Eine neuartige einzigen tierischen Motorik Tracking-System mit einfachen, leicht verfügbaren Software

Keith R. Dona; Monika Goss-Varley; Andrew J. Shoffstall; Jeffrey R. Capadona

doi:10.3791/57917

Method Article

Eine neuartige einzigen tierischen Motorik Tracking-System mit einfachen, leicht verfügbaren Software

DOI:

10.3791/57917

⸱

August 31st, 2018

Keith R. Dona¹^,² , Monika Goss-Varley¹^,² , Andrew J. Shoffstall¹^,² , Jeffrey R. Capadona¹^,²

¹Advanced Platform Technology Center, Rehabilitation Research and Development, Louis Stokes Cleveland Department of Veterans Affairs Medical Center, ²Department of Biomedical Engineering, Case Western Reserve University

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Die aktuelle Studie zielte darauf ab, die Quantifizierung der motorischen Defizite bei Ratten zu automatisieren. Die Erstbewertung Modell bewertet motor Schäden aus einer intracortical Mikroelektrode Implantation im motorischen Kortex. Wir berichten über die Entwicklung und Nutzung eines Tracking-Algorithmus mit leicht anpassbar, einfach und leicht zugänglich, Software-Codierung.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Wir haben vor kurzem gezeigt, dass Implantation intracortical Mikroelektroden in den motor Corteces von Ratten führt zu sofortigen und dauerhaften motorische Defizite. Motorische Beeinträchtigungen wurden manuell durch ein offenes Feld Raster Test zur Messung der Grobmotorik und durch einen Leiter-Test, um die feinen Motorik Messen quantifiziert. Hier diskutieren wir eine Technik für die automatisierte Quantifizierung der Videoaufnahme Tests mit unserem benutzerdefinierten Capadona Behavioral Video Analysesystem: Raster und Leiter Test oder BVAS. Einfach und leicht zugänglich ist Codierung Software nutzt (siehe die Tabelle der Materialien), dieses Programm ermöglicht die Verfolgung eines einzelnen Tieres auf freiem Feldraster und die Leiter-Tests. In öffnen Feldraster tracking Code Schwellen das Video für die Intensität, verfolgt die Position der Ratte über 3 min Dauer des Raster-Tests und analysiert den Weg. Anschließend berechnet und zurückgegeben Messungen für die insgesamt zurückgelegte Strecke, die maximale Geschwindigkeit erreicht, die Anzahl der Windungen mit Links - und Rechtshänder und die Gesamtzahl der Rasterlinien, durchzogen von der Ratte. In ladder, tracking, den Code wieder Schwellen das Video für Intensität, verfolgt die Bewegung der Ratte über die Leiter, und Renditen berechneten Messungen einschließlich der Zeit, die Ratte, die Leiter zu überqueren, die Anzahl der Pfote rutscht unterhalb der Ebene der Auftritt der Stromlaufplan-Strompfade und dem Auftreten von Ausfällen durch Stagnation oder Umkehrungen. Unser Ziel ist, dass die BVAS hier entwickelt für die Analyse der motorischen Funktion in einer Vielzahl von Anwendungen, darunter viele Modelle von Verletzungen oder Krankheiten eingesetzt werden können.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Es gibt viele etablierte Methoden, Funktions- und Verhaltensstörungen Motor und kognitive Beeinträchtigungen¹^,²^,³zu beurteilen. Einige der häufiger eingesetzten Methoden gehören Prüfungen feine Motorik über Pfote Platzierung, stepping und Gliedmaßen Koordination auf einer Leiter Test⁴, Test Grobmotorik und Stress Verhalten über Freiland-Gitter-Test⁵ ^,⁶, und Tests für Angst, Depression und Verzweiflung über die erzwungene Schwimmen testen⁷^,⁸ oder Rotor Stab⁹. Viele dieser Methoden setzen jedoch auf menschliche Forscher erzielen "das Tier" oder seine Leistung subjektiv zu beurteilen. Die Notwendigkeit für eine subjektive menschliche Beurteilung kann langsam die Generierung und Analyse der Daten sowie präsentieren die Möglichkeit für einen absichtlichen oder unabsichtlichen Einfluss der Forschung Bias in der Studie¹⁰. Weitere, subjektive Bewertung der Daten stellt auch das Risiko einer ungenauen Datendarstellung, es durch Vergesslichkeit, schlechte Motivation, unsachgemäße Ausbildung oder Fahrlässigkeit¹¹sein.

