Name: Contextuelles et Cued conditionnement de la peur de test en utilisant un système danalyse de la vidéo chez des souris (Vidéo) | JoVE Journal
Uploaded: 2014-03-01T15:45:00.000+00:00
Duration: 19 min 32 s
Description: Découvrez un protocole standardisé de conditionnement contextuel et signalé de la peur chez la souris utilisant un système d'analyse vidéo automatisé. Cette méthode améliore la fiabilité des évaluations comportementales en neurosciences.

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Certaines des données présentées ici ont été obtenus dans le laboratoire du Dr Jacqueline N. Crawley à l&#39;Institut national de la santé mentale des États-Unis et nous tenons à la remercier de nous permettre de montrer les données dans le document. Nous remercions également Kazuo Nakanishi pour son aide dans l&#39;élaboration du programme de ImageFZ pour l&#39;analyse comportementale. Cette recherche a été financée par la subvention en aide pour la recherche scientifique (B) (21300121), Grant-in-Aid pour la recherche scientifique sur des domaines innovants (complet cerveau Réseau Sciences) du Ministère de l&#39;éducation, des sciences, de sport et de la culture du Japon , accorder de neuroinformatique Japan Center (NIJC), et des subventions de CREST de la Japan Science and Technology Agency (JST).

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</ol>

Nous confirmons qu&#39;il n&#39;y a pas de conflits d&#39;intérêts connus associés à cette publication et il n&#39;y a pas eu de soutien financier important pour ce travail qui pourraient avoir influencé son résultat.

Le test contextuelle et indicé conditionné peur est un des paradigmes les plus largement utilisés pour évaluer l&#39;apprentissage et la mémoire. Ce test est une forme de conditionnement pavlovien, dont une association est faite entre un contexte et / ou un stimulus conditionné (signal auditif) et un stimulus aversif (de choc électrique électrique). Après un seul appariement du contexte / signal auditif et choc électrique, les souris présentent gel de longue durée face à soit le contexte ou la queue. Dans ce test, le comportement de congélation est utilisé comme un indice de la mémoire de la peur. Les études pharmacologiques et les lésions ont révélé que la formation de la mémoire, la consolidation, et la récupération sont régulées par plusieurs régions du cerveau, telles que l&#39;amygdale, l&#39;hippocampe, le cortex préfrontal et 3,33-35. En outre, les études génétiques moléculaires ont démontré le rôle des gènes et des molécules impliquées dans l&#39;apprentissage et la mémoire dans ces régions du cerveau en utilisant des souris génétiquement 36 spécifiques. Par conséquent, ce test est simple et utile pour explorer les bases neurobiologiques sous-jacent l&#39;apprentissage de la peur et de la mémoire. Dans cet article de film, nous avons présenté notre protocole de fournir des informations détaillées expérimentateurs à comprendre et facile à effectuer le test. Le comportement de congélation a été quantifiée par l&#39;observation directe par les expérimentateurs humains. Un expérimentateur bien formé devrait produire des résultats stables fiables à travers des observations. Cependant, cette méthode pose des problèmes potentiels, tels que les différences dans la méthode d&#39;observation, les préjugés des observateurs, et les erreurs de quantification simples, ce qui rend difficile de comparer directement les résultats de expérimentateurs indépendants et différents laboratoires. Un système de mesure de l&#39;ordinateur sur la base photobeam-automatique a également été utilisé 26,30-32. Cependant, ce système présente également des problèmes potentiels de mesure des comportements de congélation. En raison de l&#39;agencement de capteurs, ce système peut être incapable de détecter de petits mouvements de la tête qui Typically être marqué comme «actif» par l&#39;observation humaine. En outre, tremblant pendant la congélation peut être considéré comme nonfreezing parce que quand un gel des animaux, des interruptions intermittentes du photobeam sont observés à la suite de tremblements. Comme méthode alternative, automatisés image et vidéo-analyse des systèmes ont été développés 17-20,37,38. Anagnostaras et al. 37 décrit quelques systèmes avec des logiciels d&#39;analyse d&#39;image qui ont une bonne validité et obtiennent le gel bien 17,20,37-38. Cependant, la plupart de ces systèmes et programmes d&#39;analyse doivent être obtenus auprès de fournisseurs commerciaux et sont généralement coûteux. Nous avons développé le logiciel de ImageFZ pour l&#39;analyse du comportement de congélation, et ce programme est distribué en tant que logiciel libre. ImageFZ détecte la souris comme un corps de pixels (une particule) et une discrimination subtile mouvement de la souris comme «gel» ou «non-gel» en fonction de la quantité deaire de régions ne se chevauchent pas entre les particules de chaque paire d&#39;images consécutives. Comme le montrent les résultats représentatifs, des mesures en utilisant le programme de ImageFZ sont conformes à ou plus précis que ceux obtenus en utilisant d&#39;autres méthodes. Ainsi, le programme de ImageFZ mesure automatiquement le comportement que les observateurs jugent que les droits de congélation, en utilisant des critères définis. En outre, le programme de ImageFZ calcule la distance parcourue (cm) avant, pendant et après l&#39;exposition au choc électrique, ce qui facilite l&#39;évaluation de la sensibilité au choc et à l&#39;analyse du comportement de congélation. Les différences méthodologiques existent entre les laboratoires. Ces différences peuvent entraîner des difficultés dans la comparaison des données entre les laboratoires et à reproduire les résultats dans différents laboratoires. Pour obtenir des données plus stables et comparables, il est nécessaire de normaliser le protocole d&#39;essai autant que possible. Le système d&#39;analyse avec ImageFZ conduit à l&#39;automatisation des procédures de test, ce qui peut contribuer àla standardisation des protocoles utilisés dans les laboratoires. Plusieurs réponses comportementales doivent être considérés lors de l&#39;analyse des comportements congélation. Tout d&#39;abord, lorsque les animaux sont confrontés à une situation effrayante, ils peuvent fuir au lieu du gel 39. Fuite est l&#39;une des réponses de peur, et sa présence va conduire à sous-estimer la mémoire de la peur. En second lieu, le gel peut dépendre d&#39;un niveau d&#39;activité générale et le niveau d&#39;activité chez les souris expérimentales et de contrôle qui doit être examiné. Par exemple, bien que les souris dépourvues du récepteur de l&#39;acétylcholine muscariniques M1 ont montré des niveaux réduits de gel par rapport à des souris de type sauvage, différents tests comportementaux ont indiqué que les résultats peuvent être attribués à leur phénotype de l&#39;hyperactivité à la place de leur trouble de la mémoire 18. ImageFZ calcule la distance (cm) parcourue par les sujets. Les données sont disponibles pour examiner si oui ou non il existe des différences dans les niveaux d&#39;activité entre les sujets généraux. S&#39;il existe une différence entre les groupes dansla distance parcourue, une approche possible pour le problème est de considérer la distance parcourue pendant les 2 premières minutes de la formation que l&#39;activité de base et d&#39;utiliser un rapport de suppression (rapport de suppression = (activité au cours des essais) / (activité au cours de base + activité pendant test)) comme un index secondaire de crainte 17,40. Enfin, une différence de sensibilité à la douleur, induisant des changements dans la réactivité à un choc électrique électrique, le cas échéant, peut entraîner des variations dans le comportement de congélation. ImageFZ calcule également la distance parcourue (cm) dans le détail de deux secondes avant une exposition d&#39;un choc électrique de 2 secondes à 2 secondes après son exposition (pendant 6 s), qui peut être utilisé comme un indice de sensibilité de choc électrique. Systèmes de vidéo-analyse ont été développés pour mesurer le comportement gel des albinos, noir, agouti, et diluer souris brunes. ImageFZ utilise un plateau de sol noir et grilles noires d&#39;examiner souris blanches (voir la figure 1B). Les grilles noires sont faites de spécification<html> allié traités avec des métaux revêtus de peinture noire et d&#39;avoir une conductivité électrique comparable à celle des grilles métalliques non enrobés, qui sont généralement utilisés pour des souris noires. ImageFZ analyse également le comportement de congélation chez les rats et d&#39;autres rongeurs par des ajustements des paramètres du programme. Dans la version actuelle du ImageFZ, le comportement de l&#39;objet est enregistré en utilisant une caméra vidéo à partir de la paroi supérieure pour analyser le gel. ImageFZ pourrait également être utilisé dans une mise en place où les images sont capturées à partir du côté de la chambre. En outre, le contrôle ImageFZ un maximum de quatre appareils. Cette fonction permet au chercheur d&#39;examiner simultanément 4 souris, de gagner du temps et de réduire les influences potentielles de différences dans le temps d&#39;exécution de chaque sujet et l&#39;ordre de test sur le comportement. Ainsi, ImageFZ simplifie la procédure et l&#39;analyse du comportement de congélation tests, et ce programme facilite le test avec moins de travail et sans aucune formation pour les expériences comportementales. e_content &quot;&gt; Dans le laboratoire Miyakawa, nous avons évalué plus de 110 souches de souris transgéniques et des souris de contrôle de type sauvage dans le test contextuelle et indicé conditionné peur en utilisant le système vidéo d&#39;analyse pour élucider les effets d&#39;un gène donné sur l&#39;apprentissage et la mémoire 41-42 Nous avons obtenu un grand nombre de données brutes pour plus de 5000 souris Les données brutes qui a été utilisé pour les articles de recherche publiés 4-16 sont inclus dans la «base de données de souris phénotype« comme une base de données publique (URL:.. http: / / www.mouse-phenotype.org/). L&#39;article de film fournit des informations détaillées en ce qui concerne les détails de notre procédure expérimentale et favorise la compréhension de la situation de test.

