Name: Evaluación experimental de ratón sociabilidad Utilizando un enfoque de procesamiento de imágenes automatizado (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-05-15T14:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 24 s
Description: Aprenda a evaluar la sociabilidad en ratones mediante análisis automatizado de video en jaulas de tres compartimentos. Este método acelera el cribado de fármacos para trastornos del espectro autista.

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Esta investigación fue apoyada por subvenciones del Consejo de Investigación de la Salud de la Commonwealth de Virginia.

El protocolo para la facilidad de la explicación se ha dividido en 2 partes: 1) Procedimiento experimental y 2) el análisis automatizado. Todos los animales fueron tratados de acuerdo con la Guía para el Cuidado y Uso de Animales de Laboratorio 15, y todos los procedimientos fueron aprobados por el Comité de Cuidado y Uso de Animales institucional. 1. Procedimiento experimental <ol><li> Configurar la jaula, que es una de plexiglás negro no reflectante caja rectangular (52 x 25 x 23 cm 3), dividido en tres compartimentos: social, no sociales, y un compartimiento medio neutro (Figura 1). Colocar tazas de alambre invertidos en cada uno de los compartimentos durante las sesiones finales I y II (véase más adelante) y albergar el estímulo del ratón durante la sesión II. </li><li> Configurar la cámara de tal manera que la jaula llena el campo de visión. Desde la iluminación puede interferir con el comportamiento del ratón, mantener una luminancia de no más de 3,5 lux dentro de la jaula, que viene de la luz indirecta desdeuna bombilla incandescente y medido en el suelo de la jaula en la dirección hacia arriba. También utilice una fuente de luz infrarroja, que los ratones no pueden percibir pero la cámara puede detectar. Registrar todas las películas de 720 x 480 de definición estándar. </li><li> Grabar un solo fotograma de una jaula vacía para el procesamiento de imágenes más tarde (el llamado &quot;sistema de referencia&quot;) y guardar como una imagen en escala de grises. </li><li> Sesión I: Presente prueba ratón en la jaula y agito la mano sobre la jaula, lo que indica el inicio de sesión (véase el análisis automatizado). grabación de vídeo durante 10 minutos. Al final de 10 minutos, poner el ratón de nuevo en su jaula originales. </li><li> Sesión II: Poner el estímulo del ratón en una de las copas invertidas (compensada). </li><li> Utilice el botón &quot;Social izquierda&quot; o &quot;derecha social&quot; para seleccionar si el estímulo del ratón se encuentra en la copa invertida de la izquierda o en la copa invertida a la derecha. NOTA: La copa invertida con el estímulo del ratón se llama la &quot;copa social&quot;, mientras que el otrotaza de la &quot;copa no social&quot;. El compartimiento en el que la copa se encuentra sociales se llama el compartimiento sociales, el compartimento con la copa no social es el compartimento no social, y el compartimiento medio es el &quot;compartimento neutral&quot;. </li><li> Introducir la prueba ratón en la jaula. la mano de onda sobre la jaula para indicar el inicio de la sesión. grabación de vídeo durante 10 minutos. Es importante destacar que, mantener los ratones en el aparato de la sociabilidad antes de retirar las copas invertidas para comenzar la Sesión III. </li><li> Sesión III: Retire las copas invertidas, suelte los dos ratones y permitir que los ratones de prueba y de estímulo para interactuar libremente entre sí. la mano de onda sobre la jaula para indicar el inicio de la sesión. grabación de vídeo durante 10 minutos. Al final de 10 min, poner los dos ratones de nuevo en sus respectivas jaulas. </li></ol> 2. Análisis Automatizado NOTA: Los comandos de la sección 2 se emiten a través de una interfaz gráfica de usuario (ver Figura 2) que controles nuestro software. A continuación se explica el procesamiento paso a paso que permite a nuestro software; el software también es capaz de realizar el análisis en modo por lotes sin intervención del usuario. <ol><li> Para