使用逼近视觉刺激评估小鼠视觉

我们的实验方案是一种针对小鼠的视力检测方法。该方法既可靠又易于重复。尽管目前已有多种小鼠视力检测手段，但 looming 实验是少数可用于检测成像通路（而非视觉反射通路）的方法之一。

尽管许多其他视觉行为检测方法需要大量的动物手术训练，但悬停刺激技术所需的实验训练较少。首先使用铝制框架和PVC板构建一个矩形的开放式顶盖 enclosure，用于在呈现悬停视觉刺激时容纳小鼠。在 enclosure 的整个底部铺上一张纸，以确保每次试验之间易于清洁。

然后，在围栏的角落放置一个不透明的遮蔽物，其入口朝向 arena 中心，以便小鼠容易进出。将配备广角镜头的摄像机固定在紧邻围栏的桌架上，用于记录小鼠的行为。接下来，在围栏上方放置一台计算机显示器。

使用实验软件设置一个逼近模式，编程生成一个扩大的黑色圆形。将刺激起始视觉角度设为2度，在250毫秒内扩大至50度，并设置程序以1秒间隔重复该刺激10次。首先选择一只小鼠进行实验，同时另选三只盲鼠，以确保对逼近刺激的反应确实为视觉引导的行为。

将健康的实验小鼠放入围栏中，使其在刺激开始前自由探索周围环境 7 至 15 分钟。在刺激开始前 10 秒，启动摄像机的视频采集。当小鼠远离庇护所并在开阔区域自由活动时，开始呈现逼近的视觉刺激。

最后，将小鼠放回其原始笼子中。用70%乙醇喷洒下一只小鼠使用前的饲养箱壁和躲避处，擦拭干净，并在垫料纸被污染时予以更换。若在转移小鼠或清洁饲养箱过程中移动了躲避处，应将其重新放置到最初的相同位置。

在计算机上，将每只小鼠的视频片段以无压缩的 AVI 格式保存，以确保在传输至分析软件过程中无数据丢失。然后，使用分析软件追踪小鼠在刺激呈现前、期间及之后在实验区域内的运动情况。计算小鼠的运动速度及其与庇护所之间的距离。

如果由于视频角度导致 arena 图像发生畸变，请在计算前校正 x 和 y 坐标。最后，比较惊吓刺激呈现前后的行为参数，以确定小鼠对刺激的反应方式，例如出现静止、逃逸，或行为无明显变化。

使用带有手动追踪功能的商业分析软件对捕获的视频片段进行分析。利用追踪功能，识别小鼠在逼近刺激发生前、期间和之后的视频每一帧中的位置。当发生逃跑行为时，其速度会突然增加，同时与庇护所的距离相应减少。

相比之下，当小鼠出现僵直时，其移动速度接近每秒零毫米。在刺激出现前，与对照组相比，速度有所降低，且在此期间小鼠与穹顶的距离未发生变化。需要注意的是，必须在刺激开始前获取运动的基线值，否则无法确定对刺激的定量反应。

为了准确评估视力，进行多种测试非常重要。瞳孔对光反射是常用的方法之一，可确保小鼠眼睛健康。对逼近刺激反应的机制目前尚未完全阐明。

该技术可能为神经科学家探索运动物体识别和恐惧反应的机制提供机会。