Le test contextuelle et indicé conditionné peur est le paradigme comportemental utilisé pour évaluer la peur associatif apprentissage et la mémoire chez les rongeurs 1-3. Ce test a été largement utilisée pour comprendre les mécanismes neurobiologiques de l&#39;apprentissage de la peur et de la mémoire dans transgéniques et des souris knockout 1,4-16. Le comportement de congélation, qui est définie comme l&#39;immobilité complète à l&#39;exception de la respiration, est une réponse commune à des situations terribles. Dans ce paradigme comportemental, après les animaux sont exposés à un couplage d&#39;un signal auditif avec un choc électrique électrique, ils répondent à la stimulation de la production de la peur en affichant un comportement de congélation, qui est mesurée par un indice de l&#39;apprentissage associatif de la peur et de la mémoire. Ce test nécessite un équipement moins élaboré, moins l&#39;effort physique par l&#39;enquêteur, et beaucoup moins de temps de formation pour les souris que d&#39;autres tâches d&#39;apprentissage et de mémoire, il nécessite généralement d&#39;environ 5-10 min / jour par souris pendant 2 jours. Bien que la procédure de test est SImple et nécessite peu de temps pour effectuer, le chercheur doit observer attentivement et de mesurer le comportement de la souris, par conséquent, plusieurs systèmes de mesure automatisés ont été développés pour effectuer l&#39;analyse comportementale 17-20. Notre système de vidéo-analyse, que nous avons développé avec le logiciel de ImageFZ, nous permet d&#39;analyser facilement le comportement de congélation et de produire des résultats très fiables. Cet article fournit des informations détaillées sur notre procédure de test et explique comment utiliser le logiciel de ImageFZ.