Die Verwendung von ein Freiland-Gitter-Test und ein Leiter Test bei Ratten mit intracortical Mikroelektroden¹²^,¹³implantiert haben wir vor kurzem berichtet. Aufgrund der Neuheit der Ergebnisse dieser Studien, begannen wir sofort mit denen und weitere Funktionstests in vielen laufenden Studien im Labor. Im Vorgriff auf unbeabsichtigte menschliche generiert Variabilität infolge einer Zunahme der Zahl der subjektiven Gutachter und den Analyse-Durchsatz zu verbessern machten wir uns eine automatisierte, Computer-gestützte Programm erzielen Verhaltens Tests erstellen, und das Potenzial für Fehler stark einschränken.

Hier berichten wir über die Entwicklung der BVAS. Der BVAS nutzt Computer-Analyse, um ein offenes Feld Raster und eine Leiter Test bzw. wie Metriken von grob- und Motorik zu erzielen. Die Ergebnisse können verwendet werden, möglich Motorik Defizite verursacht durch Verletzung oder Krankheit, unabhängig von der Verletzung oder Erkrankung Modell aufzuklären. Die Analysecodes können entfallen Änderungen in behavioral Prüfgeräte oder verschiedene Metriken der motorischen Funktion der Gäste angepasst werden. Daher kann der BVAS in vielen Anwendungen, über unsere beabsichtigten Gebrauch oder die beabsichtigte Verwendung der derzeit Beschäftigten von anderen Labors implementiert werden.

Beachten Sie, dass die offenen Netz und Leiter Feldversuche Videoaufzeichnung erfordern. Daher erfordert jede Prüfung eine Videokamera [1080p, mindestens 15 Frames pro Sekunde (fps)], einen Laptop und einen Platz zum Speichern von video-Daten. Legen Sie für beide Tests die Kamera in eine zentrierte Position, so dass der ganze Apparat auf den Rahmen zu sehen. Die Kamera auf einem Stativ oder Gerüste zu verankern, so dass es während der Prüfung bewegt sich nicht. Halten Sie die Ränder des Videoframes so dicht wie möglich parallel zu den Rändern des Tests Apparates. Achten Sie darauf das gleiche Personal alle Tests abgeschlossen und das Zimmer ist gut beleuchtet mit einem temperierten System. Verwenden Sie den gleichen Raum für alle Tiere im Laufe des Tests, mit minimalen Änderungen in den Raum. Getreide oder Bananenchips machen gute Belohnungen zu ermutigen, die Tiere Verhalten Tests absolvieren.

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Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Alle Verfahren und Praktiken der Pflege der Tiere wurden genehmigt und in Übereinstimmung mit der Louis Stokes Cleveland Abteilung der Veteranen Angelegenheiten Medical Center institutionelle Tier Pflege und Nutzung Ausschuss durchgeführt. Die behavioral Testprotokoll verfolgt zuvor veröffentlichte Arbeit¹²^,¹³.

1. Verhalten testen: Dreharbeiten die Aufgaben

Hinweis: Hier wurden die Tiere getestet für 8 Wochen, chronische Verhaltensänderungen zu erkennen. Die Studiendauer ist je nach Anwendung/Verletzung/Krankheit Modell für die Studie verwendet.

