הרומן יחיד בעלי חיים המוטורית מעקב המערכת באמצעות תוכנה פשוטה, זמינים

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

doi:10.3791/57917

Method Article

הרומן יחיד בעלי חיים המוטורית מעקב המערכת באמצעות תוכנה פשוטה, זמינים

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

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

המחקר הנוכחי שמטרתם למכן כימות של גירעונות מוטוריים אצל חולדות. מודל ההערכה הראשונית מעריך אובדן מנוע הנובע ההשתלה intracortical microelectrode של קליפת המוח המוטורית. אנחנו מדווחים על פיתוח ושימוש באלגוריתם מעקב באמצעות בקלות יכולת הסתגלות, פשוטים, זמינים קידוד תוכנה.

Abstract

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

לאחרונה הראו כי השתלת microelectrodes intracortical ב corteces מוטורית של חולדות התוצאה המיידית והמתמשכת גירעונות מוטוריים. ליקויים מוטוריים היו לכמת באופן ידני באמצעות מבחן רשת בשטח פתוח כדי למדוד בתפקוד המוטורי מגעיל ודרך מבחן סולם למדידת בתפקוד המוטורי בסדר. כאן נדון טכניקה עבור כימות אוטומטיות של הבדיקות מוקלטת וידאו באמצעות שלנו מותאמים אישית Capadona התנהגותית ניתוח מערכת הוידאו: רשת, מבחן סולם, או BVAS. מינוף פשוט וזמין קידוד תוכנה (ראה את הטבלה של חומרים), תוכנית זו מאפשרת המעקב אחר בעל חיים בודד על שדה פתוח הרשת והן את הבדיקות הסולם. לפתוח רשת השדה מעקב, הסף קוד הווידאו עבור עוצמת עוקב אחר המיקום של העכברוש על-פני 3 דקות משך הבדיקה הרשת, מנתח את הנתיב. זה מחשב ומחזירה מדידות את המרחק הכולל, את המהירות, את מספר פניות שמאלה ימינה handed של המספר הכולל של קווי רשת חצו את החולדה. ב סולם מעקב, את הקוד שוב ספי הקליפ של עוצמה, עוקב אחר תנועת העכבר לאורך הסולם ולאחר החזרה מדידות מחושב כולל הזמן שלקח את החולדה לחצות את הסולם, המספר של כף היד גולשת המתרחשים מתחת למישור שלבי הסולם, לבין השכיחות של כשלים בשל סטגנציה או ביטולי. נוכל לדמות BVAS פותח כאן יכול להיות מועסק לניתוח של המוטורית במגוון רחב של יישומים, כולל דגמים רבים מפציעה או מחלה.

Introduction

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

ישנן שיטות רבות הוקמה כדי להעריך מנוע פונקציונלי התנהגותית והן ליקויים קוגניטיביים¹^,²^,³. חלק מהשיטות הנפוצות יותר כוללים בדיקות בסדר המוטורית באמצעות כף הרגל השמה, דריכה, ותיאום האיבר על הסולם מבחן⁴, בדיקת המוטורית ברוטו, מתח התנהגות באמצעות מבחן רשת בשטח פתוח⁵ ^,⁶ובדיקה של פחד, דיכאון, ייאוש ויה השחייה כפויה לבדוק⁷^,⁸ או הרוטור רוד⁹. עם זאת, רבים של שיטות אלה מסתמכים על חוקרים אנושיים "ציון" החיה או לשפוט את הביצועים שלו סובייקטיבי. הצורך האנושי הערכה סובייקטיבית יכול להאט את הדור וניתוח של הנתונים, כמו גם להציג את ההזדמנות, בכוונה או לא בכוונה בהשפעת מחקר הטיה המחקר¹⁰. הערכה נוספת, סובייקטיבי של הנתונים מציג גם את הסיכון של ייצוג נתונים לא מדויקים, יהיה זה דרך השכחה, מוטיבציה המסכן, אימונים לא תקין או רשלנות¹¹.

לאחרונה דיווחנו השימוש של מבחן רשת בשטח פתוח וגם מבחן סולם אצל חולדות מושתל עם¹²^,intracortical microelectrodes¹³. עקב החידוש של ממצאי מחקרים אלה, מיד התחלנו העסקת אלה ובדיקות נוספות פונקציונלי במחקרים רבים מתמשך במעבדה. בציפייה השתנות לא מכוונת שנוצרו על-ידי האדם, הנובע עלייה במספר של ויקרה סובייקטיבית, וכדי לשפר את התפוקה ניתוח, יצאנו כדי ליצור תוכנית ממוכנת, המחשב בסיוע להבקיע בדיקה התנהגותית, מאוד להגביל את הפוטנציאל לטעויות.