<table><tbody><tr><td>Programme ImageFZ</td><td>Développé par Tsuyoshi Miyakawa</td><td></td><td>Ce programme est disponible auprès de O’Hara & Co., Tokyo, Japon et peut être téléchargé gratuitement sur http://www.mouse-phenotype.org/. Ce logiciel fonctionne sous Windows XP/Vista/7 32 bits.</td></tr><tr><td>Chambre de conditionnement</td><td>O' Hara & Co., Japon</td><td>CL-3002L</td><td>Pour souris.</td></tr><tr><td>Chambre d’essai Cued</td><td>O' Hara & Co., Japon</td><td>CLT-3002L</td><td>Pour souris.</td></tr><tr><td>Interface</td><td>O' Hara & Co., Japon</td><td>CL-1040 L’interface</td><td>comprend un générateur de bruit/tonalité blanc, qui peut être contrôlé par le programme ImageFZ.</td></tr><tr><td>Générateur d’amortisseur brouillé</td><td>O' Hara & Co., Japon</td><td>SGA-2040</td><td>Le générateur de chocs peut être contrôlé par le programme ImageFZ.</td></tr><tr><td>Testeur de grille de choc (ampèremètre)</td><td>O' Hara & Co., Japon</td><td>SG-T</td><td></td></tr><tr><td>Dispositif de capture vidéo USB</td><td>XLR8</td><td>USB2IVOSX</td><td></td></tr><tr><td>Séparateur d’image Quad</td><td>Sans fil Tsukamoto Co., Ltd., Japon</td><td>400AS</td><td></td></tr><tr><td>Salle insonorisée</td><td>O' Hara & Co., Japon</td><td>CL-4210</td><td></td></tr><tr><td>Freeze Monitor</td><td>San Diego Instruments, Inc., CA, États-Unis</td><td></td><td>16 x 16 faisceau photbeam&nbsp ; ( espacement de 2,5 cm)</td></tr></tbody></table>

contextuelles et cued conditionnement de la peur de test en utilisant un système d&#39;analyse de la vidéo chez des souris

Contextual and Cued Fear Conditioning Test Using a Video Analyzing System in Mice

Le test contextuelle et indicé conditionné peur est l&#39;un des tests de comportement qui évalue la capacité des souris à apprendre et à mémoriser une association entre les signaux environnementaux et les expériences aversives. Dans ce test, les souris sont placées dans une chambre de conditionnement et sont donnés rognures d&#39;un stimulus conditionné (un signal auditif) et un stimulus inconditionnel aversif (un choc électrique électrique). Après un temps de retard, les souris sont exposées à la même chambre de conditionnement et une chambre de forme différente avec la présentation du signal auditif. Le comportement de congélation pendant l&#39;essai est mesurée comme un indice de la mémoire de la peur. Pour analyser le comportement automatique, nous avons développé un système d&#39;analyse vidéo en utilisant le logiciel d&#39;application ImageFZ, qui est disponible en téléchargement gratuit à http://www.mouse-phenotype.org/. Ici, pour afficher les détails de notre protocole, nous démontrons notre procédure d&#39;essai contextuelle et de conditionnement de la peur repérée chez la souris C57BL/6J utilisant le syst ImageFZem. En outre, nous avons validé notre protocole et la performance du système d&#39;analyse vidéo en comparant temps de congélation mesurée par le système de ImageFZ ou un système de mesure informatique basé photobeam-avec celui marqué par un observateur humain. Comme on le voit dans les résultats représentatifs, les données obtenues par ImageFZ étaient similaires à ceux qui sont analysés par un observateur humain, ce qui indique que l&#39;analyse du comportement à l&#39;aide du système de ImageFZ est très fiable. L&#39;article de film fournit des informations détaillées concernant les procédures de test et de promouvoir la compréhension de la situation expérimentale.

