Suivi des rats dans les chambres de conditionnement Operant à l’aide d’une caméra vidéo maison polyvalente et DeepLabCut

Summary

Ce protocole décrit comment construire une petite caméra vidéo polyvalente, et comment utiliser les vidéos obtenues à partir de celui-ci pour former un réseau neuronal pour suivre la position d’un animal à l’intérieur des chambres de conditionnement opérant. Il s’agit d’un complément précieux aux analyses standard des journaux de données obtenus à partir de tests de conditionnement opérant.

Abstract

Les chambres de conditionnement d’opéra sont utilisées pour effectuer un large éventail de tests comportementaux dans le domaine des neurosciences. Les données enregistrées sont généralement basées sur le déclenchement de capteurs de levier et de nez-poke présents à l’intérieur des chambres. Bien que cela fournisse une vue détaillée du moment et de la façon dont les animaux effectuent certaines réponses, il ne peut pas être utilisé pour évaluer les comportements qui ne déclenchent aucun capteur. En tant que tel, il est rarement possible d’évaluer comment les animaux se positionnent et se déplacent à l’intérieur de la chambre. Pour obtenir cette information, les chercheurs doivent généralement enregistrer et analyser des vidéos. Les fabricants de chambres de conditionnement opérant peuvent généralement fournir à leurs clients des configurations d’appareils photo de haute qualité. Cependant, ceux-ci peuvent être très coûteux et ne correspondent pas nécessairement chambres d’autres fabricants ou d’autres configurations de test comportemental. Le protocole actuel décrit comment construire une caméra vidéo peu coûteuse et polyvalente à l’aide de composants électroniques de passe-temps. Il décrit en outre comment utiliser le logiciel d’analyse d’images DeepLabCut pour suivre l’état d’un signal lumineux fort, ainsi que la position d’un rat, dans des vidéos recueillies à partir d’une chambre de conditionnement opérant. Le premier est une grande aide lors de la sélection de courts segments d’intérêt pour les vidéos qui couvrent des sessions d’essai entières, et le second permet l’analyse des paramètres qui ne peuvent pas être obtenus à partir des journaux de données produits par les chambres opérant.

Introduction

Dans le domaine des neurosciences comportementales, les chercheurs utilisent généralement des chambres de conditionnement opérant pour évaluer un large éventail de caractéristiques cognitives et psychiatriques différentes chez les rongeurs. Bien qu’il existe plusieurs fabricants différents de ces systèmes, ils partagent généralement certains attributs et ont une conception presque normalisée^1,2,3. Les chambres sont généralement carrées ou rectangulaires, avec un mur qui peut être ouvert pour placer les animaux à l’intérieur, et un ou deux des murs restants contenant des compo....

Protocol

Toutes les procédures qui incluent la manipulation des animaux ont été approuvées par le comité d’éthique de Malmö-Lund pour la recherche sur les animaux.

1. Construction de la caméra vidéo

REMARQUE : Une liste des composants nécessaires à la construction de la caméra est fournie dans le tableau des matériaux. Se référer également à la figure 1, figure 2, figure 3, figure 4, figure 5.

1. Attachez l’anneau métallique magnétique (qui accompagne....

Results

Performance de la caméra vidéo

Les résultats représentatifs ont été recueillis dans des chambres de conditionnement opérant pour les rats avec des surfaces de plancher de 28,5 cm x 25,5 cm, et des hauteurs de 28,5 cm. Avec l’objectif fisheye attaché, la caméra capture la surface du sol complet et de grandes parties des murs environnants, lorsqu’elle est placée au-dessus de la chambre (Figure 7A). En tant que tel, une bonne vue peut être obtenue, m.......

Discussion

Ce protocole décrit comment construire une caméra vidéo peu coûteuse et flexible qui peut être utilisée pour enregistrer des vidéos à partir de chambres de conditionnement opérant et d’autres configurations de test comportemental. Il montre en outre comment utiliser DeepLabCut pour suivre un signal lumineux fort dans ces vidéos, et comment cela peut être utilisé pour aider à identifier de brefs segments vidéo d’intérêt pour les fichiers vidéo qui couvrent des sessions de test complètes. Enfin, il décrit comment utiliser .......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Carte micro SD 32 Gb avec nouveau logiciel Our Of Box (NOOBS) préinstallé	The Pi hut (https://thpihut.com)	Résistance 32GB
330-Ohm	The Pi hut (https://thpihut.com)	100287	Cet article est pour un package avec des résistances mixtes, où des résistances de 330 ohms sont incluses.
Module de caméra (Raspberry Pi NoIR camera v.2)	The Pi hut (https://thpihut.com)	100004
Câble plat de caméra (Raspberry Pi Zero camera cable stub)	The Pi hut (https://thpihut.com)	MMP-1294	Ceci n’est nécessaire que si un Raspberry Pi zero est utilisé. Si une autre carte Raspberry Pi est utilisée, une nappe de caméra appropriée accompagne le composant de la caméra
LED colorées	The Pi hut (https://thpihut.com)	ADA4203	Cet article concerne un package avec des couleurs mélangées de LED. N’importe quelle couleur peut être utilisée.
Câbles de démarrage femelle-femelle	The Pi hut (https://thpihut.com)	ADA266
(Bright Pi)	Pi Supply (https://uk.pi-supply.com)	PIS-0027
(carte Raspberry Pi Zero avec en-têtes présoudés)	The Pi hut (https://thpihut.com)	102373	D’autres cartes Raspberry Pi peuvent également être utilisées, bien que la méthode de démarrage automatique du script Python ne fonctionne qu’avec Raspberry Pi zero. Si vous utilisez d’autres modèles, le script python doit être démarré manuellement.
Interrupteur à bouton-poussoir	The Pi hut (https://thpihut.com)	ADA367
Raspberry Pi	The Pi hut (https://thpihut.com)	102032
Boîtier Raspberry Pi Zero	The Pi hut (https://thpihut.com)	102118
Raspberry Pi, Mod my pi, support de caméra avec objectif fisheye magnétique et fixation d’anneau métallique magnétique	The Pi hut (https://thpihut.com)	MMP-0310-KIT