OptoMotry AT 是一种基于 虚拟现实(Virtual Reality, VR) 的 视动追踪(Opto-Motor Tracking, OMT)系统,用于 快速、定量评估啮齿类动物的视觉功能(如视敏度、对比敏感度和视力阈值)。该系统通过计算机生成的动态刺激和视频分析工具自动检测动物是否对视觉刺激做出反射性头部跟踪反应,从而评估视觉性能.
OptoMotry AT 利用啮齿动物的 自然光动反射行为(Optomotor Response, OMR):
当周围环境中出现移动的条纹图案时,动物会进行 反射性头部或颈部运动 来跟随图案;
这个行为不需要训练,也不需要手术或固定动物,属于本能反应。
系统在四面屏幕上形成一个环绕式虚拟旋转圆柱体,其表面显示纵向条纹;
圆柱连续旋转,条纹以特定速度、空间频率和对比度变化;
当空间频率或对比度达到动物视觉阈值时,动物将不再跟踪刺激,从而定量获得视觉阈值。PubMed
OptoMotry AT 的软件支持多种模式:
手动跟踪模式:由实验者定位视觉刺激中心并判定跟踪情况;
自动跟踪模式:自动识别动物头部位置并将刺激精确定位到视野中;
自动判定模式:不仅自动跟踪动物视线,还自动判定是否存在视觉追踪反应,实现全自动评估.
系统可快速测量:
视觉敏锐度(Visual Acuity):动物对不同空间频率条纹的追踪能力;
对比敏感度(Contrast Sensitivity Function):在不同对比度条件下的视觉阈值;
这些指标对评估视网膜功能、视觉退化以及治疗效果非常关键。
实验过程中可实时观察动物行为;
非侵入式、无训练需求
动物自由活动在中心平台上;
无需固定、无侵入手术、行为本能驱动;
适合长期、重复性实验。
根据实验需求,可选择:
手动控制与评估;
自动辅助跟踪;
完全自动判读,大幅提升通量和客观性。
OptoMotry AT 主要用于啮齿类动物视觉功能研究,是神经科学与视网膜研究中的重要工具:
对比敏感度与空间视觉敏锐度定量测量;
研究视觉发育、正常视力表现。
视网膜退行性疾病模型(如视网膜色素变性);
视神经损伤、视力衰退相关病理对比。
视动力学干预(如光遗传、基因疗法)疗效筛选;
药物对视觉功能影响评估。
不同基因敲除/突变小鼠的视觉表型;
对比不同遗传背景下的视觉表现差异。
| 特性 | OptoMotry AT | 传统视觉任务 |
|---|---|---|
| 是否训练动物 | ❌ 不需要 | ✔️ 需要(如迷宫任务) |
| 是否侵入 | ❌ 无侵入 | ❌/✔️ 取决技术 |
| 数据自动化 | ✔️ 高自动化 | ✖️ 依赖人为判读 |
| 定量能力 | ✔️ 精确阈值测量 | 一般为定性或半定量 |
| 实验通量 | ✔️ 高 | ✖️ 低 |
OptoMotry AT 是一种先进的 虚拟现实系统,通过利用动物对视觉运动刺激的本能追踪反射,能够快速、准确、客观地定量测量啮齿类动物的视觉能力。该工具由于其非侵入性、无需训练、自动化程度高,已成为视觉科学、视网膜病理研究与疗效评估中非常实用的科研设备