כאן, אנו מדווחים על התפתחות BVAS. BVAS משתמש המחשב ניתוח ציון מבחן רשת בשטח פתוח לבין מבחן סולם כמו מדדי וגסה המוטורית, בהתאמה. התוצאות ניתן להבהיר חסרונות אפשריים המוטורית נגרמת על ידי פציעה או מחלה, ללא תלות המודל מפציעה או מחלה. ניתן להתאים את הקודים ניתוח חשבון עבור שינויים התנהגותיים ציוד בדיקה או ציון מדדים שונים של המוטורית. לכן, ניתן ליישם את BVAS ביישומים רבים, מעבר לשימוש שלנו או השימוש המיועד של אלה מועסקים כיום על ידי מעבדות אחרות.

שימו לב כי הבדיקות בשטח פתוח הרשת ואת סולם דורשים הקלטת וידאו. לכן, כל בדיקה ידרוש מצלמת וידאו [p 1080, מינימום 15 מסגרות לשנייה (fps)], מחשב נייד, וחדר כדי לאחסן את נתוני וידאו. שתי בדיקות, למקם את המצלמה בעמדה ממורכז, המאפשר המנגנון כולו ניתן לראות המסגרת. לעגן את המצלמה על חצובה או פיגומים כך הוא אינו זז במהלך הבדיקה. לשמור על קצוות מסגרת הווידאו הכי קרוב במקביל הקצוות של מנגנון בדיקה ככל האפשר. הקפד אנשי אותו להשלים את הבדיקה כל החדר הוא מואר היטב עם מערכת טמפרטורה מבוקרת. השתמש באותו החדר עבור כל בעלי החיים לאורך כל הקורס בדיקות, בשינויים מזעריים לחדר. דגני בוקר או בננה צ'יפס לעשות טוב פרסים כדי לעודד את בעלי החיים כדי להשלים את הבדיקות התנהגות.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

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

כל נהלים ושיטות טיפול בבעלי חיים היו שאושרו על-ידי וביצע בהתאם לואי סטוקס קליבלנד המחלקה של ותיקי לענייני מרכז מוסדי חיה טיפול רפואי ושימוש הוועדה. פרוטוקול בדיקה התנהגותית עוקב מקרוב העבודה שפורסמו בעבר¹²^,¹³.

1. התנהגות בדיקות: לצלם את המשימות

הערה: כאן, החיות נבדקו במשך 8 שבועות לזהות שינויים התנהגותיים כרונית. משך הלימודים תלוי מודל יישום או פציעה/מחלה המשמש לצורך המחקר.

