Met behulp van de optokinetische reactie op de visuele functie van de zebravis studie
2 februari 2010
Optokinetische reactie is op grote schaal gebruikt om de visuele functies van larvale zebravis te beoordelen. Toch is het standaard protocol voor larvale vis is nog niet goed toepasbaar bij volwassenen 1-5. Hier introduceren we hoe de OKR van volwassen zebravissen met behulp van een nieuw protocol dat is gevestigd in ons lab te meten.
Hallo iedereen. Mijn naam is Mean Jing en ik kom van de USTC. Zoals we weten is de optokinetische respons, of OKR voor het kort, een gedragstest waarbij een dier zijn ogen beweegt om een gradatie te volgen.
Er omheen bewegen. Dit gedrag is op grote schaal toegepast. Beoordeel de visuele functies van zebravislarven.
De methode waarbij het standaardprotocol wordt gebruikt om larvale vissen te fixeren, is echter niet zomaar toepasbaar op volwassen vissen. In deze video laten we u daarom een nieuw protocol zien waarmee het mogelijk is om de OKR van volwassenen vast te leggen. Daarnaast zullen we ter vergelijking de OKR-test voor larvale vissen en de OMR-test voor volwassen vissen demonstreren.
En met OMR bedoel ik de motorische respons. Nu laat ik u het uiterlijk van onze aangepaste OKR-app zien. Het ziet er mooi uit, nietwaar?
In deze opstelling bevindt zich een roosterbasis die door een motor wordt aangedreven. De roosterbuis rust op deze roosterbasis en roteert ermee mee. Een kamerplaat is boven de roosterbasis geplaatst, maar roteert niet, en een ronde lamp wordt gebruikt om het rooster te verlichten.
En dat is alles. Plaats de viskamer op de kamerplaat en we kunnen beginnen. Hallo, ik ben Sui.
Hoi, ik ben W. Wij werken aan de neurale ontwikkeling en de ELL van de USPC. Vandaag laten we u de high test van de zebravis zien. Oké, laten we beginnen.
Allereerst laten we zien hoe we de OKR-test voor volwassen zebravissen hebben uitgevoerd. Plaats nu de spons in de viskamer en giet er wat water in. Knijp de spons een beetje uit om de luchtbellen te verwijderen.
Nu gaan we stap voor stap laten zien hoe de vis met pinnen wordt vastgezet. Beweeg de vis nu een beetje om er zeker van te zijn dat de rugvin naar boven wijst en rek de staart uit om het lichaam recht te maken. Gebruik de arterieklem om de staartvin te fixeren en bevestig de klem aan de kamer met behulp van boetseerklei.
Giet na de fixatie meer water in de kamer en blaas wat water richting de vis om deze te wekken. Nu zijn we eindelijk klaar met de voorbereiding en klaar voor het echte avontuur. Dat is de OKR-test.
Let op dat de twee objecten in het bovenste gedeelte van het scherm slechts de reflectie van het rooster op de pincop zijn. Laten we nu bekijken hoe we de OKR-test bij larven hebben uitgevoerd. We hebben de mannelijke en vrouwelijke vissen in het paaitankje geplaatst en hen eieren laten leggen.
Vervolgens verzamelen we de eitjes en brengen we deze over naar een glazen schaal. We gebruiken een methcellose-oplossing om de vislarven te fixeren. De oplossing moet na het verhitten snel worden afgekoeld.
Plaats het geheel in ijswater en schud voorzichtig totdat het transparant wordt. Doe nu 20 milliliter methylcellulose in een schaal. Zorg ervoor dat er geen luchtbellen in de oplossing zitten.
Plaats de larven in een rij in de oplossing. Voeg een kleine luchtbel van 1 µL toe in het gezichtsveld, zodat de reflectie van de schaling zichtbaar is. Dit is de demonstratie van het OKR-gedrag van wild-type zebravislarven.
Ten slotte laten we u zien hoe u de OMR-test uitvoert bij volwassen zebravissen. Vang eerst een vis en plaats deze in een viskamer. Plaats vervolgens de viskamer op de juiste positie.
Installeer vervolgens een witte cilinder in het midden van de kamer, zodat vissen voor aanvang van de test niet door het midden kunnen passeren. Het is raadzaam om de vissen één minuut te laten wennen aan deze lichtomstandigheden. Dat was de demonstratie van de OMR-test voor volwassen zebravissen.
We hebben zojuist gedemonstreerd hoe de OKR-test bij volwassen zebravissen kan worden uitgevoerd. Bij deze test hebben we geprobeerd de zebravissen met pinnen vast te zetten in plaats van met methylcellulose. Met deze methode zijn we erin geslaagd een sterke respons vast te leggen die meer dan vier uur aanhield.
Dat geeft de experimentatoren ruim voldoende tijd.
Bekijk het volledige transcript en krijg toegang tot duizenden wetenschappelijke video's
Overzicht
De optokinetische respons (OKR) is een gedragstest die wordt gebruikt om de visuele functies van zebravissenlarven te evalueren. Dit artikel presenteert een nieuw protocol voor het meten van de OKR bij volwassen zebravissen, waarbij de beperkingen van bestaande methoden worden aangepakt.
Belangrijkste componenten van de studie
Wetenschappelijk gebied
- Neurowetenschappen
- Gedragsanalyse
- Visuele wetenschap
Achtergrond
- De OKR is een goed gevestigde methode voor het beoordelen van de visuele functie.
- Eerdere protocollen waren voornamelijk gericht op zebravissenlarven.