cada película, ejecute los siguientes pasos de procesamiento: <ol><li> Cargar película (en el botón Cargar click). </li><li> Seleccione la configuración de la jaula, que le dice al programa de análisis de la ubicación de los límites de la jaula, límites de compartimentos, y los lugares de copa. Seleccione una de las cuatro configuraciones guardadas o ajustar manualmente todas las coordenadas. NOTA: La configuración por lo general no cambia de un experimento al siguiente y por lo tanto se puede reutilizar. </li><li> Para cada fotograma de la película, realice los siguientes pasos de procesamiento (2.1.3.1-2.1.3.6). <ol><li> Convertir el marco a escala de grises haciendo clic en el botón &quot;Escala de grises&quot;. </li><li> restar digitalmente el marco de referencia de escala de grises (véase el paso 1.3) haciendo clic en el botón de &quot;sustraer&quot;. NOTA: El objetivo de este paso es hacer que los va pixellues del bastidor muy cerca de cero en todas partes excepto en la posición del ratón. </li><li> Binarización en el marco mediante el establecimiento de todos los píxeles por debajo de un cierto nivel umbral de negro, todos los píxeles por encima de ese nivel a blanco (haga clic en el botón &quot;binarización&quot;). Nota: La idea es que, dado que los píxeles de ratón generalmente tienen valores más altos que los píxeles restantes, los píxeles del ratón se convertirá en blanco y negro todos los otros píxeles. El nivel de umbral óptimo depende de la condición de iluminación y se puede determinar mediante la evaluación de la forma del ratón a través de una película. Si se elige demasiado baja, el umbral, el ratón parece demasiado grande, y los píxeles que no pertenecen al ratón puede ser de color blanco. Si el umbral es demasiado alto, el ratón se vuelve pequeño y puede desintegrarse en trozos desconectados. En las películas grabadas, el umbral óptimo estuvo siempre entre 20 y 35 (en una escala de 0 a 255). </li><li> Erosionan 13 los tiempos de imagen e binarizadas, a continuación, se dilatan 13 2e veces, y luego erode veces de nuevo e, pulsando el botón &quot;Erod / Dil&quot;. Nota: El propósito de este procedimiento es eliminar la cola. Para la resolución (720 x 480) que se utilizó, e = 3 trabajó en todas las circunstancias. Nota: El software comprueba automáticamente la presencia de una mano en la imagen (durante la grabación de películas, las manos se agitan a través de la imagen para indicar el comienzo de una sesión). Si una mano está presente, no habrá inusualmente muchos píxeles blancos en el marco binarizada porque la mano es mucho más grande que un ratón. La condición para la presencia de una mano es que hay más de 10.000 píxeles blancos en el marco binarizada. El software determina los inicios de sesiones I, II, y III, mediante la detección de la gama de marcos en los que se producen movimientos de la mano. </li></ol></li></ol></li><li> En las sesiones de I y II, continuar como sigue: <ol><li> Detectar el mayor componente conectado del conjunto de píxeles blancos (Haga clic en &quot;LComp&quot;). Nota: El propósito of este paso es eliminar los píxeles blancos que no pertenecen al ratón, por ejemplo, causada por el movimiento del ratón estímulo en sesión II. El componente conectado es más grande en casi todos los marcos del ratón. </li><li> Determinar las dos píxeles blancos más distantes (llamados los &quot;extremos&quot; del ratón), haga clic en &quot;Find Final&quot;. Nota: El software establece la continuidad de los dos extremos, es decir, para cada uno de los extremos en el primer fotograma a cuál de los extremos de las tramas posteriores que pertenecen. La idea general es que, dado que las tramas se registran a alta velocidad, los extremos no pueden viajar lejos de un fotograma al siguiente, de modo que para la continuación correcta de los extremos de una trama a la siguiente es la que minimiza la suma de las distancias que los extremos se mueven. Véase la discusión para más detalles. </li><li> Determinar qué extremo del ratón es la nariz. <ol><li> Determinar la dirección en la que un ratón se mueve por