Contextuele en cued Fear Conditioning Test Met behulp van een video analysesysteem in Muizen
1 maart 2014
Dit artikel presenteert een protocol voor een contextuele en cued vreesconditionering test met een video-analysesysteem om angst leren en geheugen in muizen te beoordelen.
De contextuele en acute angstconditioneringstest is een gedragstest die veel wordt gebruikt om het leervermogen van Lawrence te beoordelen. Onthoud associaties tussen een agressieve ervaring en omgevingssignalen. Er zijn echter enkele methodologische verschillen in deze test met de werkplek, wat kan resulteren in moeilijkheden bij het vergelijken van gegevens en het reproduceren van resultaten.
Om stabielere en nauwkeurigere gegevens te verkrijgen, is het belangrijk om het testprotocol zoveel mogelijk te standaardiseren. In deze demonstratie laten we het protocol van de veldtest zien. De Angst Functioneren test is een eenvoudige, gevoelige en betrouwbare test voor het beoordelen van uw geheugen.
Deze test wordt vaak gebruikt om neurologische en moleculaire mechanismen te begrijpen die ten grondslag liggen aan leren en geheugen, en ook om de cognitieve functie van potentiële muismodellen van psychiatrische stoornissen zoals posttraumatische stressstoornis en schizofrenie te evalueren. In de test wordt het gedrag bij confrontatie, dat wordt gemeten als een index van leren en geheugen, beoordeeld door de menselijke observator en sommige geautomatiseerde systemen om het gedrag automatisch te analyseren. We ontwikkelen een beeldanalysesysteem met behulp van beeld FG en beeld A gebaseerde softwareprogramma.
We distribueren een dergelijk softwareprogramma en het kan gratis worden gedownload op dit adres. In deze demonstratie introduceren we ons testprotocol en het geautomatiseerde analysesysteem. Eerst laten we zien hoe de app veilig kan worden bediend als afbeelding van het softwareprogramma.
Ten tweede demonstreren we de gedetailleerde protocollen van de test, inclusief de contexttest voor conditionering en de Q-test voor apparaatgebruik van het systeem. Ten slotte presenteren we een resultaten die aangeven dat het N-beeld FD-systeem zeer betrouwbare resultaten kan produceren. Laten we nu beginnen.
Begin met de angstconditioneringstest snel. Een muis wordt in een kamer met een gradiëntvloer geplaatst. De OID wordt gepresenteerd als een auditeur.
De auditeur wordt 30 seconden afgespeeld. Daarna wordt een elektrische voetschok gegeven. Deze koppeling van een auditeur en de voetschok wordt drie keer herhaald om de associatie tussen de auditeur en de elektrische voetschok te versterken.
Tijdens de test wordt het vriesgedrag gemeten als een index van geassocieerd leren en onrechtvaardig geheugen. Ten tweede, na 24 uur, wordt de muis in dezelfde conditioneringskamer geplaatst en wordt het vriesgedrag beoordeeld. Om contextueel gecontroleerde angst te meten, wordt de muis vervolgens overgebracht naar een ander gevormde G zonder enige auditieve cue en daarna wordt de auditieve cue gepresenteerd.
In deze test wordt het vriesgedrag gebruikt als een index van acute angstgeheugen. Tijdens de test wordt het gedrag van de muis opgenomen via een camera die is aangesloten op een computer. Het gedrag wordt beoordeeld als vries of niet-vries.
Met behulp van het beeldsoftwareprogramma kan het programma het percentage vriestijd en afstandverkeer berekenen. Hier wordt een voorbeeld van beeldanalyse tijdens de test gedemonstreerd. Live beelden worden vastgelegd met een lengte per seconde.
Het programma creëert een binair beeld van elke live afbeelding voor elk paar. Met opeenvolgende beelden wordt de hoeveelheid gebied waardoor de muis is bewogen, berekend door het beeldprogramma. Wanneer het gebied onder een bepaalde drempel ligt, wordt het gedrag als vries beoordeeld, wat over het algemeen wordt gedefinieerd als een volledige afwezigheid van enige beweging, behalve ademhaling en moeilijk te verslaan.
Vriesgedrag dat korter is dan de gedefinieerde tijdsdrempel, wordt niet als vries beoordeeld. De drempelwaarde moet van tevoren worden ingesteld zodat deze de beste overeenkomst oplevert tussen vriestijden zoals gemeten door beeld Z en menselijke observaties. Wanneer de hoeveelheid gebied gelijk is aan de drempel of X drie Z, wordt het gedrag als niet-vries beschouwd.
Hier demonstreren we ons testprotocol bij muizen met behulp van dit video-analysesysteem. In dit protocol is de operator geconstrueerd op een kamer met metalen roosters en onbedekt met een transparant leidingbeeld. FD kan een donker onderwerp onderscheiden van een witte achtergrond in elke vastgelegde videobeeld.