פתח את שדה בדיקות רשת
הערה: הבדיקה רשת יש אזור² 1 מ' עם קירות 40 ס"מ והוא נבנה בתוך הבית. התחתון מחולק למחיצות לתוך תשעה ריבועים ויה צבעוניים הקלטת (איור 1א'). עבור השימוש BVAS אוטומטי, חשוב כי הצבע של הקו ושל הרשת לעומת זאת עם העכברוש. . הנה, שימשו חולדות ספראג Dawley לבן; לפיכך, רקע רשת היה צבוע שחור, ואת הקווים נוצרו עם סרט ורוד בהיר.
1. מבחן החיות 2 x בכל שבוע עבור כל הבדיקות כולל השבוע לפני תחילת העבודה על מנת ליצור תוצאה בסיסית עבור שימוש בחישובים מאוחר יותר.
2. לנקות את כל בדיקות הציוד עם sterilant המבוססת על דו-חמצני כלור בתחילת כל מפגש בדיקה ובין כל בעל חיים.
3. להביא את החיות לחדר בדיקות ולאפשר להם להתאים לחדר 20 דקות לפני הפעלת הניסויים.
4. להתחיל לצלם ולמקם את החיה במרכז של הרשת, מופנה החוקרת, כדי להתחיל את הבדיקה הרשת.
5. לאפשר את החיה לפעול בחופשיות למשך 3 דקות וידאו הקליט מלמעלה.
6. תפסיקי לצלם כאשר 3 דקות הסתיימה תקופת זמן ולחזור החיה לכלוב שלה הביתה. נקו את הרשת עם sterilant המבוססת על דו-חמצני כלור, מטפל להתייבש לחלוטין את המשטחים לפני בדיקה. לבדוק כל חיה 1 x בכל הפעלה.
סולם בדיקות
הערה: הבדיקה הסולם נבנה בתוך הבית והוא מכיל שני קירות צד אקרילי, כל 1 מ' אורך, המחוברים על ידי אחזו בקוטר 3 מ מ במרווח במרווחים של 2 ס מ (איור 2). בעלי החיים דורשים שבוע של אימונים הסולם לפני תחילת הבדיקה הרשמי. אין שום הבדל בין האימונים בפרוטוקול הבדיקה. שימו לב כי ההכשרה אינו צריך להצטלם.
1. לשימוש עם BVAS, מכסה את הקיר מאחורי הסולם עם כרזות שחור, ניסחו את הרמה של שלבי, התחלה, סיום קווים עם קלטת בהירים כדי ליצור ניגוד עם העכברושים לבן.
2. מבחן החיות 2 x בכל שבוע עבור כל הבדיקות כולל השבוע לפני תחילת המחקר כדי ליצור תוצאה בסיסית עבור שימוש בחישובים מאוחר יותר.
3. לנקות את כל בדיקות הציוד עם sterilant המבוססת על דו-חמצני כלור בתחילת כל מפגש בדיקה ובין כל בעל חיים.
4. להביא את החיות לחדר בדיקות ולאפשר להם להתאים לחדר 20 דקות לפני הפעלת הניסויים.
5. מקם את החיה בתוך כלוב נקי זמני לפני הבדיקה הסולם.
  הערה: כלוב זמני הוא כלוב לטווח קצר להחזיק את החיה בזמן הביתה כלוב של החיה משמש בקצה של הסולם. יש אין גיל bias כמו כל החיות השתמשו במחקר הם באותו הגיל ובדיקה מלאה במהלך אותה תקופת זמן. הפקד המשמש כאן הוא חיה תמימה ולא מעולם לא קיבלו ניתוח.
6. הגדר את המנגנון הסולם עד שני כלובים span; הכלוב ההתחלה הוא כלוב נקי, הכלוב קצה של החיה חיים כלוב, תמריץ כדי להשלים את ההפעלה.
7. מניחים את המצלמה על חצובה, שבמרכזה האורך של הסולם. להרחיב את החצובה כך העדשה של המצלמה הוא בשיא אחזו הסולם. מקם את המצלמה כך אחזו בדיוק מיושרים עם העדשה כפי זה חשוב עבור האלגוריתם לזיהוי להתחמק בקוד ה-BVAS.
8. התחל הקלטת וידאו ולאפשר את החולדה להתחיל לרוץ על ידי מחזיק את כפותיהם הקדמי מעל השלב הראשון של הסולם. לאפשר את החיה להעביר הסולם בצורה קבועה.
9. לאפשר את החיה להעביר קו הזינוק לקו הסיום בקצב שלהם בזמן הצילומים. לסיים את הקלטת וידאו ולהסיר את החיה מן הסולם ברגע החיה השלימה במנוסה.
10. שקול בורח התמודדות אם בעל החיים מסתובב או שרידים קיפאון 20 ס' סוף הקלטת וידאו ולהסיר החיה מן הסולם אם החיה נכשל הפעל. להקצות ניקוד עונש עבור מסלולי שנכשלו ששווה ל הזמן האיטי ביותר שנרשם במהלך בדיקה טרום ניתוח.
11. להבטיח כי כל בעל חיים משלים פועל 5 לכל בדיקה יום ולתת להם תקופת מנוחה מינימום 1 בין בכל ניסוי.
  הערה: במחקר זה, בעלי החיים היו נבדק 2 x בשבוע, למשך 8 שבועות. עם זאת, מסגרת הזמן עומד שיקול הדעת של החוקר.

2. תיק אחסון של מתן שמות

הערה: הקוד BVAS משתמש במיוחד המיועד קובץ וידאו ואת התיקיה מהמוסכמות למתן שמות כך קטעי וידאו עשוי להיות אמינה מנותח וניתח כראוי. כיום אינם נתמכים למוסכמות שונות. לאחר סיום הבדיקה הפעלה, קובץ הווידאו נשמר במיקום ברירת המחדל תחת שם ברירת מחדל.