la observación de cómo el centro de gravedad (COG)cambios de cuadro a cuadro (el movimiento del COG es el movimiento de la suma de todos los píxeles de ratón). Nota: El COG de un conjunto de píxeles p 1, ..., p n con coordenadas x 1, .., x n se define por: <img alt="Ecuación 1" src="/files/ftp_upload/52508/52508eq1.jpg" /> Los ratones normalmente se mueven hacia adelante (es decir, hacia la nariz). En una sección de varios cientos de marcos, no siempre es muy alta confianza en la detección de la cabeza / cola. Nota: El software determina automáticamente hacia cuál de los extremos detectado el ratón se está moviendo; este fin se identifica como la nariz y marcado con un círculo rojo en la película. Cuando la nariz detectado está marcado con un círculo rojo en cada trama, el usuario puede comprobar la calidad de la detección. </li></ol></li></ol></li><li> En la sesión III, continuará de la siguiente manera: <ol><li> Detectar dos mayores componentes de píxeles blancos. <ol><li> Si ambos son de tamaño aceptable para amouse y sus centros de gravedad (COG) son compatibles con los COG ratón de la trama anterior, tenga en cuenta estos dos componentes de los dos ratones. </li><li> Considere el tamaño aceptable de ratón si no han cambiado en más de un 20% desde la trama anterior, y considerar engranajes de dos tramas consecutivas como compatibles si su diferencia no es mayor que la distancia que un ratón puede viajar en el tiempo entre tramas (esta distancia sigue de la velocidad máxima del ratón, lo que puede determinarse como parte de los preparativos de una serie de experimentos mediante el análisis del movimiento de varios ratones individuales (como en sesiones I y II). Nota: Si los dos componentes más grandes son los tamaños no aceptables para un ratón, o los engranajes son muy diferentes de los de la trama anterior, el software aumenta automáticamente el umbral de binarización hasta que los dos componentes más grandes son de tamaño aceptable y sus engranajes son compatibles con los de la trama anterior. </li></ol></li><li> Clic con el ratón en la pruebael primer fotograma. Utilice el análisis en el apartado 2.3.1 para identificar tanto la prueba y estímulo del ratón en cada fotograma de la sesión III. </li><li> Identificar los marcos en sesión III en la que el uno del ratón se acerca socialmente el otro. Nota: El software implementa este paso comprobando automáticamente que la distancia entre los ratones es menor que la distancia interacción típica de los ratones (utilizamos 2 cm). </li><li> Cuando el software juega un segmento corto de la película con el enfoque detectado al usuario, haga clic en un botón para indicar si este enfoque se califica como un enfoque social por el ratón de prueba, evitación social por el ratón de prueba, o ninguno. Nota: Paso 2.3.4 puede automatizarse si se sabe cual es el ratón el ratón de prueba. Dado que esta información se pierde cuando los ratones se ponen demasiado cerca unos de otros (o suba encima de la otra), y sin embargo, no desde que hemos encontrado una manera de etiquetar los ratones de manera que se puede detectar de forma fiable por nuestro software y hace no afecta a su comportamiento, hemos vuelto aclasificación manual para ahora. </li></ol></li><li> Para evaluar las películas procesadas, las películas de carga utilizando el botón Cargar. <ol><li> Haga clic en Inicio de sesión 1 para visualizar el primer fotograma de la sesión 1 (o Iniciar Sesión 2 para visualizar el primer fotograma de la sesión 2). </li><li> Haga clic en Reproducir / Detener para reproducir y detener las películas. Nota: Las películas procesadas mostrarán ratón con la cabeza y la cola marcada con círculos de diferentes colores. Todas las medidas de sociabilidad se visualizan en la pantalla y se actualizarán mientras se reproduce la película. </li><li> Exportación de datos de sociabilidad en formato Excel haciendo clic en &quot;Exportar&quot;. </li><li> Haga clic en &quot;Compilar datos&quot; para recopilar todos los datos de todas las películas en una carpeta en un solo archivo de Excel. </li></ol></li></ol>