Dans le test conditionnement de la peur, les expérimentateurs humains utilisés pour quantifier le comportement de congélation par une main-d&#39;œuvre observation directe 26-29, mais la mesure de l&#39;ordinateur récemment fondée photobeam (par exemple le système &quot;Gel Monitor &#39;) et d&#39;analyse d&#39;image des systèmes ont été utilisés pour automatiquement mesurer le comportement de congélation 26,30-32. ImageFZ est un système d&#39;analyse d&#39;image automatisée, qui produit des résultats comparables à ceux obtenus par l&#39;observation humaine, comme décrit ci-dessous. Ici, nous avons comparé les résultats de l&#39;observation humaine avec ceux de l&#39;analyse ImageFZ sous divers paramètres: &#39;Taux (images / seconde) »et« critère de congélation (pixels). Dans cette expérience, cinq souris C57BL/6J mâles (poids corporel moyen ± SD (g), 31,4 ± 3,55; la taille moyenne du corps ± SD (pixels), 351,6 ± 62,2) ont été utilisés à 15-27 semaines d&#39;âge. L&#39;observation a été faite humaine en utilisant un programme d&#39;enregistrement d&#39;événement (un programme de logiciel Macintosh OS 9), un événement de touche de pressage qui continuentd pendant 2 secondes ou plus lorsque la souris affiché un combat sans mouvement était considéré comme «gel». Le pourcentage de gel a été calculé toutes les 60 secondes dans chaque test et utilisé pour les analyses de corrélation. Le pour cent de congélation marqué par les deux observateurs (fiabilité interobservateur, de conditionnement, r = 0,879; pour le test de contexte, r = 0,957; pour le test indicé, r = 0,866, pour tous les cas, r = 0,888) a été en moyenne de générer un humain marquer. Les corrélations entre les pourcentages de gel mesurées par ImageFZ à chaque frame rate (soit 1, 2, et 4 fps) et ceux obtenus par des observations humaines ont été examinées. Comme l&#39;illustre la figure 4, les pourcentages de gel calculées par ImageFZ (1, 2, et 4 fps) étaient fortement corrélées avec la valeur moyenne obtenue à partir des mesures des deux observateurs. Notamment, la capture d&#39;images à une cadence plus élevée ne produit pas toujours la meilleure corrélation. L&#39;analyse d&#39;image à 1 ips généré des résultats similaires à ceux obtenus par les observateurs des droits de l&#39;etest ach. Les corrélations entre les pourcentages de gel mesurées par des observations humaines et en utilisant ImageFZ dans chaque condition de les «critère de congélation (pixels)» (soit 20, 30, et 40 pixels) ont été examinés. Les pourcentages de gel calculés en utilisant ImageFZ au «critère de congélation (pixels)» de 20, 30, et 40 pixels ont été, dans tous les cas, fortement corrélés avec ceux obtenus par des observations humaines (Figure 5). Comme le montre la figure 5D, lorsque le critère de congélation est réglé sur une valeur faible, le mouvement subtil d&#39;une souris, considéré comme «gel» par des observateurs humains, serait considéré comme «non-gel &#39;aide ImageFZ. Inversement, si le critère est réglé sur une valeur élevée, le mouvement de la souris, a marqué comme «non-gel» par des observateurs humains, serait considéré comme «gel» en utilisant ImageFZ (figures 5C, 5F, 5I et). Ainsi, pour obtenir les résultats les plus fiables, chacun des paramètres du programme de ImageFZ doit être étalonné nousment les données marqués par des observations humaines dans chaque environnement de test. De plus, nous avons comparé les résultats obtenus par un observateur humain, en utilisant un système basé sur la mesure de la photobeam-ordinateur (système Gel Monitor), à ceux obtenus en utilisant ImageFZ (voir figure 6). L&#39;observateur humain a été aveuglé au groupe de traitement et les résultats de ImageFZ ballon. Pour les réglages des paramètres du système Gel Monitor, nous avons utilisé trois mesures de la part de congélation d&#39;un système validé précédemment 30. En bref, le nombre d&#39;intervalles de 10 sec dans lequel les animaux a nécessité plus de 1 ou 2 secondes pour traverser le premier nouveau faisceau de l&#39;intervalle (1 s 10 s et 2 s 10 s, respectivement) et le temps de latence entre le début de chaque intervalle de 5 secondes, et la troisième nouvelle interruption de faisceau à l&#39;intérieur de cet intervalle (Latency3) ont été mesurés. Les pourcentages des intervalles pendant lequel la souris a été le gel ou le pourcentage de la quantité totale de temps rbligatoire de briser la troisième photobeam ont été calculés. Les pourcentages de gel mesurés dans chaque système sont illustrées à la Figure 6. Les groupes ont été comparés en utilisant deux voies de mesures répétées ANOVA suivie de tests t (voir le tableau 1). Les pourcentages de gel mesurée à l&#39;aide ImageFZ (figure 6B) étaient plus semblables à ceux marqué par l&#39;observation humaine (figure 6A) que les données obtenues en utilisant un système basé photobeam (figures 6C-E). Les pourcentages de gel mesurées en utilisant le programme de ImageFZ à chaque essai ont été fortement corrélés avec ceux marqué par l&#39;observation humaine (conditionnement, r = 0,947; test de contexte, r = 0,970; indicé test, r = 0,934), alors que les corrélations entre les pourcentages de gel mesurée en utilisant le système de mesure informatique basé photobeam (1sec 10sec, 10sec 2sec, ou Latency3) et l&#39;observateur humain étaient plus faibles (conditionnement, r = 0,503, 0,593, 0,761 et; contexte test, r = 0,772, 0,819, 0,912 et) par rapport aux corrélations entre les pourcentages de gel mesurée à l&#39;aide ImageFZ et l&#39;observation humaine (figures 7A et 7B). En outre, la figure 7 montre que les différences entre les pourcentages de gel obtenues par l&#39;observation humaine et en utilisant ImageFZ dans chaque souris ont été les écarts les plus faibles. Ces résultats montrent que les pourcentages de gel mesurées en utilisant ImageFZ étaient similaires à celles obtenues par l&#39;observation humaine et que ImageFZ est très précis lors de la mesure de la quantité de gel. <img alt="Figure 1" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/50871/50871fig1highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50871/50871fig1.jpg" /> Figure 1. Les appareils pour l&#39;contextuelle et défileront essai de conditionnement de la peur. (A) Une chambre carrée acrylique pour le test de conditionnement et le contexte, ( <strong&gt; B) des grilles métalliques sur un plancher en plastique blanc pour le noir, agouti, ou diluer souris brunes (en haut) et électrifiables grilles métalliques noir sur un sol en plastique noir pour la souris blanche (en bas); des images agrandies des grilles sont présentés dans le droit panneau, (C) un générateur bruit / ton blanc et un générateur de chocs, (D) une salle insonorisée, et (E) un chambre triangulaire acrylique avec un plancher plat pour le test indicé. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/50871/50871fig1highres.jpg" target="_blank">Cliquez ici pour agrandir l&#39;image.</a> <img alt="Figure 2" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/50871/50871fig2highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50871/50871fig2.jpg" /> Figure 2. Représentation schématique du protocole. (A) Vue d&#39;ensemble du contexte et repérée essai de conditionnement de la peur, (B) le conditionnement, (C) contexte essai, et (D) repérée test. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/50871/50871fig2highres.jpg" target="_blank">Cliquez ici pour agrandir l&#39;image.</a> <img alt="Figure 3" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/50871/50871fig3highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50871/50871fig3.jpg" /> Figure 3. analyse de l&#39;image par le logiciel de ImageFZ. Pour chaque paire d&#39;images successives, la quantité de surface (pixels) à travers laquelle la souris est déplacée calculée par ImageFZ. Lorsque cette zone est inférieur à un certain seuil (par exemple 30 pixels), le comportement est jugé être «gel». Lorsque la superficie est égale ou dépasse le seuil, le comportement est considéré comme «non-gel». <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/50871/50871fig3highres.jpg" target="_blank">Cliquez ici pour agrandir l&#39;image.</a> <img alt="Figure 4" fo:content-width="6in" src="/files/ftp_upload/50871/50871fig4highres.jpg" width="500" /> Figure 4. La comparaison des pourcentages de gel calculées à partir des images à différentes fréquences d&#39;images en utilisant ImageFZ avec ceux mesurés par l&#39;observation humaine. Les tests de conditionnement de la peur ont été menées en utilisant des souris mâles C57BL/6J (n = 5). Pendant les essais, deux observateurs ont noté le comportement de congélation. En même temps, les images en direct ont été capturés à 4 fps en utilisant le programme de ImageFZ. Les fichiers capturés à 4 fps réduction des dimensions après l&#39;extraction des cadres pour correspondre aux images capturées à 1 ou 2 fps fps. Les valeurs des paramètres de «taux (images / seconde)&quot; ont été mis à 1, 2 ou 4 images par seconde, et les pourcentages de gel dans chaque 60 sec bin ont été calculées à partir des fichiers d&#39;image en utilisant une analyse hors-ligne ImageFZ. Chaque point représente un pourcentage de congélation de chaque bac de 60 sec. Les coefficients de corrélation de Pearson entre les données obtenues à partir de l&#39;observation et de l&#39;analyse ImageFZ humain ont été calculés.<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/50871/50871fig4highres.jpg" target="_blank">Cliquez ici pour agrandir l&#39;image.</a> <img alt="Figure 5" fo:content-width="6in" src="/files/ftp_upload/50871/50871fig5highres.jpg" width="500" /> Figure 5. Les pourcentages de gel calculées à partir des images à différentes valeurs de critère de congélation utilisant ImageFZ et celles mesurées par des observations humaines ont été comparés. Les tests de conditionnement de la peur ont été menées en utilisant des souris mâles C57BL/6J (n = 5). Pendant les essais, deux observateurs ont enregistré le comportement de congélation, et les images en direct ont été capturées à l&#39;aide du programme de ImageFZ. Les pourcentages de gel dans chaque 60 sec bin ont été calculées à partir des images (1 image / s) grâce à une analyse hors-ligne ImageFZ, fixer les valeurs des paramètres de «critère de congélation (pixels)» à 20, 30 ou 40 pixels. Chaque point représente un pourcentage de congélation de chaque bac de 60 sec. Corrélation de Pearson cocoefficients entre les données obtenues à partir de l&#39;observation humaine et l&#39;analyse de ImageFZ ont été calculées pour chaque test. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/50871/50871fig5highres.jpg" target="_blank">Cliquez ici pour agrandir l&#39;image.</a> <img alt="Figure 6" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/50871/50871fig6highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50871/50871fig6.jpg" /> Figure 6. Les pourcentages de gel ont été mesurés à l&#39;aide de systèmes automatisés et de l&#39;observation humaine dans les groupes non conditionnés et conditionnés de souris C57BL/6J mâles (n = 5, chaque groupe). (A) l&#39;observation humaine, (B) ImageFZ, (C) Geler système de moniteur 1 (1sec 10sec), (D) Geler système de Monitor 2 (2sec 10sec), et (E) Geler système de Monitor 3 (Latency3). comparaisons de groupe ont été réalisées en utilisant deux voies mesures répétées ANOVA suivie par des tests t (Uncovs conditionné groupe nditioned de groupe, *, P &lt;0,05; † p &lt;0,01). Les données obtenues en utilisant ImageFZ étaient similaires à ceux marqué par l&#39;observation humaine. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/50871/50871fig6highres.jpg" target="_blank">Cliquez ici pour agrandir l&#39;image.</a> <img alt="Figure 7" fo:content-width="4.3in" src="/files/ftp_upload/50871/50871fig7highres.jpg" width="420" /> Figure 7. Corrélation et la distribution de fréquence des différences entre les pourcentages de gel, mesurée à l&#39;aide de systèmes automatisés et de l&#39;observation humaine. (AB) Les diagrammes de dispersion et les coefficients de corrélation de Pearson entre les pourcentages de gel marqués par des systèmes automatisés et l&#39;observation humaine sont présentés. Les pourcentages de gel, calculées à l&#39;aide ImageFZ, étaient fortement corrélés avec ceux obtenus par l&#39;observation humaine. (FC) Événements de moins d&#39;un DIF de 10%rence entre les pourcentages de gel obtenues à partir de systèmes automatisés vs observation humaine était plus élevée lorsque les données analysées en utilisant ImageFZ ont été comparés à ceux analysés par l&#39;observation humaine. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/50871/50871fig7highres.jpg" target="_blank">Cliquez ici pour agrandir l&#39;image.</a> <table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0"><tbody><tr><td></td><td> Des analyses de variance </td><td></td><td></td></tr><tr><td></td><td> Condition </td><td> Temps </td><td> Condition x Temps </td></tr><tr><td> Jour 1 (conditionnement) </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> Humain </td><td> F (1,8) = 28,53, p = 0,0007 </td><td> F (7,56) = 20,79, p &lt;0,0001 </td><td> F (7,56) = 16,58, p &lt;0,0001 </td></tr><tr><td> ImageFZ </td><td> F (1,8) = 13,97, p = 0,0057 </td><td> F (7,56) = 21,40, p &lt;0,0001 </td><td> F (7,56) = 11,69, p &lt;0,0001 </td></tr><tr><td> Gel Monitor (1sec10sec) </td><td> F (1,8) = 5.16, p = 0,0528 </td><td> F (7,56) = 2.39, p = 0,0329 </td><td> F (7,56) = 0,72, p = 0,6572 </td></tr><tr><td> Gel Monitor (2sec10sec) </td><td> F (1,8) = 4.07, p = 0,0782 </td><td> F (7,56) = 3.44, p = 0,0039 </td><td> F (7,56) = 1,52, p = 0,1803 </td></tr><tr><td> Gel Monitor (Latency3) </td><td> F (1,8) = 4.44, p = 0,0682 </td><td> F (7,56) = 9,94, p &lt;0,0001 </td><td> F (7,56) = 4.33, p = 0,0007 </td></tr><tr><td> Jour 2 (contexte) </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> Humain </td><td> F (1,8) = 42,94, p = 0,0002 </td><td> F (4,32) = 1.91, p = 0,1336 </td><td> F (4,32) = 1,48, p = 0,2302 </td></tr><tr><td> ImageFZ </td><td> F (1,8) = 49,61, p = 0,0001 </td><td> F (4,32) = 2.06, p = 0,1087 </td><td> F (4,32) = 0,83, p = 0,5174 </td></tr><tr><td> Gel Monitor (1sec10sec) </td><td> F (1,8) = 20,28, p = 0,002 </td><td> F (4,32) = 1,63, p = 0,1918 </td><td> F (4,32) = 0,55, p = 0,6997 </td></tr><tr><td> Gel Monitor (2sec10sec) </td><td>F (1,8) = 40,20, p = 0,0002 </td><td> F (4,32) = 2.66, p = 0,0504 </td><td> F (4,32) = 1.20, p = 0,3306 </td></tr><tr><td> Gel Monitor (Latency3) </td><td> F (1,8) = 35,30, p = 0,0003 </td><td> F (4,32) = 2.49, p = 0,0626 </td><td> F (4,32) = 1,09, p = 0,3793 </td></tr></tbody></table> Tableau 1. Les comparaisons des statistiques.