מתן שמות וידאו בודדות
1. שם כל וידאו עם ייעוד של בעל החיים עבור כל רשת בדיקות קטעי וידאו.
2. לאסוף 5 סרטונים הסולם לכל בדיקות הפעלה עבור כל חיה. בחר כל קטעי וידאו 5 ושנה את הסרטון הראשון, באמצעות ייעוד של החיה. לדוגמה, אם שמו של בעל החיים הוא "C1NS", הקבצים נקראים "C1NS (1)", "C1NS (2)", "C1NS (3)", וכדומה
מתן שמות תיקיית אחסון
1. לוקחים את הקלטות עכשיו קרוי כל בעל חיים, למקם את הקבצים בתיקייה משלהן אחסון. שם תיקיה זו שימוש במוסכמה הבאה: "TestingWeek_TestMode_MM_DD_YY".
  הערה: לדוגמה, אם תיקיה זו מחזיקה בשבוע הראשון של סרטונים ברשת, צולם ב- 1 בינואר^st, 2018, התיקיה מחזיק קטעי וידאו אלה בשם "Week1_GridTest_01_01_18".
2. המקום הזה ספציפי בעל שם בתיקייה אחרת המציינות המחקר גדול יותר כי זה סט של ניסויים שייך.
  הערה: אין דרישות למתן שמות עבור מערכת עץ התיקיות לשמור על מחקרים, בדיקות מצבי לארגן. התיקיה רק שהמערכת בוחרת היא התיקיה מחזיק קטעי וידאו בשם בשלב 2.2.1.
יצירת קובץ גיליון אלקטרוני
1. באמצעות תוכנית גיליון אלקטרוני חיצוני (ראה את הטבלה של חומרים), צור קובץ גיליון אלקטרוני ריק חדש כדי לאחסן את הנתונים עבור כל מחקר וכל מצב בדיקה.
  הערה: אין דרישות מיקום למתן שמות או אחסון עבור קובץ זה. כל לימוד דורש שני גליונות אלקטרוניים לשימוש עם המערכת, אחד לבדיקת רשת ואחד לבדיקת הסולם. השאר קבצים אלה ריק לעת עתה.
2. בדוק כדי לוודא שגליונות אלקטרוניים אלה אינם פתוחים כל המחשבים בעת הפעלת BVAS.
  הערה: אם BVAS מנסה לפתוח קובץ הגיליון האלקטרוני שכבר פתוח, זה יגרום לשגיאה.

3. מערכת ההתקנה

הערה: BVAS נבנה ונבדק על מערכות הפעלה PC, טריילרים, מכולות Runtime רכיבים מתוך פשוט וזמין קידוד תוכנה. תצורות אחרות המערכת כיום אינם נתמכים.

התקנת הגירסה העדכנית ביותר BVAS
1. להפעיל את המתקין על-ידי לחיצה כפולה על סמל המתקין שכותרתו 'BVASX. XXinstaller'. "X.XX" הוא מספר הגירסה הנוכחית, כעת 'BVAS3.30installer'.
  הערה: זהו תוכנה בקוד פתוח. צור קשר עם המחבר המקביל עבור הגירסה העדכנית ביותר.
2. בצע המסך ההוראות כדי להתקין את BVAS.
  הערה: תוכנית ההתקנה יבדוק את המערכת עבור הגירסה הנכונה של התוכנה (למשל., MATLAB Runtime) אם זה לא נמצא, יתקין את התוכנה מהאינטרנט.
3. לאחר ההתקנה, להריץ את התוכנה על ידי לחיצה 'BVAS.exe' קובץ.