<ol><li>Brodkin, E. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((BALB%2Fc+mice%3A+Low+sociability+and+other+phenotypes+that+may+be+relevant+to+autism%5BTitle%5D)+AND+%22Behavioural+Brain+Research%22%5BJournal%5D)">BALB/c mice: Low sociability and other phenotypes that may be relevant to autism.</a> Behavioural Brain Research. 176, 53-65 (2007).</li>
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<li>Burket, J. A., Benson, A. D., Tang, A. H., Deutsch, S. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((D-Cycloserine+improves+sociability+in+the+BTBR+T%2B+Itpr3tf%2FJ+mouse+model+of+autism+spectrum+disorders+with+altered+Ras%2FRaf%2FERK1%2F2+signaling%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Research+Bulletin%22%5BJournal%5D)">D-Cycloserine improves sociability in the BTBR T+ Itpr3tf/J mouse model of autism spectrum disorders with altered Ras/Raf/ERK1/2 signaling.</a> Brain Research Bulletin. 96, 62-70 (2013).</li>
<li>Burket, J. A., Herndon, A. L., Deutsch, S. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Locomotor+activity+of+the+genetically+inbred+BALB%2Fc+mouse+strain+is+suppressed+by+a+socially+salient+stimulus%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Research+Bulletin%22%5BJournal%5D)">Locomotor activity of the genetically inbred BALB/c mouse strain is suppressed by a socially salient stimulus.</a> Brain Research Bulletin. 83, 255-256 (2010).</li>
<li>Deutsch, S. I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((D-cycloserine+improves+sociability+and+spontaneous+typic+behaviors+in+4-week+old+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Research%22%5BJournal%5D)">D-cycloserine improves sociability and spontaneous typic behaviors in 4-week old mice.</a> Brain Research. 1439, 96-107 (2012).</li>
<li>Jacome, L. F., Burket, J. A., Herndon, A. L., Deutsch, S. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Genetically+inbred+BALB%2Fc+mice+differ+from+outbred+Swiss+Webster+mice+on+discrete+measures+of+sociability%3A+relevance+to+a+genetic+mouse+model+of+autism+spectrum+disorders%5BTitle%5D)+AND+%22Autism+Research%22%5BJournal%5D)">Genetically inbred BALB/c mice differ from outbred Swiss Webster mice on discrete measures of sociability: relevance to a genetic mouse model of autism spectrum disorders.</a> Autism Research. 4, 393-400 (2011).</li>
<li>Jacome, L. F., Burket, J. A., Herndon, A. L., Cannon, W. R., Deutsch, S. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((D-serine+improves+dimensions+of+the+sociability+deficit+of+the+genetically-inbred+BALB%2Fc+mouse+strain%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Research+Bulletin%22%5BJournal%5D)">D-serine improves dimensions of the sociability deficit of the genetically-inbred BALB/c mouse strain.</a> Brain Research Bulletin. 84, 12-16 (2011).</li>
<li>Deutsch, S. I., Burket, J. A., Jacome, L. F., Cannon, W. R., Herndon, A. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((D-Cycloserine+improves+the+impaired+sociability+of+the+BALB%2Fc+mouse%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Research+Bulletin%22%5BJournal%5D)">D-Cycloserine improves the impaired sociability of the BALB/c mouse.</a> Brain Research Bulletin. 84, 8-11 (2011).</li>
<li>Shih, F. Y. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aShih%2C+FY+%22Image+Processing+and+Mathematical+Morphology%3A+Fundamentals+and+Applications%22">Image Processing and Mathematical Morphology: Fundamentals and Applications</a>. , CRC Press. (2009).</li>
<li>Nixon, M. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aNixon%2C+M+%22Feature+Extraction+%26+Image+Processing%22">Feature Extraction & Image Processing</a>. , Academic Press. (2008).</li>
<li>National Research Council. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Guide+for+the+Care+and+Use+of+Laboratory+Animals%22">Guide for the Care and Use of Laboratory Animals</a>. , Eighth Edition, The National Academic Press. (2011).</li>
</ol>