Cet article présente un protocole pour un test de conditionnement peur contextuelle et indicé l&#39;aide d&#39;un système vidéo d&#39;analyse pour évaluer l&#39;apprentissage peur et la mémoire chez la souris.

Contextuelles et Cued conditionnement de la peur de test en utilisant un système d&#39;analyse de la vidéo chez des souris

The contextual and cued fear conditioning test is one of the behavioral tests that assesses the ability of mice to learn and remember an association ...

Le test de conditionnement contextuel et aigu à la peur est un test comportemental qui est largement utilisé pour évaluer la capacité d’apprentissage de Lawrence. N’oubliez pas les associations entre une expérience agressive et les indices environnementaux. Cependant, dans ce test, il existe certaines différences méthodologiques entre les lieux de travail, ce qui peut entraîner la difficulté de comparer les données et de dupliquer les résultats.Pour obtenir des données plus stables et plus tives, il est important de standardiser autant que possible le protocole de test. Dans ce document, nous démontrons le protocole de l’essai sur le terrain. Le test de fonctionnement de la peur est un test simple, sensible et fiable pour évaluer votre mémoire.Ce test est souvent utilisé pour comprendre les mécanismes neurologiques et moléculaires et l’apprentissage et la mémoire sous-jacents, ainsi que pour évaluer la fonction cognitive de modèles murins potentiels de troubles psychiatriques tels que le trouble post-stress et la schizophrénie. Dans le test de comportement de face, qui est mesuré comme un indice d’apprentissage et de mémoire est noté par la définition d’observateurs humains, certains systèmes automatisés ont analysé automatiquement le comportement d’utilisation. Nous développons un système d’analyse d’images à l’aide d’un logiciel basé sur l’image FG et l’image A.Nous distribuons un tel logiciel et il peut être téléchargé gratuitement à cette adresse. Nous y présentons notre protocole de test et le système d’analyse automatisé. Tout d’abord, nous montrons comment sécuriser l’opérateur de l’application en tant qu’image du logiciel.Deuxièmement, nous montrons les protocoles détaillés du test, y compris le test de contexte de conditionnement et le test Q pour le dispositif utilisant le système. Enfin, nous présentons les résultats qui indiquent que le système FD à image N peut produire des résultats très fiables. Commençons.Commencez rapidement le test de conditionnement de la peur. Une souris est placée dans une chambre avec un sol nivelé. L’OID se présente sous la forme d’un auditeur.L’auditeur met en file d’attente pendant 30 secondes. Par la suite, un choc électrique est fourni. L’appariement d’une file d’attente d’auditeur et de l’amortisseur de pied est administré trois fois afin d’améliorer l’association entre la file d’attente d’auditeur et l’électrochoc.Au cours du test, le comportement de blocage est mesuré comme un indice d’apprentissage associé et de mémoire injuste. Deuxièmement, après 24 heures, la souris est placée dans la même chambre de conditionnement et elle est notée pour le comportement de fuite. Pour mesurer la peur de contrôle contextuel, la souris est ensuite transférée dans un G de forme différente sans aucune file d’attente auditive, puis la file d’attente auditive est présentée.Dans ce test, le comportement de congélation est utilisé comme indice de la mémoire de la peur aiguë. Pendant le test, le comportement de la souris est enregistré par une caméra connectée à un ordinateur. Le comportement est jugé comme figé ou non figé.Par le logiciel d’image, le programme peut calculer le pourcentage de temps de congélation et le trafic de distance. Ici, par exemple, l’analyse d’images est démontrée pendant le test. Les images en direct sont capturées à une longueur par seconde.L’image de la crée une image binaire à partir de chaque image en direct pour chaque paire. Avec des flammes successives, la quantité de surface à travers laquelle la souris se déplace est calculée par l’image du programme. Lorsque la zone est en dessous d’un certain seuil, le comportement est considéré comme un gel, qui est généralement défini comme une absence totale de tout mouvement à l’exception de la respiration et difficile à battre.Un comportement de gel qui dure moins longtemps que le seuil de temps défini n’est pas considéré comme un gel. La valeur seuil doit être définie à l’avance afin qu’elle permette le meilleur ajustement entre les temps de gel mesurés par l’image Z et les observations humaines. Lorsque la quantité de surface est égale au seuil ou à X trois Z, le comportement est considéré comme non gelé.Nous démontrons ici notre protocole de test chez la souris à l’aide de ce système d’analyse vidéo. Dans ce protocole, l’opérateur est construit sur une chambre carrée de grille avec des grilles métalliques et découvert avec une image principale transparente. FD peut distinguer un sujet sombre d’un fond blanc dans chaque image vidéo capturée.Mais ce processus nous permet d’analyser le comportement de congélation du sujet que la chambre doit être placée sur un sol blanc pour analyser le comportement des souris noires, bonnes ou noires directes. Le comportement de congélation des souris en aluminium peut également être analysé par l’image D à l’aide de grilles métalliques noires. La règle de la grille est éclairée sur 100 toits par les lumières LED.Un haut-parleur connecté au générateur de tonalité de bruit blanc est monté sur une voile au-dessus du couvercle. Un bruit blanc de 55 est présenté comme une file d’attente auditive. Les réseaux sont câblés à un générateur de chocs