4. המערכת לשימוש

פתיחת תוכנית
1. לחץ פעמיים על סמל התוכנית של BVAS להעלות את התפריט הראשי BVAS, אשר מאפשר את האפשרויות הבאות: 'ניתוח רשת', 'סולם ניתוח', 'סולם סקירה' או 'יציאה'.
  הערה: יש גם תפריט נפתח ממוקם בפינה השמאלית העליונה, שכותרתו 'הגדרות דואר אלקטרוני' (איור 3א).
הגדרות דוא
1. לחץ על התפריט הנפתח 'הגדרות דואר אלקטרוני', בחר תחילה 'שינוי דוא ל היעד'.
2. הזן את כתובת הדואר האלקטרוני המועדפת עליך כדי לקבל עדכונים על הניתוח בחר 'אישור'. בחר 'ביטול' כדי לא לשנות את הדוא ל הציל כרגע.
3. לחץ על לחצן 'שלח אימייל בדיקה' כדי לשלוח דואר אלקטרוני מבחן הדוא ל כיום נשמרים במערכת. סגור 'שלח דוא ל!' חלון מוקפץ המסמל ההשלמה של הבדיקה.
ניתוח בדיקת רשת שדה פתוח
1. בחרו 'ניתוח רשת' מסך התפריט העליון.
2. ודא הלחצן הדו-מצבי שכותרתו 'נתונים יחיד של הפעלה/מגרש שלם/וידאו' מציג הפעלת כל כדי להשלים את הניתוח על סט שלם של בדיקות הפעלת סרטי וידאו.
3. לנצל את לחצן '...' ליד תיבת קלט עליון לגלוש מערכת הקבצים כדי לאתר את הקובץ של קטעי וידאו כדי לנתח. בחר את התיקיה עם התווית בסגנון דנו בשלב 2.2.1.
4. לנצל. הכפתור שליד תיבת קלט התחתון כדי לנווט את מערכת הקבצים כדי לבחור את קובץ הגיליון האלקטרוני לאחסן את הנתונים בו.
  הערה: רשום את זה, כמו גם ליצור פלט של הנתונים בקובץ הגיליון האלקטרוני, הנתיב המלא הנתונים עבור כל קליפ מאוחסנים בקובץ נתונים (.mat) באותה ספריה המכיל קטעי וידאו שבחרת בשלב 4.3.3.
5. ודא הלחצן הדו-מצבי שהוזכר בשלב 4.3.2 מוגדר 'יחיד וידאו' כדי להשלים את הניתוח על ווידאו יחיד.
6. לנצל. הכפתור שליד תיבת קלט עליון לגלוש מערכת הקבצים כדי לאתר את הקובץ של הווידאו כדי לנתח.
7. לנצל. לחצן לצד התיבה קלט התחתון לגלוש מערכת הקבצים כדי לבחור ספריה כדי לשמור את קובץ הנתונים (.mat) את התוצאה של הניתוח וידאו אחד.
  הערה: קובץ הנתונים יהיו על שמו את הוידאו, אשר קרוי החיה.
8. בחרו 'פלט נתונים' דו-מצבי שהוזכר בשלב 4.3.2. כדי ליצור פלט של נתונים מרשת בעבר שנותחה וידאו. דוגמאות של נתונים אלה שהותוו מוצגים נתוני 1B וג 1.
9. לנצל. הכפתור שליד תיבת קלט עליון לגלוש מערכת הקבצים כדי לבחור קובץ נתוני וידאו רשת שנוצרה בעבר. בחר 'ללכת!' כדי ליצור את הדמות מגרש ונתונים.
  הערה: פונקציה זו יוצרת גם קובץ טקסט בשם זהה, ממוקם באותה ספריה כמו קובץ הנתונים, אשר החיה לרוץ נתונים בו.
10. מרגע בשני הקבצים הדרושים היה ממוקם, בחר באפשרות 'ללכת!' כדי להתחיל את ניתוח וידאו. שימו לב כי כפתור 'חזור' ייפתח מחדש בתפריט הראשי, הלחצן 'צא' תיסגר התוכנית לחלוטין. בחר את דו-מצבי 'איתור באגים תצוגה' כדי להציג ייצוג חזותי של האלגוריתם מעקב (דמויות 3C ו- 3D).
11. בחר 'ללכת!' כדי להתחיל את תהליך ניתוח. לבחון את התמונות של כל וידאו על המסך הבודק. השתמש בלחצנים דף 'הבא' ו- 'הקודם' ' אם ישנם יותר מ-5 סרטונים.
12. להעלות תפריט בחירה ידנית, בחר בלחצן 'ערוך' אם אין שורות ירוק או הקו הירוק אינו מופיע להיות בכיכר הנכונה מסביב לאזור הבדיקה. כדי לערוך את הפינות, בחר בלחצן "ערוך פינות".
  הערה: לחצן 'המסגרת הבאה' משנה את תמונת הנציגה למסגרת הבאה של הווידאו המדובר. בחר בלחצן 'המסגרת הבאה' אם המסגרת בהתחשב באופן אוטומטי נחסמת או מחוץ לפוקוס.