Los autores no tienen nada que revelar.

Mediante la combinación de los ratones grabar en vídeo y análisis automático de la película, hemos creado una técnica asequible y fiable de alto rendimiento de cribado. La precisión del análisis automatizado se comparó con los resultados del análisis manual para más de 100 películas. En la inmensa mayoría de los marcos (&gt; 99%) de los marcos, la nariz del ratón se identifica con una buena precisión. La mayor parte de los (pocos) misdetections tienen ningún efecto sobre las medidas de socia...

Sociabilidad alterada es uno de los dominios de los síntomas primarios en una variedad de trastornos del desarrollo neurológico, incluyendo los trastornos del espectro autista (TEA) 1,2. Se limita severamente la capacidad de los pacientes para desarrollar relaciones y afecta en gran medida los pacientes, familias y cuidadores 2,3. En un esfuerzo para entender mejor el mecanismo subyacente de la sociabilidad deteriorado y desarrollar tratamientos, varios modelos de ratón han sido estudiados 1,4-9. Uno de estos es la cepa de ratón BALB / c, una cepa endogámica que exhibe sorprendentemente baja sociabilidad, que se asemeja características que se observan en pacientes con ASD5 8-12. Por ejemplo, el ratón BALB / c muestra una menor frecuencia de enfoques sociales y una respuesta generalmente negativa a los enfoques sociales por un ratón estímulo (por ejemplo, evitación social) que la cepa comparador Swiss Webster 10. Para probar si un tratamiento propuesto es effective en el aumento de la sociabilidad, se necesitan medidas objetivas. Un marco ampliamente aceptado es analizar la sociabilidad en un aparato estandarizado que tiene tres compartimentos (ver Figura 1). Los compartimientos izquierdo y derecho contienen cada uno una copa invertida de alambre que alberga un ratón estímulos socialmente relevante. El ratón de prueba se libera en el aparato para tres intervalos de 10 min (sesiones I-III); sesión de I evalúa la actividad locomotora del ratón de prueba, mientras que las sesiones II y III evaluar diferentes aspectos de la sociabilidad de la prueba ratón. En la sesión I, se permite que el ratón de prueba para aclimatar al aparato. En esta sesión, se mide el número de transiciones que la prueba ratón hace entre los diferentes compartimentos. Es importante destacar que las medidas de sociabilidad obtenidos en el aparato de tres compartimientos estándar dependen de la actividad locomotora y la actividad locomotora reducida pueden confundir la interpretación de socilos datos de capacidad. En la sesión II, la prueba ratón se mueve libremente y un estímulo del ratón se coloca debajo de una de las tazas invertidas (compensada). Los ratones de estímulo son viejos ratones ICR macho no consanguíneos de 4 semanas, por edad y sexo adaptado a los ratones de prueba. El ratón estímulo está encerrado en una copa invertida en el lado designado como el compartimiento social y una copa invertida vacía se coloca en el lado designado como el compartimiento no social. En la sesión II, la sociabilidad de la prueba ratón se cuantifica mediante la comparación del tiempo que pasa cerca de la copa &quot;social&quot; invertida (menos de 2 cm de distancia) versus el tiempo que pasa cerca de la copa invertida &quot;no social&quot;, y por el momento que pasa en el compartimento sociales versus el tiempo que pasa en el compartimento no social. ratones Swiss Webster comparadores pasan mucho más tiempo en el compartimiento social y cerca de la copa invertida social, en comparación con los ratones BALB / c que no muestran ninguna preferencia significativa para el desarrollo socialcopa invertida o el compartimento sociales 12. En la sesión III, los ratones de prueba y de estímulo se les permite interactuar libremente (tazas invertidas se eliminan). Las medidas de sociabilidad, comportamientos estereotipados y las transiciones entre los compartimentos se obtienen de forma fiable en la tercera sesión de 10 minutos de interacción libre entre los ratones de prueba y de estímulo y analizado. En este informe, la sociabilidad de la prueba ratón se cuantifica a través de dos medidas: 1) el número de enfoques sociales que tiene hacia el estímulo del ratón, donde un enfoque social se define como el movimiento hacia adelante (empezando por la nariz) hacia el estímulo del ratón de modo que la nariz es inferior a 2 cm de distancia del ratón de estímulo; 2) el número de evitaciones de enfoques sociales por el ratón estímulo. El ratón prueba se considera estar evitando el enfoque si resulta o se aleja del estímulo del ratón, o si se detiene temporalmente en movimiento ( &quot;comportamiento congelación&quot;) después de que el estímulo del ratón se ha acercado a la prueba ratón. BALB /ratones c muestran una disminución en el número de enfoques sociales realizados para el ratón estímulo y un aumento en el número de respuestas negativas a enfoques sociales por el ratón de estímulo, en comparación con la cepa comparador Swiss Webster 10. La evaluación de las películas de comportamiento se ha hecho tradicionalmente de forma manual, es decir, por ver la película cuidadosamente (posiblemente a velocidad reducida) y la activación de los contadores de tiempo para el tiempo que el ratón pasa en un determinado compartimiento o cerca de una de las tazas invertidas 10. Este método requiere observación de la película en varias ocasiones y es, por lo tanto, mucho tiempo. Además, la exactitud está limitada por el tiempo de reacción del evaluador para las mediciones de cronómetro y su capacidad de percibir si el ratón está dentro de 2 cm de la copa invertida. En un trabajo reciente, dos compuestos, (D-serina y D-cicloserina) han demostrado ser eficaces en la restauración de la sociabilidad en ratones BALB / c 9,10,12. Se sabe que tanto los componentes modufinales del receptor NMDA, que se sabe que juega un papel central en el comportamiento social 2,12. Un gran conjunto de compuestos es conocida para modular la actividad del receptor NMDA en una variedad de formas bien definidas, y la posibilidad de un gran avance en el tratamiento ASD hace que la evaluación acelerada de estos compuestos en una prioridad y un método rápido y automático para la evaluación altamente deseable. A continuación se describe un procedimiento de análisis automático desarrollado para la evaluación de la sociabilidad ratón. Utiliza métodos de procesamiento de imágenes en todas las tramas de las películas de ratón para identificar la posición del ratón o ratones. En las sesiones I y II, se detecta aún más la posición de la nariz y la utiliza para calcular las medidas de sociabilidad. En la sesión III, que detecta automáticamente todos los enfoques, pero se requiere la clasificación manual (enfoque social, evitación social, o de otro tipo).

