August 31st, 2018
Lo studio corrente ha mirato per automatizzare la quantificazione dei deficit motori in ratti. Il modello di valutazione iniziale valuta motore perdite derivanti da un impianto di microelettrodo intracorticali nella corteccia motoria. Segnaliamo sullo sviluppo e l'uso di un algoritmo di rilevamento utilizzando facilmente adattabile, semplice e prontamente disponibili software di codifica.
Questo metodo può aiutare a migliorare la coerenza nei test comportamentali sui piccoli animali creando metriche oggettive della funzione motoria. Il vantaggio di questa tecnica è che, a differenza dei metodi convenzionali, i risultati sono quantificati da un sistema informatico che riduce l'errore umano, lo sforzo e il tempo. A dimostrare questa procedura saranno Marina Yu e Sydney Lindner, ricercatori universitari del Capadona Lab.
Inizia le riprese e posiziona l'animale al centro della griglia, rivolto lontano dal ricercatore per iniziare il test della griglia. Lascia che l'animale corra liberamente per tre minuti mentre viene registrato dall'alto. Interrompi le riprese quando il periodo di tempo di tre minuti è scaduto e riporta l'animale nella sua gabbia di casa.
Pulire la griglia con uno sterilizzante a base di biossido di cloro, avendo cura di asciugare completamente le superfici prima del test. Successivamente, per il test della scala, posizionare l'animale in una gabbia temporanea pulita. Posiziona l'apparato della scala in modo che si estenda su due gabbie, dove la gabbia iniziale è una gabbia pulita e la gabbia finale è la gabbia vivente dell'animale, un incentivo per completare la corsa.
Posizionare la fotocamera su un treppiede, centrato sulla lunghezza della scala. Estendere il treppiede in modo che l'obiettivo della fotocamera si trovi all'altezza del piolo della scala. Posizionare la telecamera in modo che i pioli siano esattamente allineati con l'obiettivo, poiché ciò è importante per l'algoritmo di rilevamento dello scivolamento nel codice BVAS.
Avvia la registrazione video e consenti all'animale di iniziare la corsa tenendo le zampe anteriori sopra il primo piolo della scala. Consentire all'animale di spostarsi sulla scala senza assistenza. Consenti all'animale di spostarsi dalla linea di partenza al traguardo al proprio ritmo durante le riprese.
Infine, termina la registrazione video e rimuovi l'animale dalla scala una volta che l'animale ha completato la corsa. Inizia nominando ogni video con la designazione dell'animale per tutti i video di Grid Test. Prendi i video che ora prendono il nome da ogni animale e posiziona i file nella loro cartella di archiviazione.
Quindi, crea un nuovo foglio di calcolo vuoto per memorizzare i dati per ogni modalità di studio e test. Quindi, installa l'ultima versione di BVAS facendo doppio clic sull'icona del programma di installazione. Al termine dell'installazione, fare doppio clic sull'icona del programma BVAS per visualizzare il menu principale BVAS, che consente le seguenti opzioni: Analisi della griglia, Analisi della ladder, Revisione della scala o Esci.
All'interno del programma BVAS, inizia selezionando Analisi griglia dalla schermata del menu in alto. Quindi, utilizzare il pulsante Ellissi accanto alla casella di input superiore per sfogliare il file system per trovare il file di video da analizzare. Selezionare il pulsante Ellissi accanto alla casella di input inferiore per sfogliare il file system e selezionare il file del foglio di calcolo in cui memorizzare i dati.
Fare clic su Vai per avviare il processo di analisi. Esamina le immagini di ciascun video nella schermata Revisore. Selezionare il pulsante Modifica se non sono presenti linee verdi o se la linea verde non sembra trovarsi nel quadrato corretto intorno all'area di test.
Per modificare gli angoli, selezionare il pulsante Modifica angoli. Segui le istruzioni a destra dell'immagine rappresentativa per selezionare l'area di test e premi Invio per completare il processo di selezione. Infine, seleziona Fine per salvare la selezione e tornare alla schermata Revisore.
Quindi seleziona il pulsante centrale Fine per avviare il processo di analisi completa, una volta selezionata correttamente l'area della griglia per ciascun video. Consenti l'esecuzione del programma e, al termine, verrà visualizzato un messaggio di successo. Quindi, selezionare un'analisi ladder dal menu in alto per aprire il menu di analisi ladder.
Seleziona il pulsante di input superiore Ellissi per selezionare la cartella con i video Ladder denominati come ogni animale. Quindi, seleziona il pulsante Ellissi inferiore per selezionare una directory in cui salvare una cartella con i dati dei video Ladder da rivedere in seguito. Selezionare Vai per avviare il processo di analisi e ripetere gli stessi passaggi per l'analisi del test in campo aperto.