Feldtests Gitter zu öffnen
Hinweis: Die Raster-Test hat ein 1 m² mit 40 cm Wände und wurde im eigenen Haus gebaut. Unten ist in neun Quadrate über bunten Band (Abb. 1A) unterteilt. Für den Einsatz von automatisierten BVAS ist es wichtig, dass die Farbe der Linie und das Gitter mit der Ratte kontrastieren. Hier wurden weiße Sprague-Dawley Ratten verwendet; so die Rasterhintergrund wurde schwarz lackiert, und die Linien wurden mit hellen Rosa Band erstellt.
1. Testen Sie die Tieren 2 X pro Woche für alle Tests einschließlich der Woche vor Beginn der Studiums um eine Grundlinie Partitur für den Einsatz in späteren Berechnungen zu erstellen.
2. Reinigen Sie alle Prüfmittel mit ein Chlor Dioxid basierenden Sterilisationsmittel am Anfang der einzelnen Testphasen und zwischen jedem Tier.
3. Bringen Sie die Tiere in den Raum zum Testen und lassen sie zur Anpassung an den Raum für 20 Minuten vor Beginn der Prüfungen.
4. Beginnen Sie Dreharbeiten und legen Sie das Tier in der Mitte des Rasters, abgewandt von der Forscher, um die Raster-Test zu starten.
5. Lassen Sie das Tier frei für 3 min zu laufen, während video von oben aufgenommen.
6. Stoppen Sie, Dreharbeiten, wenn die 3 min Zeitraum abgelaufen ist und zurückkehren Sie das Tier zu seinem Hause Käfig. Reinigen Sie das Gitter mit einem Chlor Kohlendioxid-basierte Sterilisationsmittel, kümmert sich um vollständig trocknen die Flächen vor der Prüfung. Testen Sie jedes Tier 1 X pro Sitzung.
Leiter zu testen
Hinweis: Der Leiter-Test wurde im eigenen Haus erbaut und besteht aus zwei Acryl Seitenwände, jeweils 1 m in der Länge von 3 mm Durchmesser Sprossen verteilt in 2 cm Abständen (Abbildung 2) verbunden. Die Tiere benötigen eine Woche Leiter Training vor Beginn der offiziellen Tests. Es gibt keinen Unterschied zwischen der Ausbildung und dem Testprotokoll. Beachten Sie, dass die Ausbildung nicht gedreht werden muss.
1. Decken Sie für die Nutzung mit der BVAS die Wand hinter der Leiter mit einem schwarzen Plakatkarton und abzugrenzen Sie das Niveau der Sprossen, Start- und Ziellinien mit hellen Band erstelle ich einen Kontrast mit den weißen Ratten.
2. Testen Sie die Tieren 2 X pro Woche für alle Tests einschließlich der Woche vor Beginn der Studie um eine Grundlinie Partitur für den Einsatz in späteren Berechnungen zu erstellen.
3. Reinigen Sie alle Prüfmittel mit ein Chlor Dioxid basierenden Sterilisationsmittel am Anfang der einzelnen Testphasen und zwischen jedem Tier.
4. Bringen Sie die Tiere in den Raum zum Testen und lassen sie zur Anpassung an den Raum für 20 Minuten vor Beginn der Prüfungen.
5. Legen Sie das Tier in einem sauberen temporäre Käfig vor die Leiter Prüfung.
  Hinweis: Ein temporärer Käfig ist eine kurzfristige Käfig um das Tier zu halten, während das Tier nach Hause Käfig am Ende der Leiter verwendet wird. Es gibt kein Alter Vorurteile wie alle Tiere, die in der Studie verwendeten sind im gleichen Alter und umfassende Tests über den gleichen Zeitraum. Das hier verwendete Steuerelement ist eine naive Tier Operation nie erhalten haben.
6. Der Leiter Apparat bis Span zwei Käfige gesetzt; Start-Käfig ist ein sauberer Käfig und der End-Käfig ist das Tier Leben Käfig, einen Anreiz zur Vervollständigung der Strecke.
7. Legen Sie die Kamera auf einem Stativ, zentriert auf die Länge der Leiter. Erweitern Sie das Stativ, so ist das Objektiv der Kamera auf der Höhe der Leiter Sprossen. Positionieren Sie die Kamera, so dass die Sprossen mit dem Objektiv exakt ausgerichtet sind, da dies wichtig für den Schlupf Erkennungsalgorithmus im BVAS Code ist.
8. Starten der Videoaufnahme und lassen die Ratte an der Flucht zu beginnen, indem Sie ihre Vorderpfoten über die erste Sprosse der Leiter zu halten. Lassen Sie das Tier auf die Leiter ohne fremde Hilfe bewegen.
9. Lassen Sie das Tier von der Startlinie bis zur Ziellinie in ihrem eigenen Tempo während der Dreharbeiten zu bewegen. Beenden Sie die video-Aufnahme zu und entfernen Sie das Tier von der Leiter zu, sobald das Tier die Ausführung abgeschlossen hat.
10. Betrachten Sie den Lauf einer gescheiterten Flucht, wenn das Tier dreht sich um oder Überreste stagniert 20 s. Ende der Videoaufzeichnung und das Tier von der Leiter zu entfernen, wenn das Tier die Flucht scheitert. Weisen Sie eine Strafe Partitur für fehlgeschlagene läuft die langsamste Zeit aufgezeichnet während der Prüfung vor der Operation Ausgangswert entspricht.
11. Stellen Sie sicher, dass jedes Tier 5 Abfahrten pro Tag Prüfung abgeschlossen wird und Ihnen eine 1 min Ruhezeit zwischen jedem Versuch.
  Hinweis: In dieser Studie wurden die Tiere getestet 2 X pro Woche für 8 Wochen. Der Zeitrahmen liegt jedoch im Ermessen des Forschers.

