通过视运动反应进行视觉功能的行为评估，通过Y迷宫对糖尿病大鼠的认知功能进行行为评估

超过 4.63 亿人患有糖尿病，使其成为全球最大的疾病流行之一¹。糖尿病引起的严重并发症之一是糖尿病视网膜病变（DR），这是美国工作年龄成年人失明的主要原因²。在未来 30 年内，面临 DR 风险的人口比例预计将翻一番，因此在早期阶段找到诊断 DR 的新方法以预防和缓解 DR 发展至关重要³。DR通常被认为是一种血管疾病^4，5，6。然而，现在有证据表明在血管病理学之前视网膜中存在神经元功能障碍和细胞凋亡，DR被定义为具有神经元和血管成分^{4，5，6，7，8，9}。诊断DR的一种方法是检查视网膜中的神经异常，视网膜组织可能比其他神经组织更容易受到糖尿病的氧化应激和代谢应变^的影响10。

认知和运动功能的下降也发生在糖尿病中，并且通常与视网膜变化有关。与对照组参与者相比，II型糖尿病患者的基线认知表现较差，认知能力下降程度更高¹¹。此外，视网膜已被确定为中枢神经系统的延伸，病理可以表现在视网膜¹²中。临床上，视网膜与大脑之间的关系已经在阿尔茨海默氏症和其他疾病的背景下进行了研究，但糖尿病并不常见^{12，13，14，15，16}。糖尿病进展过程中大脑和视网膜的变化可以使用动物模型进行探索，包括STZ大鼠（I型糖尿病的模型，其中毒素，链脲佐菌素或STZ用于损害胰腺β细胞）和Goto-Kakizaki大鼠（II型糖尿病的多基因模型，其中动物在3周龄左右自发地发展高血糖）。在该协议中，提供了Y迷宫和视运动反应的描述，以分别评估糖尿病啮齿动物的认知和视觉变化。视运动反应 （OMR） 通过监测特征反射性头部跟踪运动来评估空间频率（类似于视敏度）和对比度灵敏度，以测量每只眼睛的视觉阈值¹⁷。空间频率是指条形的厚度或细度，对比度灵敏度是指条形和背景之间的对比度（图1E）。同时，Y迷宫测试短期空间记忆和探索功能，通过自发的交替和通过迷宫的手臂进入观察到。

这两种测试都可以在清醒的非麻醉动物中进行，并且具有利用动物先天反应的优点，这意味着它们不需要训练。两者都是相对敏感的，因为它们可以用来检测啮齿动物糖尿病进展的早期缺陷，并且是可靠的，因为它们产生的结果与其他视觉，视网膜或行为测试相关。此外，将OMR和Y迷宫与视网膜电图和光学相干断层扫描等测试结合使用，可以提供关于视网膜，结构和认知变化何时在疾病模型中相对发展的信息。这些检查可能有助于识别由糖尿病引起的神经变性。最终，这可能导致新的诊断方法，在进展的早期阶段有效地识别DR。

用于开发该协议的OMR和Y迷宫系统在 材料表中进行了描述。Prusky等人^先前对OMR的研究和Maurice等人对Y迷宫^的研究被用作开发该协议的起点。