- Er is behoefte aan gestandaardiseerde methoden die toepasbaar zijn op volwassen zebravissen.
- Deze studie beoogt dit gat te vullen met een nieuw protocol.
Doel van de studie
- Het ontwikkelen van een betrouwbare methode voor het meten van de OKR bij volwassen zebravisjes.
- Het verbeteren van het begrip van visuele verwerking bij volwassen zebravisjes.
- Het bieden van een gestandaardiseerd protocol voor toekomstig onderzoek.
Gebruikte methoden
- Ontwikkeling van een nieuwe experimentele opstelling voor volwassen zebravisvissen.
- Implementatie van visuele stimuli om OKR op te wekken.
- Kwantitatieve analyse van oogbewegingsreacties.
- Vergelijking met bestaande protocollen voor zebravislarven.
Belangrijkste resultaten
- Het nieuwe protocol meet succesvol de OKR in volwassen zebravissen.
- De resultaten wijzen op significante verschillen in de visuele respons in vergelijking met larvale stadia.
- De methode is veelbelovend voor bredere toepassingen in de visuele neurowetenschappen.
- De gegevens ondersteunen de validiteit van het nieuwe protocol voor toekomstige studies.
Conclusies
- De studie biedt een nieuwe benadering voor het beoordelen van de visuele functie bij volwassen zebravisjes.
- De resultaten dragen bij aan het begrip van de visuele verwerking in verschillende levensfasen.
- Het nieuwe protocol kan verder onderzoek in zebravismodellen faciliteren.
Veelgestelde vragen
Industriële Relevantie voor Management
Het beoordelen van de visuele functie bij volwassen zebravisen maakt mechanistische risicoreductie mogelijk voor neurowetenschappelijke targets die verband houden met sensorische verwerking en de gezondheid van het netvlies. De optokinetische respons (OKR)-assay biedt een kwantitatieve, op gedrag gebaseerde uitlezing voor target-validatie in discovery-workflows. Deze methode ondersteunt de voorspellende betrouwbaarheid door genetische of farmacologische manipulaties te koppelen aan functionele visuele output in een ziekterelateerd systeem.
Strategische toepassingen in BioPharma R&D
Vroege ontdekking & targetvalidatie
- Wetenschappelijke waarde: Maakt het mogelijk om de integriteit van de visuele banen en de functionele target-interactie bij volwassen zebravissen te onderzoeken.
- Operationele waarde: Biedt een reproduceerbare gedragstest voor het minimaliseren van risico's bij targets die de sensorische of neurale functie beïnvloeden.
Screening & Assayontwikkeling
- Wetenschappelijke waarde: Genereert kwantitatieve oogbewegingsmetingen die geschikt zijn voor high-content screening van compound-bibliotheken.
- Operationele waarde: Maakt gebruik van een op maat gebouwd apparaat met gestandaardiseerde visuele stimuli om de consistentie van de assay over verschillende runs te waarborgen.
Translationeel en preklinisch onderzoek
- Wetenschappelijke waarde: Ondersteunt de continuïteit van larvale naar adulte modellen, waardoor visuele functieprofielering op basis van levensduur mogelijk wordt.
- Operationele waarde: Demonstreert stabiliteit over uitgebreide opnameperioden (tot 4 uur), wat longitudinale studies of tijdreeksonderzoeken faciliteert.
Integratie van Pijplijn & Workflow
De OKR-assay past binnen het ontdekkingscontinuüm van hypothesetoetsing van targets tot preklinische validatie, in het bijzonder voor programma's op het gebied van neurowetenschappen en sensorische modaliteiten.
- Ontdekkingsbiologie: Ondersteunt de functionele validatie van genen of verbindingen die de visuele verwerking en neurale circuits moduleren.
- Screening: Levert kwantificeerbare outputs van de afhankelijke variabele (eye-trackingrespons) voor het vergelijken van het effect van verbindingen.
- Analytica: Maakt statistische analyse van de grootte en duur van de respons mogelijk ter ondersteuning van go/no-go-beslissingen.
- Translationeel onderzoek: Biedt een ziekterelevant systeem voor het modelleren van visuele disfunctie in verschillende ontwikkelingsstadia.
- Herbruikbaarheid binnen de organisatie: Dient als een herbruikbaar platform voor crossfunctionele teams die sensorische fenotypes bestuderen.
Operationele en bedrijfsbrede impact
- Wetenschappelijke waarde: Verhoogt het voorspellende vertrouwen bij de selectie van targets door mechanistische ambiguïteit in visuele paden te verminderen.
- Operationele waarde: Levert gestandaardiseerde, schaalbare gedragsmatige read-outs met minimale variabiliteit.
- Strategische waarde: Verbetert de kapitaalefficiëntie door functionele screening in een vroeg stadium mogelijk te maken vóór kostbare zoogdiermodellen.
- Impact op portfolio: Ondersteunt risico-gecorrigeerde prioritering van targets op basis van fenotypische validatie in een gewerveld systeem.
Overwegingen bij de implementatie
- Vereist expertise in de omgang met zebravis, gedragsneurowetenschappen en het ontwerp van visuele stimuli.
- Afhankelijk van een op maat gemaakt apparaat met een motorisch aangedreven rooster, een verlichtingskamer en een fixatiesysteem.
- Vereist standaardisatie van de voorbereiding van de vissen, de watercondities en de verlichting tussen verschillende operators.
- Omvat overwegingen voor adaptatie bij het overdragen van protocollen tussen larvale en volwassen modellen.
- Beperkt door de noodzaak van bekwame handmatige fixatie en potentiële variabiliteit in de respons van de vissen.
