Muis Kort-en langlopende bewegingsactiviteit Analyzed door Video Tracking Software

Het algemene doel van het volgende experiment is het detecteren van verschillen in kortetermijn- en/of langetermijnlocomotorische activiteit tussen verschillende groepen experimenteel behandelde muizen. Dit wordt bereikt door de activiteit in de thuiskooi van de muis in realtime via video op te nemen. Als tweede stap wordt de locomotorische activiteit van het dier in realtime of via een opname geanalyseerd met behulp van videotrackingsoftware.

Vervolgens worden de gescorede locomotorische parameters geïmporteerd in een secundaire software voor statistische analyse. De procedure kan zo de effecten van behandelingen of condities op de kortetermijn- en langetermijn locomotorische activiteit verduidelijken, op basis van geëvalueerde parameters zoals afgelegde afstand, bewegingssnelheid en bewegingsduur. Het belangrijkste voordeel van deze techniek ten opzichte van bestaande methoden, zoals line crossing en emitter-implantatie, is dat het een grondiger onderzoek van de locomotorische activiteit van muizen mogelijk maakt zonder de noodzaak van een invasieve en potentieel storende chirurgische ingreep.

Over het algemeen zullen personen die nieuw zijn met deze methode moeite hebben, omdat het inrichten van kooien en apparatuur op een manier die een optimale beeldkwaliteit mogelijk maakt voor daaropvolgende videotracking tijdrovend kan zijn en tijd kost om te leren. Kortstondige locomotore activiteit wordt getest in de thuiskooien van geïsoleerde muizen met strooisel dat een hoog contrast vormt met de kleurcode van het dier. Vóór het experiment moeten de dieren gedurende ten minste 24 uur aan hun strooisel worden geacclimatiseerd.

Om de testruimte voor te bereiden, begint u met het monteren van een videocamera met nachtzichtfunctionaliteit en ten minste 120 gigabytes aan geheugen boven het opnamegebied. De ruimte mag geen omgevingsgeluid hebben dat hoger is dan 70 decibels. Indien incidenteel achtergrondgeluid onvermijdelijk is, gebruik dan een white-noisegenerator om deze geluiden te maskeren.

Het is tevens belangrijk dat de omgevingscondities van de testruimte vergelijkbaar zijn met de normale huisvestingscondities van het dier. Reinig het opnamegebied voordat u nieuwe proefdieren plaatst en bedek het oppervlak vervolgens met slagerspapier of laboratoriumbankpapier in een kleur die vergelijkbaar is met de kooi-bedekking. Plaats vervolgens ondoorzichtige kooi-scheidingswanden gemaakt van plastic van een halve inch. Op het testoppervlak moeten de scheidingswanden een kleur hebben die vergelijkbaar is met de bedekking en schoon zijn.

Breng de muizen nu naar het testgebied en plaats hun kooien tussen de scheidingswanden. Positioneer de kooien voor een eenvoudigere analyse altijd op dezelfde manier. Bedek de kooien voor de test met helder plexiglas van een kwart inch dik.

Het plexiglas moet minstens 11 gaten van een kwart inch hebben om voor voldoende ventilatie te zorgen. Stel vervolgens broedlampen met rode peertjes in om de kooien te verlichten. Richt nu het beeld van de camera op het midden van de testkooien, waarbij de capaciteit van het videotrackingsysteem niet mag worden overschreden.

Dit systeem is beperkt tot het realtime volgen van acht muizen. Pas nu de hoek en positie van de lampen aan door naar het beeldscherm van de videocamera te kijken, om schitteringen of reflecties op de plexiglas kooideksels te verwijderen. Het verkrijgen van een helder beeld van de muizen, vrij van visuele artefacten, is de meest kritische stap voor het behalen van goede resultaten.

Neem in elke groep altijd zowel experimentele als controlesubjecten op om ervoor te zorgen dat de potentiële effecten van temporele verschillen in LMA worden geminimaliseerd. Verwijder vlak voor de test alle nest- en verrijkingsmaterialen uit de kooien, omdat deze het zicht op de muis kunnen belemmeren. Start de video-opname met een lei waarop de relevante experimentele informatie staat vermeld.

Om de juiste identificatie van de video te waarborgen, gebruikt u de timer op het camerascherm om de duur van de test bij te houden en blijft u buiten het gezichtsveld van het dier tijdens de opnametijd. Wanneer de test is voltooid, plaatst u alle materialen terug in de betreffende kooi.

Indien de dieren opnieuw getest moeten worden, herstel dan de toegang tot voedsel en water tussen de tests door. Bewaar de video-opnamen van de testsessie op een archiefmedium dat compatibel is met het videotracking-systeem, zoals een harde schijf. Analyseer de video's in real-time in het videotracking-systeem. Kies aanvankelijk de gehele kooivloer als het region of interest of de ROI voor de tracking.