13. בצע את ההוראות מימין בתמונה נציג כדי לבחור את האזור בדיקות ופגע 'Enter' כדי להשלים את תהליך הבחירה.
  הערה: הקווים הירוקים שנבחרו כעת יוצג על התמונה נציג.
14. בחר 'נעשה' כדי לשמור את הבחירה ולחזור למסך הבודק.
15. בחר בלחצן 'נעשה' מרכז כדי להתחיל את תהליך ניתוח מלא ברגע אזור הרשת עבור כל וידאו נבחר כראוי. מאפשר לתוכנית לפעול, בגמר, תופיע הודעה שתדווח הצלחה.
  הערה: ניתוח מלא של הפעלה של קטעי וידאו יכול לקחת קצת זמן, כ- 10 דקות לכל חיה.
ניתוח מבחן סולם
הערה: הפרוטוקול עבור הניתוח הבדיקה הראשונית סולם דומה מאוד בפרוטוקול המתוארים 4.3.10–4.3.15 צעדים. ההבדלים הבולטים לפני הצעדים הללו הן כדלקמן:
1. בחר 'סולם ניתוח' מתוך התפריט העליון כדי לפתוח את תפריט ניתוח של הסולם.
2. הצג שתי האפשרויות דו-מצבי, 'ווידאו יחיד' ו- 'הפעלת כל' (איור 3ב).
3. הפעלת כל', בחר העליון קלט. כדי לבחור את התיקיה עם הסולם קטעי וידאו בשם בשלב 2.2.1.Select התחתונה. על לחצן בחר ספריה כדי לשמור תיקייה עם נתונים מן הסולם קטעי וידאו כדי לסקור מאוחר יותר.
4. אם הוא 'אחד הסרטונים' שנבחרה, בחר ווידאו יחיד קובץ עם העליון. לחצן מיקום, כמו שלב 4.4.3.
5. בחר 'ללכת!' כדי להתחיל את תהליך ניתוח ולהביא את המסך הבודק את הסולם הבדיקה האזור.
6. בצע צעדים 4.3.10–4.3.15 באותו האופן על הסולם עבור הרשת. מאפשר לתוכנית לפעול, בגמר, תופיע הודעה שתדווח הצלחה.
  הערה: אם משהו משתבש במהלך הניתוח, הודעת דואר אלקטרוני נשלחת לכתובת האימייל שהוזן בשלב 4.2.2. עם סיומו של ניתוח מסוג כלשהו, דואר אלקטרוני השלמת נשלחת לכתובת הדואר האלקטרוני אותה.
סולם התמונה סקירה
הערה: פרוטוקול הבאים הוא לסקור בעבר ניתח סרטונים הסולם כדי שיאשרו כשלים כף של גולשת. שימו לב, גליונות אלקטרוניים עבור מעבר הסולם לא נוצרים כדי להציג עד להשלמת 'סולם התמונה סקירה' (צעדים 4.5.1–4.5.5).
1. בתפריט העליון, בחר 'סולם התמונה סקירה'. זה מביא על המסך בחר קובץ סקירה הסולם.
2. בחר העליון. כדי לבחור את התיקיה של קבצי נתונים.
  הערה: הקבצים נשמרים במיקום שבחרת בשלב 4.4.2 והן נקראות בתבנית הבאה: "M1_D1_Y1 הסולם וידאו הפעלה HH_MM M2_D2_YYYY". M1, D1 Y1 הן תאריך ההפעלה שעוברים ניתוח. "סולם וידאו הפעלה" יקרא "ניתוח וידאו יחיד", אם רק ווידאו יחיד נותחו. HH_MM M2_D2_YYYY הם השעה והתאריך המפסיק הפעלת ביקורת.
3. בחר התחתון. כדי לבחור את קובץ הגיליון האלקטרוני שנוצרה עבור המחקר.
4. בחר 'ללכת!' כדי להתחיל את תהליך סקירה ידנית.
5. הצג את תפריט בודק נתונים הסולם נפתח באופן אוטומטי. אם מזוהה החלקה, להשתמש 'המסגרת הבאה' והקליט 'המסגרת האחרונה' לחצנים כדי לבדוק כל ברציפות מסגרות אם הם זמינים.
6. לנצל את דו-מצבי לחמוק כדי לציין איזה הרגל של העכברוש הידרדר. להשאיר את דו-מצבי 'לא להחליק' אם הזיהוי מוטעה חיובי. לחץ על 'שמור/המשך' כדי לעבור לשלב הבא זיהוי (איור 2א).
7. במקרה של כשל, השתמש את דו-מצבי לציון אם הכשל נובע היפוך (איפה השטינקר הסתובב במהלך הריצה) או סטגנציה (איפה השטינקר נכשל להשלים ההפעלה מבעוד).
8. לחץ על 'שמור/המשך' כדי לעבור לשלב הבא זיהוי. הגילוי האחרון, לחץ על 'שמור/המשך' כדי להשלים את הניתוח ולשמור את הנתונים בקובץ הגיליון האלקטרוני שנבחר קודם לכן. לבטל הודעת ההשלמה.
  הערה: לאחר השלמת הביקורת, התיקיה שבה נבדקה משתנה "שנסקרו M1_D1_Y1 הסולם וידאו הפעלה HH_MM M2_D2_YYYY".