2. file Storage und Namensgebung

Hinweis: Der BVAS Code verwendet speziell ausgewiesenen video-Datei und Ordner Namenskonventionen, sodass Videos zuverlässig analysiert und richtig analysiert werden. Unterschiedliche Namenskonventionen werden derzeit nicht unterstützt. Nach Abschluss des Test-Session wird die video-Datei am standardmäßigen Speicherort unter dem Standardnamen gespeichert.

Individuelle video benennen
1. Benennen Sie jedes Video mit dem Tier Bezeichnung für alle Raster Videos testen.
2. Sammle 5 Leiter Videos pro Test-Session für jedes Tier. Wählen Sie alle fünf Videos und benennen Sie das erste Video, mit Bezeichnung des Tieres. Zum Beispiel wenn das Tier Name "C1NS" ist, sind die Dateien benannt "C1NS (1)", "C1NS (2)", "C1NS (3)", etc.
Speicher Ordner benennen
1. Nehmen Sie die Videos jetzt nach jedem Tier benannt und legen Sie die Dateien in einem eigenen Speicherordner. Nennen Sie diesen Ordner verwenden die folgende Konvention: "TestingWeek_TestMode_MM_DD_YY".
  Hinweis: zum Beispiel, wenn dieser Ordner hält die erste Woche des Rasters Videos und wurde am 1. Januar gefilmt^St, 2018, den Ordner halten diese Videos ist "Week1_GridTest_01_01_18" benannt.
2. Platz dieser eigens benannten Ordner in einen anderen Ordner, die größere Studie zu kennzeichnen, die diese Experimente eingestellt ist.
  Hinweis: Es gibt keine Benennung Anforderungen für das Ordnersystem Baum zu Studien und Tests Modi organisiert. Der einzige Ordner wählt das System ist der Ordner halten Videos Schritt 2.2.1 ernannt.
Tabellenkalkulation-Datei-Erstellung
1. Mit Hilfe einer externen Tabellenkalkulations-Programms (siehe die Tabelle der Materialien), erstellen Sie eine neue leere Tabellenkalkulationsdatei zum Speichern der Daten für jede Studie und Test-Modus.
  Hinweis: Es gibt keine Nennung oder Lagerung Standort-Anforderungen für diese Datei. Jede Studie erfordert zwei Tabellenkalkulationsdateien für die Verwendung mit System, eine für das Raster zu testen und eine Leiter zu Testzwecken. Lassen Sie diese Dateien jetzt leer.
2. Stellen Sie sicher, dass diese Tabellenkalkulationsdateien sind nicht auf allen Computern geöffnet, während der BVAS ausgeführt wird.
  Hinweis: Falls die BVAS versucht, eine Tabellenkalkulationsdatei öffnen, die bereits geöffnet ist, führt dies zu einem Fehler.