Voor geavanceerde analyses, zoals de beoordeling van Figma-belastingen, maakt u meerdere intra-kooi ROI's aan voor high-throughput studies. Analyseer alle kooien in de video gelijktijdig met individuele ROI's voor de vloer van elke kooi. Stel de VTS zo in dat de totale afstand, de snelheid van de bewegingen en de duur van de bewegingen worden berekend; exporteer na de berekeningen de gegevens naar een spreadsheetbestand voor opslag en verdere analyse.

Langetermijntests worden op dezelfde wijze uitgevoerd als kortetermijntests. Hiervoor is echter een aangepaste kooi nodig met een nieuw toegangspunt voor voedsel en water. Boor eerst een gat met een diameter van 5,5 centimeter in de korte kopwand van een standaardkooi.

Maak vervolgens openingen van een halve inch in gegalvaniseerd stalen gaas van een kwart inch en polijst het gaas met hetzelfde gaas om scherpe randen te verwijderen; bouw een externe trechter voor voerpellets die via het gaas over de opening kan worden aangesloten. Voeg daarna gaten voor klinknagels toe. Bedek vervolgens het gat in de kooi met het gaas en de bevestigde trechter met behulp van aluminium klinknagels en roestvrijstalen ringen.

Om voor hydratatie te zorgen, wordt een waterflesje gemaakt van een standaard conische kolf van 50 milliliter en een rubberen stop met één gat dat is uitgeborend om de insertie van een lekvrije drinkbuis mogelijk te maken. Bevestig dit waterflesje aan de kooi.

Met behulp van klittenband moet de drinkbuis door de met gaas bedekte opening worden gestoken. Terwijl de kooi is afgesloten met het plexiglas deksel, behouden de muizen toegang tot voedsel en water volgens dezelfde procedures als beschreven voor de kortetermijn-locomotorische assay. De langetermijn-assay duurt gewoonlijk 12 uur of de volledige duur van de huidige fase van de licht-donkercyclus.

Langetermijstests voor locomotieve activiteit worden over het algemeen in real-time geanalyseerd zonder dat er een video-opname wordt gemaakt. Er kan echter een opname worden gemaakt met een secundaire camera of via een DVD-recorder die aan de primaire camera is gekoppeld. De muizen kunnen worden getest zolang de capaciteiten van het video-trackingsysteem dit toelaten, en net als bij kortetermijntests wordt alleen het verrijkingsmateriaal voor het nest uit de kooi verwijderd, niet de bedding van maïskolven of zaagsel.

Stel in het VTS het videotracking-systeem in voor real-time analyse. Stel de tracking ROI zo in dat deze de gehele vloer omvat voor elke kooi die wordt geregistreerd. Net als bij de kortetermijnassay stelt u het systeem zo in dat de totale afstand, de bewegingssnelheid en de bewegingsduur worden berekend.

Exporteer na de analyse de gegevens naar een spreadsheet voor opslag en analyse met behulp van herhaalde kortstondige locomotorische assays. Er werd vastgesteld dat muizen die werden gehuisvest in individueel geventileerde kooien (IVC), na injectie met lipopolysacharide sneller herstelden van het verlies van kortstondige LMA door de injectie dan muizen die werden gehuisvest in kooien in een omgevingsmilieu (EC). Hoewel het initiële verlies van locomotorische activiteit vergelijkbaar is tussen de met LPS geïnjecteerde groepen, is het herstel naar de basale locomotorische activiteit sneller. Bij muizen die in IVC werden gehuisvest, gold dit ook voor de bewegingssnelheid en de bewegingsduur.

Bij deze analyse startte de detectie van beweging bij 2 centimeters per second en stopte deze bij 1,75 centimeters per second, waarbij gebruik werd gemaakt van de detectievariabelen. Er werd een korte test van de locomotie uitgevoerd over twee opeenvolgende activiteitscycli van 12 uur. Bij normale muizen werd geen significant verschil gevonden in de afgelegde afstand, de snelheid van de bewegingen of de duur van de bewegingen.

Mocht de trend van geen meetbaar verschil zich herhalen bij een grote steekproefomvang, dan zouden de gegevens suggereren dat de assay gebruikt kan worden als vervanging voor geïmplanteerde zenders die worden ingezet voor locomotorische assays op de lange termijn. Bij het uitvoeren van deze procedure is het belangrijk om bijzonder attent te zijn op de huisvestingsomstandigheden voorafgaand aan het experiment. Alle experimentele dieren en controledieren moeten zich in vergelijkbare omgevingscondities bevinden, met name wat betreft de lichtcyclus, kamertemperatuur en relatieve vochtigheid.

Daarnaast moet hun blootstelling aan geluids- en geurstimuli na deze procedure worden geminimaliseerd. Andere methoden, zoals de forced swim test, kunnen worden gebruikt om aanvullende vragen te beantwoorden, zoals of de behandeling in een bepaald experiment leidt tot depressieachtig gedrag zonder de algehele locomotorische activiteit te beïnvloeden.