<table><tbody><tr><td>Jaula de plexiglás</td><td>Norva Plastics, Norfolk, VA</td><td>Hecho a medida</td><td>Las dimensiones y el diseño descritos en el manuscrito, se pueden ajustar según las necesidades. Utilice plexiglás no reflectante para facilitar el procesamiento de imágenes</td></tr><tr><td>Tazas de alambre</td><td>Kitchen plus</td><td>315</td><td>Use uno para albergar el ratón de estímulo, una</td></tr><tr><td>cámara de vídeo</td> vacía <td>SONY</td><td>HDR-PJ790</td><td>Puede ser reemplazado por cualquier cámara con Especificaciones comparables</td></tr><tr><td>OpenCV (Biblioteca de procesamiento de imágenes)</td><td>Willow Garage</td><td>N/A</td><td>Se puede utilizar cualquier biblioteca de procesamiento de imágenes moderna .</td></tr></tbody></table>

evaluación experimental de ratón sociabilidad utilizando un enfoque de procesamiento de imágenes automatizado

Experimental Assessment of Mouse Sociability Using an Automated Image Processing Approach

Mouse es el organismo modelo preferido para probar fármacos diseñados para aumentar la sociabilidad. Se presenta un método para cuantificar la sociabilidad ratón en el que se coloca el ratón análisis en un aparato estandarizado y comportamientos relevantes se evaluó en tres sesiones diferentes (llamado sesión I, II y III). El aparato tiene tres compartimentos (ver Figura 1), los compartimientos izquierdo y derecho contener una copa invertida que puede alojar un ratón (llamado &quot;estímulo de ratón&quot;). En la sesión I, el ratón de prueba se coloca en la jaula y su movilidad se caracteriza por el número de transiciones realizadas entre compartimentos. En la sesión II, un estímulo del ratón se coloca debajo de una de las tazas invertidas y la sociabilidad de la prueba ratón se cuantifica por las cantidades de tiempo que pasa cerca de la copa que contiene el ratón estímulo cerrado frente a la copa invertida vacía. En la sesión III, las tazas invertidas se eliminan una<html> d tanto en ratones interactúan libremente. La sociabilidad del ratón de ensayo en sesión III se cuantifica por el número de enfoques sociales que hace hacia el estímulo del ratón y por el número de veces que se evita un enfoque social por el ratón estímulo. La evaluación automatizada de la película detecta la nariz del ratón de prueba, que permite la determinación de todas las medidas de sociabilidad que se describen en la sesión I y II (en la sesión III, los enfoques son identificados automáticamente, pero clasifican manualmente). Para encontrar la nariz, la imagen de una jaula vacía se sustrae digitalmente de cada fotograma de la película y la imagen resultante se digitalizan para identificar los píxeles del ratón. La cola del ratón se elimina automáticamente y los dos puntos más distantes del ratón restante se determinan; estos están cerca de la nariz y la base de la cola. Mediante el análisis del movimiento del ratón y el uso de argumentos de continuidad, se identifica la nariz. <img alt="&lt;/ Html">&quot;Figura 1&quot; src = &quot;/ files / ftp_upload / 52508 / 52508fig1.jpg&quot; /&gt; Figura 1. Evaluación de la sociabilidad Durante 3 sesiones Sesión I (parte superior):.. La aclimatación de prueba ratón a la jaula Sesión II (medio):. Prueba de ratón el moverse libremente en la jaula mientras que el estímulo del ratón está encerrado en una copa invertida Sesión III (parte inferior): Tanto la prueba ratón y el ratón de estímulo se les permite moverse libremente e interactuar unos con otros.

