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Une approche optorétinographique simplifiée rend la mesure de la fonction rétinienne plus facile et plus rapide

Des chercheurs ont mis au stage un moyen very simple et rapide d’effectuer une optorétinographie, une procedure d’imagerie qui mesure l’activité fonctionnelle induite par la lumière dans la rétine de l’œil, le réseau de neurones à l’arrière de nos yeux responsables de la détection de la lumière et de l’initiation de la eyesight. Plus de 50 % des personnes de moreover de 60 ans aux États-Unis sont touchées par des maladies rétiniennes telles que la dégénérescence maculaire et la rétinopathie diabétique. Ces maladies affectent la fonction de la rétine de manière à réduire la vue et peuvent évoluer vers la cécité si elles ne sont pas traitées. La nouvelle approche pourrait aider à accélérer le développement de nouveaux traitements pour les maladies oculaires.

“L’optorétinographie a généralement utilisé un équipement très coûteux qui nécessitait plusieurs specialists pour fonctionner tout en produisant d’énormes volumes de données nécessitant des ressources de calcul étendues”, a déclaré le chef de l’équipe de recherche Ravi Jonnal de l’Université de Californie à Davis. “Nous avons imaginé un moyen de le faire de manière furthermore économique et additionally originale.”

Jonnal et ses collègues rapportent leur nouvelle approche, qu’ils appellent l’optorétinographie basée sur la vitesse dans Optica, la revue d’Optica Publishing Group pour la recherche à fort effects. Ils démontrent également la capacité de la méthode à mesurer la réponse rétinienne chez trois sujets sains.

“Bien que l’optorétinographie basée sur la vitesse puisse potentiellement fournir aux cliniciens des informations plus précises et moreover précoces sur les pertes fonctionnelles de la rétine, son leading effect réel est additionally prone d’être l’accélération des essais cliniques pour de nouveaux traitements des maladies rétiniennes”, a déclaré Jonnal, qui a effectué quelques des premières mesures optorétinographiques en tant qu’étudiant au doctorat dans le laboratoire de Don Miller à l’Université de l’Indiana. “Si nous pouvons détecter si la fonction rétinienne s’améliore ou se détériore moreover rapidement qu’avec les exams traditionnels tels que les diagrammes oculaires, cela accélérera considérablement le développement de traitements.”

Suivi des changements de forme

L’optorétinographie détecte de légers changements dans la forme des neurones qui génèrent ou conduisent des signaux dans la rétine. Jusqu’à présent, Jonnal et d’autres chercheurs ont utilisé l’optique adaptative et la tomographie par cohérence optique (OCT) pour visualiser et suivre ces neurones dans l’œil vivant en mouvement, puis appliqué des algorithmes de correction de mouvement pour stabiliser les images et extraire la réponse fonctionnelle. Ce processus coûteux et lengthy nécessite de résoudre et de suivre la placement des caractéristiques cellulaires individuelles et d’utiliser ces positions pour déterminer si la cellule a changé de forme.

“Lorsque nous utilisons l’un de nos systèmes d’optique adaptative pour effectuer des mesures d’optorétinographie, l’expérience peut facilement prendre une demi-journée et aboutir à un téraoctet de données à traiter”, a déclaré Jonnal. “Le traitement des données pour extraire un sign fonctionnel prend, au least, un jour ou deux de plus.”

Pour éviter d’avoir à résoudre et à suivre des neurones individuels, Jonnal et ses collègues ont voulu voir s’ils pouvaient plutôt mesurer la vitesse, ou vélocité, à laquelle les neurones rétiniens se déplacent les uns par rapport aux autres. “Nous pensions que même si les positions des caractéristiques varient d’une cellule à l’autre, la vitesse à laquelle elles se déplacent les unes par rapport aux autres serait fortement corrélée entre les cellules”, a déclaré Jonnal. “Cela s’est avéré actual.”

Mesurer les neurones en mouvement

Pour effectuer une optorétinographie basée sur la vitesse, les chercheurs ont développé une nouvelle caméra OCT qui permet à un seul opérateur de collecter des images à partir de as well as d’emplacements dans la rétine que ce qui est attainable avec d’autres approches de l’optorétinographie.

Les chercheurs ont démontré leur nouvelle method en l’utilisant pour collecter les mesures de trois volontaires sains. Ils ont pu acquérir les données de chaque client en seulement dix minutes et faire traiter ces données et obtenir les résultats en 2 à 3 minutes. Ils ont montré que les réponses optorétinographiques fonctionnelles mesurées avec l’approche straightforward évoluaient avec la dose de stimulus lumineux utilisée et que la réponse dose-stimulus était reproductible chez et entre les volontaires.

Ils planifient maintenant des expériences visant à démontrer la sensibilité de la method aux dysfonctionnements liés à la maladie. Jonnal travaille également avec des cliniciens de l’Université de Californie à Davis pour l’utiliser pour l’imagerie des individuals et pour aider à interpréter les résultats des essais de thérapies par cellules souches et de traitements de thérapie génique pour les maladies rétiniennes héréditaires. Les chercheurs aimeraient également appliquer la nouvelle approche d’optorétinographie à des modèles animaux de maladies rétiniennes.