3. System-Installation

Hinweis: Der BVAS wurde gebaut und getestet auf PC-Betriebssystemen und nutzt Runtime Komponenten aus einfach und leicht verfügbare Software-Codierung. Anderen Systemkonfigurationen werden derzeit nicht unterstützt.

Neueste BVAS Version installieren
1. Führen Sie das Installationsprogramm durch Doppelklicken auf das Installationssymbol mit der Aufschrift "BVASX. XXinstaller'. "X.XX" ist die aktuelle Versionsnummer derzeit 'BVAS3.30installer'.
  Hinweis: Dies ist open-Source-Software. Kontaktieren Sie den entsprechenden Autor für die aktuellste Version.
2. Folgen Sie den Anweisungen auf dem Bildschirm Anweisungen zum Installieren der BVAS.
  Hinweis: Das Installationsprogramm prüft das System die richtige Version der Software (zB., MATLAB Runtime) und wenn es nicht gefunden wird, wird es die Software aus dem Internet zu installieren.
3. Nach der Installation starten Sie das Programm durch Klicken auf die 'BVAS.exe' -Datei.

4. die Systemnutzung

Öffnen des Programms
1. Doppelklicken Sie auf das BVAS-Programm-Icon, um BVAS Hauptmenü aufzurufen ermöglicht die folgenden Optionen: "Grid-Analyse", "Leiter Analyse", "Leiter Beitrag" oder "Quit".
  Hinweis: Es gibt auch eine Drop-Down-Menü befindet sich in der oberen linken Ecke mit der Bezeichnung "E-Mail-Einstellungen"(Abbildung 3).
E-Mail-Einstellungen
1. Klicken Sie auf das Dropdown-Menü "E-Mail-Einstellungen" und wählen Sie zunächst "Änderung e-Mail-Ziel".
2. Geben Sie eine bevorzugte e-Mail-Adresse erhalten Sie Updates auf die Analyse und wählen "OK". Wählen Sie "Abbrechen", um nicht die aktuell gespeicherten e-Mail ändern.
3. Klicken Sie auf "Testen Sie E-Mail senden", um eine Test-Email an die derzeit im System gespeicherte e-Mail zu senden. Nahe der "per E-Mail!" Fenster Pop-up bedeutet den Test abgeschlossen.
Freiland-Grid-Test-Analyse
1. Wählen Sie "Grid-Analyse" aus dem Hauptmenü-Bildschirm.
2. Stellen Sie sicher, die Anzeige-Taste mit der Aufschrift "Video/ganze Sitzung/Plot Einzeldaten" ganze Sitzung zur Vervollständigung die Analyse auf eine ganze Reihe von Tests Sitzung Videos angezeigt wird.
3. Nutzen Sie die Schaltfläche "..." neben der oberen Eingabefeld zum Durchsuchen des Dateisystems um die Videos zu analysieren-Datei zu finden. Wählen Sie den Ordner mit der Bezeichnung im Stil im Schritt 2.2.1 diskutiert.
4. Nutzen Sie die...-Schaltfläche neben der unteren Eingabefeld, um das Dateisystem um die Tabellenkalkulationsdatei, in der zum Speichern der Daten wählen durchsuchen.
  Hinweis: Beachten Sie, dass, sowie die Ausgabe von Daten in eine Tabellenkalkulationsdatei, den vollständigen Pfad für jedes Video ist Daten in einer Datendatei (.mat) in das gleiche Verzeichnis, das die Videos in Schritt 4.3.3 ausgewählt hält.
5. Stellen Sie sicher, die Anzeige-Taste im Schritt 4.3.2 erwähnt auf "Einzelne Video" eingestellt ist, um die Analyse auf ein einzelnes Video durchzuführen.
6. Nutzen Sie die... neben das obere Eingabefeld zum Durchsuchen des Dateisystems, um die Datei des Videos zu analysieren, zu finden.