5. ניתוח נתונים פלט

קובץ הגיליון האלקטרוני של רשת
1. לאתר את הנתונים שנוצרו בקובץ הגיליון האלקטרוני מרשת כל הסרטונים.
  הערה: העמודות נשארו להן נכון כדלקמן: שם בעל החיים, תאריך המבחן, שבוע של לימודים, המרחק הכולל למולדתי, הכולל שעון עצר, המהירות, מיד פונה, פונה שמאלה ומספר קווי הרשת חוצה (איור 1D).
2. השתמש מדדים אלה כדי לכמת את ביצועי המנוע ברוטו וליצור חלקות השוואה בין בעלי החיים לבין נקודות זמן.
קובץ הגיליון האלקטרוני של הסולם
1. לאתר את הנתונים שנוצרו בקובץ הגיליון האלקטרוני של כל הסרטונים הסולם לאחר כשלון, כף של סקירה slip.
  הערה: העמודות נשארו להן נכון כדלקמן: שם בעל החיים, את מספר 1 – 5, שבוע של לימוד מספר, תאריך המבחן, סוג ריצה (הצלחה או כישלון), זמן של ריצה הצלחות, אחוז ההשלמה, כף מתעודות משלוח על כל כף הרגל, ואת מצב כשל. העמודה הזמן היא ריקה עבור כישלון, העמודה מצב כשל תקראו היפוך או סטגנציה (איור 2B).
2. השתמש מדדים אלה כדי לכמת את ביצועי המנוע בסדר וליצור חלקות השוואה בין בעלי החיים לבין נקודות זמן.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

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

בעקבות השיטות המובאות כאן, חולדות השלים את הרשת בשדה פתוח, סולם בדיקות x 2 בשבוע. הנתונים נותחו באמצעות BVAS והן באופן ידני עם בסטופר-מאת אימן וסוקרים המתחיל. התוצאות שהוצגו הסתיימו ממוצע של ציוני הגלם שבועי מחיה שליטה יחיד שאינו מושתל המחקר בשבוע 8, איפה בשבוע "0" מתייחס בדיקה בסיסית שימו לב היה אין בדיקות במהלך השבוע 1 מאחר וזה היה שבוע מנוחה לבעלי החיים ניתוח. כי הרשת בשטח פתוח הוא נבדק 1 x ליום, הסולם הוא נבדק x 5 ליום, ו יש בדיקה יומיים בשבוע, יש מדגם של ניסויים 16 עבור שדה פתוח רשת ...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

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

החלק הקריטי ביותר של פרוטוקול כדי להבטיח ניתוח חזקה היא הצילומים עקבית. אם קטעי וידאו מצולם היטב מואר במיקום הנכון כפי שפורט בסעיף הראשון של הפרוטוקול, המערכת תהיה אפשרות לעשות ניתוח מדויק. כמו עם כל בעיה עיבוד תמונה, העבודה שנעשתה ב preprocessing יגרום שלאחר עיבוד פשוטה ומדויקת יותר. ככזה, מוודא כי המנגנון ואת בעלי החיים הינם מוארים היטב במהלך הבדיקה, צל או תנועה אחרות במסגרת נשמרת למינימום פירושה ש-BVAS יכול לתפקד ברמה גבוהה של דיוק.

פרוטוקול המובאת כאן יכול לשמש ביעילות, reproducibly לנתח ת...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

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

המחברים אין לחשוף.

Acknowledgements

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

מחקר זה נתמך על ידי הקרן למלגות סקירה # B1495-R (כדי Capadona ר ג'פרי) ופרס לנשיאות בתחילת הקריירה מדען, מהנדסים (PECASE) (כדי Capadona ר ג'פרי) של ארצות הברית מחלקת של ותיקי לענייני שיקום פיתוח שירות ומחקר. בנוסף, עבודה זו נתמכה בחלקה ליד המשרד של העוזר למזכיר ההגנה לענייני בריאות דרך עמית שנסקרו רפואי מחקר התוכנית תחת מס פרס W81XWH-15-1-0608. המחברים להכיר מקור למחקר הקיץ שלה תמיכה במימון. התכנים אינם מייצגים את נופי המחלקה לענייני חיילים משוחררים של ארצות הברית או ממשלת ארצות הברית. המחברים רוצה להודות הירויוקי אראקאווה בתוך ליבת ההתנהגות CWRU מכרסם להדרכה שלו בתכנון וביצוע בדיקות נוהלי התנהגות מכרסמים. המחברים רוצה גם להודות דרייק ג'יימס קווין טלבוט CWRU מחלקה של מכונות, הנדסת אווירונאוטיקה על עזרתם ב עיצוב וייצור הבדיקה הסולם מכרסמים.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
Name	Company	Catalog Number
חולדות Sprague Dawley, זכר, 201-225 גרם	צ'ארלס ריבר	CD
מצלמת אינטרנט HD Pro c920	Logitec	960-000764
Excel	Microsoft	N/A
Matalb 2017a, ארגז כלים של מערכת ראייה ממוחשבת	Mathworks	N/A
מבחן רשת שדה פתוח	שנעשה בבית באוניברסיטת קייס ווסטרן ריזרב	N/A
מבחן סולם	שנעשה בבית באוניברסיטת קייס ווסטרן ריזרב	N/A