pour fournir un choc alimentaire électrique.Le test de vent de choc est fixé à 0,3 million de paires avant que le test ne soit lancé. L’intensité du courant sur la grille doit être vérifiée par un métal car le test de choc peut être diminué par une accumulation de fe et d’urine chez les souris, la chambre d’essai est placée dans un métier à tisser insonorisé pour minimiser le bruit externe. Pendant le test, l’appel est situé dans un son différent de celui où les tests de cône et de contexte sont effectués.Il est composé d’une chambre qui a des propriétés différentes de la chambre de coning. En fournissant un contexte normal, il est nécessaire de changer les codes sensoriels autant que possible afin que la souris perçoive le contexte Nobel comme sans rapport avec la chambre de conting. Dans ce protocole, l’appareil est une chambre triangulaire acri avec une règle acri plate et le plomb transparent.Un haut-parleur est monté sur une voile au-dessus du plomb pour présenter sur une ou trois files d’attente. Cette file d’attente est le même signal qui a été fourni aux souris lors du hachage. Le niveau d’éclairage du sol est réglé pour étudier les regards.Chaque chambre est un cube avec une cabine de charge montée sur la voile, une caméra de l’appareil pour surveiller le comportement de la souris. Avant le début de chaque test, les murs et les sols en acrylique sont essuyés avec une languette donc dans de l’eau à très haute teneur en eau et les grilles sont nettoyées avec de l’éthanol à 70 %. Pour éviter un biais basé sur la coupe olfactive, les grilles sont essuyées avec de l’Ethan au lieu de super hype de l’eau brute pour éviter que les grilles ne déduisent leur conductivité électrique due aux deux à quatre dernières souris, un paquet de maison dans une salle de détention à température contrôlée pour réduire les augmentations possibles du transport en cage sur le comportement et pour adapter les souris à l’environnement expérimental.La cage contenant les souris a été transférée dans une salle d’attente insonorisée au moins 30 minutes avant le début de chaque test. Toutes les expériences doivent être réalisées au cours de la même période afin de minimiser les variations de comportement qui peuvent être produites par des tests à différents moments. Les souris de chaque groupe doivent être testées dans un contrepoids afin de réduire les effets potentiels du temps expérimental.Dans l’ordre de test du sujet sur la performance comportementale, l’image D peut contrôler un maximum de quatre appareils testant des souris simultanément pendant que le chercheur pour économiser du temps et numérique à la déduction dans les effets potentiels de la procédure expérimentale sur le comportement de la souris. Avant le début de la session continue, exécutez le logiciel d’application A FD. Sélectionnez le menu de prise FD concernant et FD en ligne et réglez les valeurs de paramètres définies par pas comme suit.Première étape, l’ID du projet spécifie le dossier dans lequel vous souhaitez stocker la date de vos fichiers. Deuxième étape, tapez le nom de la session. Tous les mots dans la boîte de session sont la date d’expérimentation et le texte de conférence à classer dans lequel l’heure de début et la durée du bruit blanc et du choc alimentaire sont écrites dans la boîte de référence.Le texte de déférence au fichier doit être préparé dans le dossier de déférence dans l’image, le dossier au préalable. Troisième étape : réglage des paramètres. Entrez les valeurs des paramètres tels que la durée, la durée et les critères de figement, comme indiqué dans la vidéo.Quatrième étape, identification de l’objet. Entrez l’identification de l’objet. Cinquième étape, les paramètres de l’appareil photo contrastent la luminosité et le contraste de l’image capturée.Sixième étape, paramètres de seuil. Tout d’abord, pour mesurer la distance parcourue à partir des images consécutives, ajustez la valeur principale du seuil du programme, qui est configurée pour segmenter les images en particules noires et en fond blanc. La distance parcourue est calculée entre chaque ensemble avec des coordonnées XY pour le centre de gravité avec la particule dans les images consécutives.Deuxièmement, pour le comportement des images consécutives, en supposant simplement x valeur supplémentaire du programme qui est configuré pour segmenter les images en particules noires sous l’arrière-plan, puis calculer la quantité de surface des régions non chevauchantes entre les particules de quelle paire de fenêtre d’admission d’images consécutives la région non chevauchante est affichée. Change express signifie que la valeur sur la quantité de valeur de la région doit être inférieure à la valeur du cri ING lorsque la souris montre un comportement ing. Ces valeurs doivent être ajustées de sorte que les données par fatigue d’image correspondent à l’équipe par l’homme lui-même.