7. Nutzen Sie die... neben das untere Eingabefeld zum Durchsuchen des Dateisystems, wählen ein Verzeichnis zum Speichern der Datendatei (.mat), das ergibt sich aus den einzelnen video-Analyse.
  Hinweis: Die Datei wird nach dem Video, benannt nach dem Tier benannt.
8. Wählen Sie "Output Data" aus den Knebel in Schritt 4.3.2 erwähnt. um die Daten aus einem zuvor analysierten Raster video ausgeben. Beispiele für diese gezeichneten Daten sind in den Figuren 1 b und 1 C.
9. Nutzen Sie die...-Schaltfläche neben der oberen Eingabefeld, um das Dateisystem wählen Sie eine zuvor erstellte video Rasterdatendatei durchsuchen. Wählen Sie "Go!" Handlung und Daten Figur erstellen.
  Hinweis: Diese Funktion erstellt auch eine Textdatei mit dem Namen der gleichen und befindet sich im gleichen Verzeichnis wie die Datei, die das Tier hat Frauenlauf Daten drin.
10. Sobald beide erforderlichen Dateien gefunden wurden, wählen Sie "gehen!", die video-Analyse beginnen. Beachten Sie, dass die "zurück" Taste im obere Menü öffnen wird und die Schaltfläche "Beenden" das Programm komplett schließt. Wählen Sie "Debuggen Display" umschalten, eine visuelle Darstellung des Tracking-Algorithmus (Abbildungen 3 und 3D) zu zeigen.
11. Wählen Sie "gehen!' um die Analyse zu starten. Untersuchen Sie die Bilder von jedem Video auf dem Bildschirm der Rezensent. Verwenden Sie die Schaltflächen "nächste" und "zurück", wenn mehr als fünf Videos.
12. Um eine manuelle Auswahl-Menü aufzurufen, wählen Sie die Schaltfläche "Bearbeiten" gibt es keine grünen Linien oder die grüne Linie erscheint nicht auf dem richtigen Platz rund um den Prüfbereich sein. Um die Ecken zu bearbeiten, klicken Sie auf "Bearbeiten Ecken".
  Hinweis: Die Schaltfläche "Nächste Frame" ändert das repräsentative Bild zum nächsten Bild des Videos in Frage. Wählen Sie die Schaltfläche "Nächste Frame", wenn der Rahmen automatisch vergeben behindert wird oder unscharf.
13. Folgen Sie den Anweisungen auf der rechten Seite des repräsentativen Bilds Versuchsbereich auszuwählen und drücken Sie "Enter" um die Auswahl abzuschließen.
  Hinweis: Die ausgewählte grünen Linien werden nun auf das repräsentative Bild angezeigt.
14. Wählen Sie "getan" zum Speichern der Auswahl und Rezensent zurückzukehren.
15. Wählen Sie die mittlere "getan" Taste um die vollständige Analyse-Prozess zu starten, sobald der Grid-Fläche für jedes Video korrekt ausgewählt ist. Lassen Sie das Programm ausführen, und nach der Fertigstellung eine Erfolg-Eingabeaufforderung wird angezeigt.
  Hinweis: Die vollständige Analyse einer Sitzung von Videos dauert einige Zeit, ca. 10 min pro Tier.
Leiter-Testauswertung
Hinweis: Das Protokoll für die erste Leiter Testauswertung ist sehr ähnlich wie das Protokoll in 4.3.10–4.3.15 Schritten beschrieben. Die bemerkenswerte Unterschiede vor diese Schritte sind wie folgt:
1. Wählen Sie "Leiter Analyse" aus dem oberen Menü um die Leiter Analyse-Menü zu öffnen.
2. Sehen Sie die beiden Optionen in den Knebel, "Single Video" und "Ganze Session" (Abbildung 3B).
