23 באפריל 2015
ניטור ממושך והמקיף של עכברים בסביבת כלוב-הבית מספק הבנה עמוקה יותר של התנהגות חריגה במודלים עכבריים של מחלות מוח. מאמר זה מתאר את ההתנהגות המשולבת התחנה (INBEST) כמרכיב המרכזי בניתוח התנהגות עכשווי.
המטרה הכוללת של מתודולוגיה זו היא לשפר את יכולת השחזור והסטנדרטיזציה של פנוטיפ התנהגותי ועכברי ניסוי על ידי ניטור רציף של מדדי התנהגות בסיסיים בסביבה מוכרת. מערכת מודולרית זו מורכבת מגלגל ריצה ממוחשב של רשת טיפוס דיגיטלית, מתקן מזון אוטומטי, שני TERs הנשלטים על ידי תא צילום, גירוי אור מבוקר מחשב ומקלט, רכיבי צד שלישי וטכנולוגיית MPEG אינפרא אדום ארבע המשולבות עם מעקב וידאו והקלטת אירועים חבילות תוכנה מתממשקות ליצירת שמונה זירות, המאפשרות ניטור בו-זמני של ארבע חיות ניסוי וארבע חיות בקרה. חביות, תדירות ומשכי זמן של התנהגויות ספציפיות מנותחים באמצעות תוכנת MED PC 4.
בעוד שפעילות תנועתית וטופוגרפיה של מסלולי תנועה מוערכים באמצעות תוכנת ETH ovision XT 8.5 באמצעות ניתוח סטטיסטי מקיף. הנתונים עובדו לעתים קרובות כדי לחשוף שינויים התנהגותיים הנגרמים על ידי התקדמות המחלה במודלים מגוונים של עכברים. האופי המורכב והרגיש של ההתנהגות מקשה לעתים קרובות על מדידות אמינות בעכברים חולים כרוניים.
שימוש בטכנולוגיות חדשות המאפשרות ניתוח התנהגותי מדויק וחסר פניות. אנו מתארים מערכת ניטור מותאמת אישית הנקראת Inves או תחנה התנהגותית משולבת. מכשיר זה נועד לספק מדידות ממושכות של תפוקות תפקודיות בסיסיות כגון פעילות ספונטנית, צריכת מזון ומים, תגובתיות רגשית, התנהגות מוטיבציונית, והכל בסביבה ביתית עם מתח נמוך.
היתרונות העיקריים של השקעה על פני מבחני התנהגות בודדים כוללים ניטור רציף, הפחתת מתח תחבורתי ואיסוף מהיר של סטים מרובים של נתונים המוזנים באופן מיידי לניתוח ממוחשב ללא משוא פנים. למרות שכתובות ניטור רציף מבלבלות את הנפוצות במחקרים מסורתיים, חשוב לציין כי לא ניתן ללמוד תחומי התנהגות מסוימים, כגון תפקוד נוירולוגי ולמידה מרחבית, בסביבת הכלוב הביתי, ובכך מחייבים בדיקות נוספות להשלמת הערכת הפרופיל ההתנהגותי, שבוע עד שבועיים לפני תחילת הניסוי, התחל להרגיל את העכברים למחזור של 12 עד 12 אור לחושך. העכברים פעילים ביותר בלילה.
הגדר את מסגרת הזמן של המחזור החשוך כך שתמקביל לשעות העבודה של הנסיין. כל שאר הגורמים הסביבתיים כגון טמפרטורה ואוורור צריכים להישאר קבועים במהלך תקופה זו. לזיהוי מספרי קבוע, קעקע את הזנב של העכברים במשך חמישה עד שבעה ימים לפני הבדיקה.
טפל בעכברים באופן קבוע עד שעתיים ביום, ובכך הרגיל אותם למדידת הלחץ ורשום את טמפרטורת פי הטבעת של משקל הגוף ורשום את המראה הכללי שלהם. אל תכלול במחקר עכברים המציגים חריגות גסות כגון צריכת מזון או מים נמוכה, ירידה במשקל הגוף, יציבה כפופה של הידרוצפלוס פרווה פרועה או מוכתמת, או הצגת הפרשות פורפירין סביב העיניים. בנוסף, ניתן לבצע מגוון רחב של בדיקות התנהגותיות כגון השדה הפתוח במהלך פרק זמן זה המאפשר הבנה מקיפה יותר של ליקויי ביצועים.
למחקר התנהגותי ממושך, מתקן המזון צריך להכיל אספקה מלאה של כדורי צ'או עכברים. כל אחד במשקל 20 מיליגרם. בקבוק אחד תמיד צריך להיות מלא במי ברז טריים.