À la septième étape, le champ défini sur l’attrapage a spécifié le champ, la chambre que vous souhaitez capturer après avoir cliqué avec le bouton rectangulaire dans la boîte à outils pour rectangulaire autour du sol de celle-ci. Chambre sur la fenêtre d’image en direct. Ensuite, sélectionnez le roman de chambre et cliquez sur le bouton définir pour enfin cliquer sur le bouton Terminer.Une fois que les paramètres ont été définis, un test préparatoire doit être effectué à l’aide de souris d’entraînement avant le premier test de la date pour déterminer si le système d’analyse d’image et les générateurs de chocs sonores fonctionnent avec ces problèmes, déplacer la cage en peigne contient les souris d’entraînement à l’obscurité de test sonore de l’obscurité adjacente à l’obscurité d’attente et placer chaque souris dans la chambre de conditionnement immédiatement après avoir placé les souris dans la chambre, cliquez sur le bas de l’image de Z.Les souris sont autorisées à explorer complètement la chambre pendant 120 secondes. Après. Un bruit blanc sous forme de file d’attente auditive est présenté pendant 30 secondes et pendant les deux dernières secondes du son, un choc alimentaire est administré aux souris. Cette procédure est répétée trois fois en séance pour renforcer l’association entre la file d’attente et le choc alimentaire.Les masques sont laissés dans la chambre pendant 90 secondes après le dernier appariement. Établir davantage l’association entre le contexte de la chambre et l’expérience passive. Après 480 secondes d’élop, la souris est renvoyée dans la cage d’accueil et la cage est renvoyée sur l’étagère de la salle de détention.Après chaque test, nettoyez soigneusement les chambres et la grille. Cliquez ensuite sur le bouton d’analyse suivant et répétez la session sur les souris de test. Environ 24 heures après le déplacement inquiétant, la cage continue pour les souris vers une salle d’attente insonorisée.Le métier à tisser au moins 30 minutes avant le début de chaque essai. Image longue de la et définissez les valeurs des paramètres du logiciel de la même manière que dans le conditionnement. Toutefois, définissez la durée sur 300 secondes et sélectionnez 35 texte à archiver pour le test contextuel.35 Le texte du fichier est vide. Placez la souris dans la chambre de conditionnement et cliquez sur le bas de l’écran. Les souris sont autorisées à explorer complètement la chambre pendant 300 secondes sans aucune présentation de stimulus.Après 300 secondes, précipitez les souris dans leur cage et nettoyez les chambres. Cliquez ensuite sur le bas de l’analyse suivante et répétez la procédure dans l’image longue de D de la souris de test et définissez les valeurs des paramètres de la même manière que dans le texte de référence continu à déposer pour ce test et définissez la durée jusqu’à 360 secondes. Il s’agit d’un texte de référence à déposer pour ce test.Placez chaque souris dans la chambre triangulaire et cliquez sur le bouton de démarrage de l’image Z.Les souris doivent toutes explorer la chambre dans les trois premières minutes. Ni bruit blanc ni choc du pied ne sont présentés. Cette chambre a des propriétés différentes qui fournissent un nouveau contexte et sont liées à la chambre continue.Dans cette chambre, il faut généralement beaucoup bouger et ne pas montrer de comportement. À la fin des trois premières minutes, le bruit blanc qui est présenté à Concho est fourni aux souris pendant trois minutes. Au cours de la présentation de l’auditeur, l’auditeur met les souris en file d’attente ou présente un comportement écrit après 360 secondes d’éruption, ramène les souris dans leur cage d’accueil et remet la cage sur l’étagère de la salle d’attente.Après le test, nettoyez soigneusement les chambres. Cliquez ensuite sur le bas de l’analyse suivante et répétez la procédure en utilisant les souris de test. Cette vidéo montre que le passage de la congélation analysé par l’image du système semble être plus étroitement lié à la pensée mesurée par un observateur humain.L’observation a été confirmée par les détails qui ont montré que le pourcentage de location mesuré par l’image physique dans chaque test était fortement corrélé ou score de pensée par l’observateur humain. De plus, ce chiffre démontre que les différences entre les pourcentages de congélation mesurés par les observations humaines et l’image du système dans son image étaient les plus faibles. Ces résultats ont indiqué que le pourcentage de congélation mesuré par l’image du système était similaire à ceux obtenus par l’observation humaine et que la précision de la mesure de la quantité de raison par l’image Z est élevée. D’accord.Comment l’avez-vous aimé ? Comme vous le voyez dans le test, l’analyse comportementale standard peut être effectuée facilement. Il y a quelques conseils et points importants pour utiliser l’image du système, alors permettez-moi de demander à ika à ce sujet. D’accord.Tout d’abord, que pensez-vous de la procédure de test de l’image du système ? Je pense que notre procédure de test est très simple et que l’image du système est un outil utile pour mesurer la raison, le comportement avec précision et rapidité. N’importe qui peut facilement utiliser un logiciel avec une formation préalable En conséquence, ce système peut être utilisé pour évaluer sa mémoire en plusieurs mois en peu de temps, ce qui nous fera gagner du temps et plus tard.Je vois. Alors, y a-t-il quelque chose auquel nous devrions faire attention lorsque nous effectuons le test ? Oui, parce que l’opérateur déclare qu’il est important d’obtenir l’image la plus nette pour mesurer avec précision le comportement, et vous devez donc ajuster la longueur de la caméra et les choses d’écriture en conséquence.De plus, dans l’étude du programme, vous devez définir soigneusement les valeurs sexuelles et les critères de raison pour juger si le comportement peut ou non être considéré comme une raison. Il est important que le résultat ait été immédiat, le programme comme avec pensé par l’observation humaine Comme le montre le résultat actuel. D’accord. Comme vous pouvez le voir, cet article peut être fourni des informations détaillées concernant la procédure de test et l’utilisation du logiciel.Nous espérons que cet article pourra être publié. Favorisez votre compréhension du test et contribuez à la standardisation du protocole.

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