La Figura 3 muestra un marco de color de una película de comportamiento con una jaula vacía. El ratón no se ha introducido en la jaula todavía. La posición de las copas, (sociales y no sociales) y los límites de compartimentos están superpuestos. El marco de color de jaula vacía se convierte a escala de grises de 8 bits como se muestra en la Figura 4 y se utiliza como un marco de referencia. El sistema de referencia se resta de cada dos fotogramas de la película capturada. <p class=...

Este protocolo describe un método para cuantificar la sociabilidad ratón. Los ratones se graban en vídeo mientras se mueven e interactúan en una jaula especial. Procesamiento de vídeo permite la cuantificación automatizada de la sociabilidad con una excelente precisión y fiabilidad.

Evaluación experimental de ratón sociabilidad Utilizando un enfoque de procesamiento de imágenes automatizado

Mouse is the preferred model organism for testing drugs designed to increase sociability. We present a method to quantify mouse sociability in which the ...

El objetivo general de estos experimentos conductuales combinados con análisis automático es cuantificar la sociabilidad de los ratones de manera eficiente en el tiempo. Este método puede ayudar en la detección rápida de fármacos para aumentar la sociabilidad en modelos de ratón validados de trastornos del espectro autista. La principal ventaja de introducir el análisis automatizado es que acelera el proceso y hace que la detección sea más eficiente.La necesidad de un método automatizado para evaluar el comportamiento social de ratones surgió porque la detección visual en tiempo real de una sola dosis de un compuesto candidato requiere más de 50 horas. Más adelante en el video, mi estudiante de posgrado Frency Varghese demostrará el análisis automatizado. Comience por configurar la jaula de tres compartimentos con paredes negras.Para la primera sesión, coloque una copa de alambre invertida vacía en cada compartimento extremo de la jaula. Ahora prepare la cámara de video para observar la jaula desde arriba. Los tres compartimentos deben verse con una resolución de al menos 720 por 480 píxeles.Luego, ilumine la jaula con luz incandescente indirecta de modo que el interior de la jaula

experimental-assessment-mouse-sociability-using-an-automated-image

Research

Investigación

JoVE Journal

Behavior

Comportamiento

Aquí se describe un protocolo detallado para el examen de la sociabilidad en ratones mediante el uso de la sociabilidad Crawley y la preferencia para la prueba de la novedad social. Se describen las ventajas y posibles aplicaciones de este procedimiento, incluyendo los detalles críticos importantes para la correcta interpretación de los resultados.

Evaluación de los comportamientos de interacción social

Monitoreo prolongado y exhaustivo de los ratones en un ambiente en el hogar jaula proporciona una comprensión más profunda de la conducta aberrante en modelos murinos de enfermedades cerebrales. Este artículo describe la estación del Comportamiento Integrado (InBest) como componente clave del análisis del comportamiento contemporáneo.