Consenti l'esecuzione del programma e, in caso di competizione, verrà visualizzato un messaggio di successo. All'interno del programma BVAS, selezionare una revisione dell'immagine Ladder dal menu in alto per visualizzare la schermata di selezione del file di revisione Ladder. Selezionare il pulsante Ellissi superiore per selezionare la cartella dei file di dati e selezionare il pulsante Ellissi inferiore per selezionare il file del foglio di calcolo creato per lo studio.
Quindi, premi Vai per avviare il processo di revisione manuale. Quindi, visualizza il menu Ladder Data Reviewer che si apre automaticamente. Se viene rilevato uno slittamento, utilizzare i pulsanti fotogramma successivo e ultimo fotogramma per controllare eventuali fotogrammi registrati consecutivamente, se disponibili.
Usa l'interruttore di slittamento per indicare quale zampa del topo è scivolata. Lasciare l'interruttore su No Slip se il rilevamento è un falso positivo. Fare clic su Salva e continua per passare al rilevamento successivo.
In caso di errore, utilizzare l'interruttore per indicare se l'errore è dovuto a inversione o stagnazione. Infine, fare clic su Salva e continua per passare al rilevamento successivo. All'ultimo rilevamento, fare clic su Salva e continua per completare l'analisi e salvare i dati nel file del foglio di calcolo scelto in precedenza.
Ignora l'avviso di completamento. In questo studio, i risultati dell'Open Field Grid Test hanno mostrato che i revisori esperti erano più coerenti dei revisori alle prime armi, ma quando si utilizzava il BVAS, non c'era varianza né per gli utenti esperti né per quelli inesperti. Allo stesso modo, i risultati del Ladder Test hanno mostrato che i revisori esperti erano più coerenti dei revisori alle prime armi, ma quando si utilizzava il BVAS, c'era, ancora una volta, una varianza pari a zero sia per gli utenti esperti che per quelli alle prime armi.
Per l'Open Field Grid Test, sono state osservate tendenze nel corso dello studio dell'aumento della velocità massima raggiunta, dell'aumento della distanza totale percorsa e dell'aumento del numero di linee della griglia attraversate. La percentuale di Curve a Destra si è aggirata ampiamente tra il 40 e il 50%Infine, per il Ladder Test, c'è stata una tendenza decrescente nel tempo di attraversare la scala, seguita da un aumento del tempo, a partire dalla quarta settimana. Il software rileva e tabula automaticamente il numero di scivolamenti delle zampe durante un attraversamento della scala.
E nel processo di revisione video, l'utente può ordinare gli scivolamenti rilevati in scivolamenti della zampa sinistra rispetto a quelli della zampa destra, come mostrato nel grafico a barre. Una volta padroneggiata, questa tecnica può essere completata in 30-40 minuti per animale per sessione di test. Durante il tentativo di eseguire questa procedura, è importante filmare in un ambiente ben illuminato sul piano corretto e con un elevato contrasto tra l'animale e lo sfondo.
Seguendo questa procedura, è possibile eseguire ulteriori attività comportamentali per rispondere a domande specifiche nei modelli di malattia o lesione. Mentre utilizziamo questo metodo per fornire informazioni sul deficit motorio causato dall'impianto del dispositivo nel cervello, questa tecnica di analisi potrebbe essere utilizzata in molti altri modelli di malattia o lesioni. Dopo aver visto questo video, dovresti avere una buona comprensione di come filmare e analizzare i video comportamentali utilizzando il software BVAS di Capadona Lab, che fornisce una tecnica di quantificazione del comportamento ripetibile.
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Questo studio si concentra sull'automazione della quantificazione dei deficit motori nei ratti, valutando specificamente la perdita motoria dovuta all'impianto di microelettrodi intracorticali nel corteccia motoria. È stato sviluppato un algoritmo di tracciamento utilizzando software di codifica accessibile per migliorare il processo di valutazione.
Automated motor function tracking addresses the need for objective, reproducible behavioral phenotyping in preclinical neuroscience research. By reducing inter-observer variability and human error, the system enhances data reliability for target validation and mechanistic de-risking in CNS drug discovery. This supports consistent cross-functional interpretation of motor endpoints across discovery and translational workflows.
The BVAS system integrates into the discovery continuum from early phenotypic screening through lead optimization and preclinical validation, particularly for CNS targets where motor function is a key biomarker.