3. Mit 'Sitzung', wählen Sie der oberen Eingang... Wählen Sie den Ordner mit Leiter Videos benannt im Schritt 2.2.1.Select der unteren...-Taste, um ein Verzeichnis einen Ordner mit Daten aus den Leiter Videos zur späteren Überprüfung speichern auswählen.
4. Wenn "Single Video" ausgewählt ist, wählen Sie ein einzelnes Video Datei mit dem Obermaterial...-Taste und eine Lage die gleiche wie in Schritt 4.4.3.
5. Wählen Sie "Go!" zum Starten des Analyseprozess und Leiter Test Bereich Rezensent Bildschirm.
6. Befolgen Sie Schritte 4.3.10–4.3.15 die gleiche Weise für den Stromlaufplan für das Raster. Lassen Sie das Programm ausführen, und nach der Fertigstellung eine Erfolg-Eingabeaufforderung wird angezeigt.
  Hinweis: Wenn etwas schief bei der Analyse geht, wird eine e-Mail an die e-Mail-Adresse eingegeben im Schritt 4.2.2 gesendet. Nach Abschluss der Analyse jeglicher Art ist eine Fertigstellung per e-Mail an die gleiche e-Mail-Adresse gesendet.
Leiter-Bildkontrolle
Hinweis: Das folgende Protokoll ist, überprüfen Sie vorher analysiert Leiter Videos an, um alle Fehler zu bestätigen und Pfote rutscht. Beachten Sie, dass Tabellenkalkulationsdateien für eine Leiter Überfahrt nicht generiert werden, um anzuzeigen, bis "Leiter Bildkontrolle" (Schritte 4.5.1–4.5.5) abgeschlossen ist.
1. Wählen Sie aus dem oberen Menü "Leiter Bildkontrolle". Dadurch wird der Leiter Überprüfung Datei Bildschirm.
2. Wählen Sie den oberen...-Taste, um den Ordner der Dateien auswählen.
  Hinweis: Die Dateien werden in in Schritt 4.4.2 gewählte Standort gespeichert und sind im folgenden Format benannt: "M1_D1_Y1 Leiter Video Session HH_MM M2_D2_YYYY". M1, D1 und Y1 sind das Datum der Sitzung, die analysiert wird. "Ladder Videositzung" liest "Einzelne Video-Analyse", wenn nur ein einzelnes Video analysiert wurde. HH_MM und M2_D2_YYYY sind die Zeit und Datum, an dem die Überprüfungssitzung gestartet wurde.
3. Wählen Sie die untere... zum Auswählen der Tabellenkalkulationsdatei für die Studie erstellt.
4. Wählen Sie "gehen!' um die manuelle Überprüfung zu starten.
5. Aufrufen des automatisch geöffneten Leiter Daten Rezensent Menüs. Wenn ein Schlupf erkannt wird, verwenden Sie den "Nächsten Frame" und "Letzte Frame"-Tasten, um eine nacheinander markieren aufgezeichnet Frames falls vorhanden.
6. Nutzen Sie den Slip Knebel um anzugeben, welcher Fuß der Ratte gerutscht ist. Lassen Sie den Knebel auf "No Slip" ist die Erkennung eines falschen positiven. Klicken Sie auf "Speichern/weiter", um die nächste Erkennung (Abb. 2A) zu gelangen.
7. Verwenden Sie bei Ausfall des des Schalter, um ob der Fehler durch Umkehrung (wo die Ratte während des Laufs umgedreht) oder Stagnation wird (wo konnte nicht die Ratte den Lauf in einer fristgerechten Weise abgeschlossen werden) zu bezeichnen.
8. Klicken Sie auf "Speichern/weiter", um die nächste Erkennung zu gelangen. Der letzte Nachweis klicken Sie auf "Speichern/weiter", um die Analyse abzuschließen und speichern die Daten auf die Kalkulationstabellendatei früher gewählt. Die Mitteilung der Fertigstellung zu entlassen.
  Hinweis: Nachdem die Überprüfung abgeschlossen ist, der Ordner, der überprüft wurde umbenannt "Überprüft M1_D1_Y1 Leiter Video Session HH_MM M2_D2_YYYY".