Comportamiento Fenotipificación de modelos murinos de enfermedades con la Estación Integrada Comportamiento (InBest)

Presentamos una prueba olfativa sencilla e imparcial en ratones. Con este protocolo, la discriminación olfativa, la preferencia, la evitación y la sensibilidad a un olor nuevo en comparación con el agua se pueden evaluar en sesiones conductuales únicas. Este método está indicado para un solo experimentador y el análisis se basa en el procesamiento de vídeo asistido por ordenador.

Simple y asistida por ordenador de pruebas olfativas para Ratones

Las vocalizaciones ultrasónicas de ratón se utilizan como sustitutos para modelar las bases genéticas de los déficits de comunicación vocal en modelos de ratón para trastornos neuropsiquiátricos. El presente protocolo describe tres contextos experimentales que provocan vocalizaciones ultrasónicas de forma fiable de cachorros (a lo largo del desarrollo) y ratones adultos (interacciones entre personas del mismo sexo, interacciones macho-estro para hembras).

Grabación de ratón de ultrasonidos Las vocalizaciones de Evaluación de la Comunicación Social

Mansedumbre de los animales incluye una reducción de las respuestas de evitación a los seres humanos (mansedumbre pasiva) y un aumento en enfoques activos a los seres humanos (mansedumbre activo). Aquí, describimos protocolos detallados para tres pruebas conductuales (mansedumbre activa pasiva mansedumbre y pruebas de estancia-la-mano) para medir por separado la mansedumbre activa y pasiva de los ratones.

Medición activa y pasiva mansedumbre por separado en ratones

Aquí se describe un novedoso sistema experimental automatizado que ofrece una alternativa a la prueba de tres cámaras y también resuelve varias advertencias. Este sistema proporciona múltiples parámetros de comportamiento que permiten un análisis riguroso de la dinámica conductual de pequeños roedores durante las pruebas de preferencia social y preferencia de novedad social.

Un sistema para el seguimiento de la dinámica del comportamiento de las preferencias sociales en pequeños roedores

El papel de los genes recientemente descubiertos asociados a la enfermedad en la patogénesis de los trastornos neuropsiquiátricos sigue siendo oscuro. Una técnica bilateral modificada de electroporación de útero permite la transferencia de genes en grandes poblaciones de neuronas y el examen de los efectos causales de los cambios de expresión génica en el comportamiento social.

Un gasoducto que utiliza la electroporación bilateral en Utero para interrogar influencias genéticas en el comportamiento de los roedores

Los modelos de roedores son herramientas valiosas para estudiar los comportamientos básicos relacionados con el trastorno del espectro autista (TEA). En este artículo, exponemos dos pruebas de comportamiento para modelar las características principales del TEA en ratones: el autoacicalamiento, que evalúa el comportamiento repetitivo, y la prueba de interacción social de tres cámaras, que documenta las deficiencias sociales.

Estrategias para evaluar comportamientos similares al autismo en ratones

Al emparejar las experiencias de valencia negativa o positiva con objetivos sociales individuales, desarrollamos tareas de comportamiento para examinar el reconocimiento de identidad de ratones C57BL/6. Estas tareas permiten el estudio de los mecanismos de la memoria social de los objetivos sociales individuales en modelos de ratón sanos y relacionados con enfermedades con cognición social deteriorada.

Tareas conductuales para examinar el reconocimiento de identidad en ratones

Pusimos a prueba la capacidad de uso de una aplicación basada en la tableta de ordenador (EmoCogMeter) en la investigación de los efectos de la edad sobre la cognición. Los resultados muestran un declive cognitivo relacionado con la edad, lo que demuestra el uso de nuestra aplicación. Los resultados ponen de manifiesto el gran potencial clínico y práctico de una aplicación basada en tableta para la detección y control de la disfunción cognitiva.

Evaluación de los cambios relacionados con la edad en las funciones cognitivas Uso EmoCogMeter, un Enfoque Basado Novela Tablet-ordenador

Aprenda a evaluar la sociabilidad en ratones mediante análisis automatizado de video en jaulas de tres compartimentos. Este método acelera el cribado de fármacos para trastornos del espectro autista.

Evaluación experimental de ratón sociabilidad Utilizando un enfoque de procesamiento de imágenes automatizado

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