References

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

Beery, A. K., Kaufer, D. Stress, social behavior, and resilience: insights from rodents. Neurobiology of Stress. 1, 116-127 (2015).
Crawley, J. N. Behavioral phenotyping of rodents. Comparative Medicine. 53, 140-146 (2003).
Wolf, A., Bauer, B., Abner, E. L., Ashkenazy-Frolinger, T., Hartz, A. M. A Comprehensive Behavioral Test Battery to Assess Learning and Memory in 129S6/Tg2576 Mice. PLoS One. 11, 0147733(2016).
Metz, G. A., Whishaw, I. Q. Cortical and subcortical lesions impair skilled walking in the ladder rung walking test: a new task to evaluate fore- and hindlimb stepping, placing, and co-ordination. Journal of Neuroscience Methods. 115, 169-179 (2002).
Bailey, K. R., Crawley, J. N. Anxiety-Related Behaviors in Mice. Methods of Behavior Analysis in Neuroscience. Buccafusco, J. J. , CRC Press/Taylor & Francis. Boca Raton, FL. chapter 5 (2009).
Prut, L., Belzung, C. The open field as a paradigm to measure the effects of drugs on anxiety-like behaviors: a review. European Journal of Pharmacology. 463, 3-33 (2003).
Porsolt, R. D., Bertin, A., Jalfre, M. Behavioral despair in mice: a primary screening test for antidepressants. Archives Internationales de Pharmacodynamie et de Thérapie. 229, 327-336 (1977).
Porsolt, R. D., Brossard, G., Hautbois, C., Roux, S. Rodent models of depression: forced swimming and tail suspension behavioral despair tests in rats and mice. Current Protocols in Neuroscience. , Chapter 8, Unit 8 10(2001).
Dunham, N. W., Miya, T. S. A note on a simple apparatus for detecting neurological deficit in rats and mice. Journal of the American Pharmaceutical Association. 46, 208-209 (1957).
Forstmeier, W., Wagenmakers, E. J., Parker, T. H. Detecting and avoiding likely false-positive findings - a practical guide. Biological Reviews of the Cambridge Philosophical Society. 92, 1941-1968 (2017).
Reason, J. Human error: models and management. The Western Journal of Medicine. 172, 393-396 (2000).
Goss-Varley, M. Rodent Behavioral Testing to Assess Functional Deficits Caused by Microelectrode Implantation in the Rat Motor Cortex. Journal of Visualized Experiments. , (2018).
Goss-Varley, M., et al. Microelectrode implantation in motor cortex causes fine motor deficit: Implications on potential considerations to Brain Computer Interfacing and Human Augmentation. Scientific Reports. 7, 15254(2017).
Metz, G. A., Whishaw, I. Q. The ladder rung walking task: a scoring system and its practical application. Journal of Visual Experiments. (28), e1204(2009).
Chesler, E. J., Wilson, S. G., Lariviere, W. R., Rodriguez-Zas, S. L., Mogil, J. S. Influences of laboratory environment on behavior. Nature Neuroscience. 5, 1101-1102 (2002).
Crabbe, J. C., Wahlsten, D., Dudek, B. C. Genetics of mouse behavior: interactions with laboratory environment. Science. 284, 1670-1672 (1999).
Richter, S. H., Garner, J. P., Auer, C., Kunert, J., Wurbel, H. Systematic variation improves reproducibility of animal experiments. Nature Methods. 7, 167-168 (2010).

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

הרומן יחיד בעלי חיים המוטורית מעקב המערכת באמצעות תוכנה פשוטה, זמינים

In This Article

Summary

Abstract

Introduction

Protocol

Results

Discussion

Disclosures

Acknowledgements

Materials

References

Reprints and Permissions

Tags

Related Articles