조류 망막전위도검사에서 명순응 유도를 위한 휘도 연구 = A study on luminance for inducing light adaptation in avian electroretinography

국문 초록 (Abstract)

많은 야생 조류가 인공구조물 충돌로 인해 외상성 뇌 손상을 입고 조난 상태에 빠진다. 조류는 특유의 두개골 구조와 돌출된 안구로 인해 두부외상에 안구외상이 동반되는 경우가 흔하다. 따라서, 진료 시 반드시 완전한 안과검사를 통해 안구의 구조적/기능적 평가를 수행해줄 필요가 있다. 이 중 망막의 기능을 평가하는 효과적인 검사법이 바로 망막전위도검사이다. 그러나 조류의 망막전위도검사에 대한 표준화된 지침이 존재하지 않아, 임상적 유용성에 제한이 있다. 이 연구의 목적은 종별로 휘도에 따른 ERG 지표들의 변화를 비교하여 조류 명순응 망막전위도검사에서 배경광의 휘도를 조절할 필요가 있는지 확인하는 것이다.

연구 대상은 대한민국의 전북야생동물센터에 내원한 야생조류 3종으로, 집비둘기(Columba livia) 5마리, 황조롱이(Falco tinnunculus) 5마리, 수리부엉이(Bubo bubo) 3마리가 포함됐다. 각 개체에 대해 명순응을 시행하지 않은 조건(이하 0 cd/m²로 표시)과 더불어, 명순응 목적의 배경광을 휘도 30, 40, 100 cd/m² 조건으로 10분간 조사하고 검사를 진행하였으며, 측정 변수는 a파와 b파의 잠복기, 진폭으로 설정하였다. 도출된 결과 수치를 이용해 명순응 휘도에 따른 종 내 및 종 간 반응 차이를 통계적으로 분석하였다.

종 내 비교 결과, 집비둘기에서는 a파와 b파의 잠복기가 0 cd/m²와 비교해 다른 모든 휘도 조건에서 유의하게 짧았고, a파와 b파의 진폭은 100 cd/m²에 한해 유의하게 높았다. 황조롱이에서는 a파 잠복기는 0 cd/m²에 비해 40, 100 cd/m²에서 유의하게 짧았으나 b파 잠복기는 30 cd/m²에서 유의하게 짧았다. 비둘기와 달리, 황조롱이에서는 a파의 진폭이 30, 40 cd/m²에서 유의하게 낮았고 b파는 30 cd/m²에서 유의하게 낮았다. 수리부엉이에서는 a파와 b파의 잠복기가 0 cd/m²에 비해 유의한 차이를 보이지 않았으며, a파 진폭은 100 cd/m²에서 유의하게 낮았고 b파 진폭은 30, 40, 100 cd/m²에서 유의하게 낮았다. 종 간 비교 결과, b파의 잠복기는 집비둘기에서 가장 짧고, 황조롱이가 중간, 수리부엉이에서 가장 길었다. a파 진폭은 집비둘기, 황조롱이, 수리부엉이 순으로 높았으나 b파 진폭은 황조롱이, 집비둘기, 수리부엉이 순으로 높았다. 다만, 3종에서 각 변수가 나타내는 반응의 양상이 상이했기 때문에, 명순응 망막전위도검사의 프로토콜을 마련하고자 할 때는 항상 종에 따라 다른 조건을 적용해야 함을 명심해야 할 것이다. 이러한 결과는 조류 종별 망막 세포의 구성 및 명순응에 반응하는 기능 차이를 반영하며, 추후 조류 망막전위도검사에서 명순응 배경광 휘도 조건의 설정에 기초 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Many wild birds suffer traumatic brain injury due to collisions with artificial structures and subsequently fall into distress. Because birds have distinctive skull structures and protruding eyes, traumatic ocular injury is commonly accompanied by head trauma. Therefore, a complete ophthalmic examination is essential to assess both the structural and functional status of the eyes. Among these examinations, electroretinography (ERG) is an effective diagnostic test for evaluating retinal function. However, standardized guidelines for ERG testing in birds are absent, limiting its clinical utility. The purpose of this study was to compare luminance-dependent changes in ERG parameters among species to determine whether adjustment of background light luminance is necessary for photopic ERG testing in birds.

Subjects of this study included three species of wild birds rescued at the Jeonbuk Wildlife Center in the Republic of Korea: five Feral pigeons (Columba livia), five Common kestrels (Falco tinnunculus), and three Eurasian eagle owls (Bubo bubo). For each subject, ERG testing was performed under a condition without light adaptation, and additionally under background light luminance conditions of 30, 40, and 100 cd/m², each applied for 10 minutes for light adaptation. The measured parameters were the implicit time and amplitude of the a-wave and b-wave. Using the obtained values, both intraspecies and interspecies differences in responses according to luminance for light adaptation were statistically analyzed.

In the intraspecies analysis, Feral pigeons showed significantly shorter a/b-wave implicit times at all other luminance levels compared with 0 cd/m², and a/b-wave amplitudes were significantly higher only at 100 cd/m². Common kestrels showed significantly shorter a-wave implicit times at 40 and 100 cd/m² compared with 0 cd/m², while b-wave implicit time was significantly shorter at 30 cd/m². In contrast to pigeons, kestrels showed significantly lower a-wave amplitude at 30 and 40 cd/m², and b-wave amplitude was significantly lower at 30 cd/m². Eurasian eagle owls showed no significant differences in a/b-wave implicit times compared with 0 cd/m², while a-wave amplitude was significantly lower at 100 cd/m², and b-wave amplitude was significantly lower at 30, 40, and 100 cd/m². In the interspecies comparison, b-wave implicit time was shortest in Feral pigeons, intermediate in Common kestrels, and longest in Eurasian eagle owls. a-wave amplitude was highest in Feral pigeons followed by Common kestrels and Eurasian eagle owls, while b-wave amplitude was highest in Common kestrels followed by Feral pigeons and Eurasian eagle owls. However, because the response patterns of each parameter varied among the species, it should be emphasized that species-specific conditions must be applied for establishing a photopic ERG protocol. The results of this study reflect species-specific differences in retinal cellular composition and functional responses to light adaptation, and they are expected to be utilized as foundational data for determining background light luminance settings for avian photopic ERG protocols.

목차 (Table of Contents)

• Introduction 1
• Materials and Methods 5
• Results 21
• Discussion 42
• References 51
• Abstract in Korean 58