במבחן העדפה, בקבוק שני יכול לספק פתרון חלופי מעניין, כגון בקבוק המכיל סוכר. שקלו את הבקבוקים כדי להעריך את הנפח הנצרך בין הפעלות. כדי למדוד חביון ותדירות של התקפי שתייה, יש לחבר את פיות הבקבוק ל-TERs.
חיישן אינפרא אדום מזהה ליקוק, לכן ודא שהחיישן אינו חסום על ידי פיית הזרבובית. אם כן, שנה את אורך הפיה כך שיתאים לכלוב. יש להציב מקלט בפינה מרוחקת מגלגל הריצה.
לצורך מעקב וידאו, יש צורך שהחדר יהיה מואר באור מפוזר עמום שאינו משתקף מהרצפה או מהקירות בהשקעה. לאחר הגדרת התאורה כהלכה, ניתן לבצע דיגיטציה של זירת הבדיקה עבור תוכנת הבדיקה. לצורך הדגמה זו, חבילת התוכנה ETH Ovision XT 8.5 משמשת להקמת הזירה.
התחל בפתיחת פרויקט מעקב ברירת מחדל והזנת הגדרות הניסוי. לאחר מכן בחר את מקור הווידיאו במקרה זה התופס החרוץ של פיקולו. הגדר את מספר זירות המעקב לארבע.
בחר את האף והזנב המרכזיים עבור נקודות המעקב, ובחר את יחידות המדידה הבא מרשימת הניסיון. תחת תפריט ההגדרה, הגדר את מספר גירסאות הניסיון על-ידי לחיצה על לחצן הוסף גירסאות ניסיון. לאחר מכן החלף את אפשרות הוספת המשתנה כדי לציין משתנים בלתי תלויים כמו מזהה העכבר, קבוצת המגדר, ההקצאה והמתח.
כעת צלמו תמונת רקע של הזירה על ידי לחיצה על לשונית הגדרות הזירה והגדרת היקף הזירה באמצעות כלי הציור הזמינים לאחר הגדרת הזירה, השתמשו באפשרות הוספת אזור כדי לתאר אזורי עניין כגון הרצפה, ה-TERs, מתקן המזון וכן הלאה. לאחר מכן הוסף אזורים שבהם לא ניתן לראות את העכבר באמצעות האפשרות הוסף קבוצת אזורים מוסתרים. זה יכלול את המקלט ואת גלגל הריצה.
לכל אזור נסתר צריכה להיות גם נקודת יציאה מוגדרת. לאחר הגדרת ההיקף והאזורים של כל זירה, יש לבצע בדיקות כיול באמצעות אפשרות הכיול בתוכנה. השתמש בכלי הגישה לקנה מידה כדי לקבוע את הרוחב והאורך של כל זירה.
לאחר מכן אמת את ההגדרות של כל זירה באמצעות כפתור האימות והמשך בהגדרת פרמטרי הניסוי ואיסוף הנתונים. כדי לרכוש נתונים יש להגדיר תחילה פרמטרים של רכישת נתונים בתוכנית. התחל בגישה לכרטיסייה הגדרות בקרת ניסיון וציון מסגרות הזמן עבור ערכת הניסיון.
מצב ההתחלה שיתחיל כאשר משך נקודת המרכז עולה על שנייה אחת בזירה, משך הניסיון נקבע על ידי הרחבת תיבת תנאי העצירה והגדרת תקופת הניסיון לסיום לאחר עיכוב מוגדר מראש כגון 10 שעות, כעת בחר אפשרות משיטת הזיהוי מתחת לכרטיסייה הגדרות זיהוי. לאחר מכן, תפוס את תמונת הייחוס של הזירה הריקה באמצעות כפתור ההגדרות ובחר תפוס זרם בעודך במודול הזיהוי, התאם את טווח הניגודיות עבור נקודות זיהוי האף והזנב המרכזיות. הגדר את הטווח לרציף.
לאחר מכן ציין שהעכבר בהיר או כהה יותר מהרקע. כעת התאם את הגדרת גודל הנושא, המבוססת על שדה הראייה של המצלמה. לאחר מכן, במידת הצורך, התאם את המסגרות לשנייה של ניתוח על סמך מה שהמחשב מסוגל לעשות.
עיבוד 14.9 פריימים. שנית בדרך כלל מספיקה. כאשר כל השינויים מתבצעים באפשרויות מודול הזיהוי, הקפד לשמור אותם לפני שתמשיך למדוד חביון, תדירות ומשך פעולות התנהגותיות.