5. Ausgabe-Datenanalyse

Raster-Kalkulationstabellendatei
1. Suchen Sie die erstellten Daten in der Kalkulationstabellendatei aus jedem Netz video.
  Hinweis: Die Spalten werden links nach rechts wie folgt: Tiernamen, Prüfdatum, Woche der Studie Nummer, Gesamtstrecke reiste, total Zeit gestoppt, Maximalgeschwindigkeit erreicht, rechts dreht, dreht sich nach links und Rasterlinie kreuzt (Abbildung 1D).
2. Verwenden Sie diese Metriken zu quantifizieren die Brutto Motorleistung und Vergleich Grundstücke zwischen Tieren und Zeitpunkte zu erstellen.
Leiter-Kalkulationstabellendatei
1. Suchen Sie die erstellten Daten in der Kalkulationstabellendatei aus jedem Leiter Video nach dem Scheitern und Pfote Slip Beitrag.
  Hinweis: Die Spalten werden links nach rechts wie folgt: Tiernamen, Lauf Nummer 1 – 5, Woche der Studie Nummer, Datum der Prüfung, Lauftyp (Erfolg oder Misserfolg), Zeit des Laufs für Erfolge, prozentuale Fertigstellung Pfote rutscht auf jede Pfote und Ausfallmodus. Die Zeitspalte ist leer für einen Fehler und der Ausfall-Modus-Spalte wird entweder Umkehr oder Stagnation (Abbildung 2B).
2. Verwenden Sie diese Metriken zu quantifizieren die feinere Motorleistung und Vergleich Grundstücke zwischen Tieren und Zeitpunkte zu erstellen.

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Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Nach der hier vorgestellten Methoden Ratten abgeschlossen das Freiland-Raster und Leiter tests 2 X pro Woche. Die Daten wurden analysiert, sowohl mit BVAS als auch manuell mit einer Stoppuhr von ausgebildet und unerfahrene Prüfer. Vorgestellten Ergebnisse sind durchschnittlich von der rohen wöchentliche Partituren aus ein einzelnes Steuerelement nicht implantierten Tier über eine 8-Wochen-Studie, wo Woche "0" entspricht der grundlegend zu testen. Hinweis: Es wurde keine Prüfung in Woche 1...

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Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Der kritischste Teil des Protokolls zu eine starke Analyse zu gewährleisten ist die konsequente Dreharbeiten. Wenn die Videos gut beleuchtet und gefilmt an der richtigen Stelle sind, wie im ersten Abschnitt des Protokolls diskutiert, wird das System eine genaue Analyse durchführen können. Wie bei jedem Bildverarbeitungs-Problem wird die Arbeit in der Vorverarbeitung die Nachbearbeitung genauer und einfacher machen. Als solche bedeutet dafür sorgen, dass das Gerät und die Tiere während des Tests gut beleuchteten sind und ...

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Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Die Autoren haben nichts preisgeben.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Diese Studie wurde unterstützt durch den Verdienst Review Award # B1495-R (zu Jeffrey R. Capadona) und die Presidential Early Career Award für Wissenschaftler und Ingenieure (PECASE) (zur Jeffrey R. Capadona) aus den Vereinigten Staaten von Veteranen Angelegenheiten Rehabilitation Forschung und Entwicklungsservice. Darüber hinaus wurde diese Arbeit vom Amt des Assistant Secretary Of Defense for Health Affairs durch das Peer überprüft medizinische Forschungsprogramm unter Award Nr. teilweise unterstützt. W81XWH-15-1-0608. Die Autoren erkennen Quelle für ihre Sommer-Forschung, die finanzielle Unterstützung. Den Inhalt repräsentieren nicht die Ansichten des United States Department of Veterans Affairs oder Regierung der Vereinigten Staaten. Die Autoren möchten Hiroyuki Arakawa in der Home-Nagetier Verhalten Kern für seine Führung im entwerfen und Testen von Nagetier Verhaltens Protokolle zu danken. Die Autoren möchten auch James Drake und Kevin Talbot vom Department of Mechanical Home- und Luft-und Raumfahrttechnik Danke für ihre Hilfe bei der Entwicklung und Herstellung von Nagetier Leiter Test.

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Materials

List of materials used in this article
Name	Company	Catalog Number
Sprague Dawley Ratten, männlich, 201-225 g	Charles River	CD
Webcam HD Pro c920	Logitec	960-000764
Excel	Microsoft	N/A
Matalb 2017a, Computer Vision System Toolbox	Mathworks N	/A
Offener Feldgittertest	Inhouse hergestellt an der Case Western Reserve University	N/A
Leitertest	Inhouse hergestellt bei Case Western Reserve University	N/A

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

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