שגרה מותאמת אישית ב-MED PC 4 משמשת לקלט שלב אחר שלב של פרמטרי ההפעלה כגון מזהה עכבר, משך ניסיון, התקפי גלגל ריצה וכו'. כאשר כל הפרמטרים הללו מוזנים וכל ציוד הבדיקה הופעל, המשך על ידי הכנסת העכבר לזירה. לאחר מכן סנכרנו את חבילות המעקב אחר הווידאו והאירועים על ידי לחיצה בו-זמנית על כפתורי ההקלטה וצאו בשקט מהחדר מאוחר יותר עם תום תקופת ההקלטה, החזירו את העכברים לכלובים הביתיים שלהם, מדדו את משקל הבקבוקים ושמרו את כל הנתונים המוקלטים במדיה דיגיטלית.
ניתן להפיק את הנתונים הגולמיים לגיליון אלקטרוני לצורך ניתוח, וניתן לנקד את קבצי הווידאו הגולמיים עבור התנהגויות נדירות כגון סטריאוטיפים או התקפים. מחקר ממושך עם עכברי CD 1 שהשתמשו ב-in best בוצע מספר ימים לפני הניתוח. נתוני הבסיס נאספו ואחריהם נתונים לאחר הניתוח הכוללים מתן תוך-חדרי מתמשך של נוגדנים תגובתיים במוח.
החל מהיום החמישי, קבוצות הניסוי הראו ליקויים שונים כולל ליקוק מופחת של בקבוקי מים. הם גם הראו חביון מוגבר להתקרב לבקבוקים עם תמיסת סוכרלוז, והם הראו ירידה בצריכת המזון. במקביל לשינויים אלה, העכברים שקיבלו נוגדנים תגובתיים במוח הראו גם ירידה בפעילות גלגל הריצה בהשוואה לביקורת אמבולציה של עכברי ביקורת כפי שנמדדה על ידי תוכנת מעקב הווידאו פחתה גם היא.
בקבוצת הניסוי, העכברים שטופלו העדיפו לבלות זמן במקלטים. באמצעות נתונים אלה, נבנתה רוגרמה פשוטה כדי להמחיש את ההבדלים ההתנהגותיים הללו. לאחר צפייה בסרטון זה, אתה אמור להבין היטב כיצד להקים מנגנון ניטור בהתאמה אישית לניתוח התנהגות חסר פניות.
בסביבה ביתית, פנוטיפ אוטומטי של כלוב ביתי מספק שפע של מידע המאפשר הערכה מדויקת יותר של הקינטיקה ההתחלתית וחומרת הליקויים ההתנהגותיים הנגרמים על ידי מחלה הקשורים להתנהגות מונעת תנועה ספונטנית ותגובתיות רגשית על ידי מזעור נושאים הקשורים לסביבות סביבתיות לא עקביות, תחבורה, מתח ומנגנון טיפול חוזר כמו inves יכול לשפר משמעותית את העקביות והדיוק של תוצאות התנהגותיות על פני מחקרים נפרדים.
מחקר זה מציג את תחנת ההתנהגות המשולבת (INBEST), מערכת מודולרית שתוכננה לניטור מקיף של עכברים בסביבת כלוב ביתי. מטרתה היא לשפר את השחזוריות והסטנדרטיזציה של פנוטיפ התנהגותי במודלים של מחלות מוח בעכברים.
פנוטיפ תנהגותי במודלים של עכברים הוא קריטי לתיקוף מטרות בתהליך גילוי תרופות למערכת העצבים המרכזית (CNS), אך שיטות מסורתיות מכניסות שונות כתוצאה ממתח, טיפול וחוסר עקביות סביבתית. תחנת ההתנהגות המשולבת (INBEST) נותנת מענה לאתגרים אלו על ידי מתן אפשרות לניטור רציף של תפוקים תפקודיים מרכזיים בתוך כלוב הבית, ובכך משפרת את אמינות הנתונים ואת השחזוריות שלהם. הדבר תומך בהפחתת סיכונים מנגנונית ובביטחון חיזוי בשלבי הגילוי המוקדמים, על ידי אספקת מדדי התנהגות כמותיים ואורכיים המשקפים את התקדמות המחלה בסביבה דלת-מתח.
INBEST משתלב ברצף הגילוי החל משלב אימות המטרה המוקדם ועד לאופטימיזציה של המולקולות המובילות (lead optimization), במיוחד עבור פנוטיפים של מערכת העצבים המרכזית (CNS) שבהם תוצאות התנהגותיות מכוונות את החלטות ה-go/no-go. הוא משלים עבודה פרה-קלינית בשלבים מאוחרים יותר על ידי ביסוס קווי בסיס מהימנים ומודלים של התקדמות המחלה.