Maar dit proces stelt ons in staat om het vriesgedrag van het onderwerp te analyseren dat de kamer op een witte vloer moet worden geplaatst om het gedrag van zwarte, goede of direct zwarte muizen te analyseren. Het vriesgedrag van aluminium muizen kan ook worden geanalyseerd door beeld D met behulp van zwarte metalen roosters Onder een zwarte regel zijn lichtgevende diodelichten aangebracht op het zeil boven het apparaat. De roosterregel wordt verlicht door LED-lichten.
Een luidspreker verbonden met de witte ruisgenerator is gemonteerd op zeil boven het deksel. Er wordt een 55 witte ruis gepresenteerd als een auditieve cue. De roosters zijn verbonden met een schokgenerator om een elektrische voetschok te leveren.
De schokwindtest wordt ingesteld op 0,3 miljoen paar voordat de test wordt gestart. De huidige intensiteit op het rooster moet worden gecontroleerd door een metaal omdat de schoktest kan worden verminderd door een opbouw van fe en urine ro de muizen, het testkamerkje wordt geplaatst in een geluiddichte loom om externe ruis te minimaliseren. Tijdens de test bevindt de beroepsrechter zich in een ander geluid dan het geluid waarin de coning- en contexttests worden uitgevoerd.
Het bestaat uit een kamer met verschillende eigenschappen dan de coningkamer. Het is noodzakelijk om de sensorische codes zoveel mogelijk te wijzigen om een normale context te bieden, zodat de muis Nobel context zal waarnemen als niet gerelateerd aan de contingkamer. In dit protocol is het apparaat een acryl driehoekige kamer met een vlakke acryl regel en de transparante leiding.
Een luidspreker is gemonteerd op zeil boven de leiding om een of drie cue te presenteren. Deze cue is dezelfde cue die aan de muizen werd gegeven bij hawing. Het verlichtingsniveau van de vloer is ingesteld om studies uit te voeren.
Elke kamer is een kubus met een zeil gemonteerde opgeladen cab, apparaatcamera om het gedrag van de muis te bewaken. Voordat elke test begint, worden de acrylwanden en vloeren afgeveegd met een tong zo in super hoog gross water en de roosters worden schoongemaakt met
Overzicht
Dit artikel presenteert een protocol voor een contextuele en signalen-gebaseerde angstconditioneringstest met behulp van een video-analysesysteem om angstleren en het geheugen bij muizen te beoordelen. De studie beoogt methodologieën te standaardiseren om de betrouwbaarheid van gedragsbeoordelingen in neurowetenschappelijk onderzoek te verbeteren.
Belangrijkste componenten van de studie
Wetenschappelijk vakgebied
- Neurowetenschappen
- Gedragspsychologie
- Diermodellen
Achtergrond
- Angstconditionering is een veelgebruikte gedragstest om leren en geheugen te beoordelen.
- Methodologische verschillen kunnen de vergelijking en replicatie van gegevens bemoeilijken.
- Het standaardiseren van protocollen is essentieel voor het verkrijgen van betrouwbare gegevens.
- Deze studie introduceert een geautomatiseerd videoanalysesysteem om de nauwkeurigheid van gedragsbeoordelingen te verbeteren.
Doel van de studie
- Om een gestandaardiseerd protocol voor angstconditioneringstests te demonstreren.
- Om een geautomatiseerd systeem te gebruiken voor het analyseren van het gedrag van muizen tijdens de tests.
- Om de betrouwbaarheid van de verzamelde gegevens in angstconditioneringsstudies te verbeteren.
Gebruikte methoden
- Muizen ondergaan contextuele en signaliseerde angstconditioneringstests.
- Freezing-gedrag wordt gemeten als index voor angstgeheugen.
- Een beeldanalysesysteem legt het gedrag van de muizen vast en analyseert dit.
- Het gedrag wordt gescoord op basis van bewegingspatronen die door de software worden gedetecteerd.
Belangrijkste resultaten
- Het geautomatiseerde systeem biedt betrouwbare metingen van het bevriezingsgedrag.
- Gestandaardiseerde protocollen leveren consistente resultaten op over verschillende proeven.
- De resultaten ondersteunen het gebruik van geautomatiseerde analyse in gedragsonderzoek.
- De studie demonstreert de effectiviteit van het videoanalysesysteem bij het beoordelen van angstconditionering.
Conclusies
- Gestandaardiseerde protocollen voor angstconditionering verbeteren de betrouwbaarheid van de gegevens.
- Geautomatiseerde analysesystemen kunnen de gedragsevaluaties in de neurowetenschappen verbeteren.
- Deze benadering kan een beter begrip van de mechanismen van leren en geheugen in de hand werken.
Veelgestelde vragen
Relevantie voor de Industrie
Gestandaardiseerde gedragsmatige fenotypering is cruciaal om de risico's bij de validatie van targets in de geneesmiddelenontwikkeling voor neurowetenschappen te beperken. Geautomatiseerde videoanalysesystemen verbeteren de betrouwbaarheid en reproduceerbaarheid van gegevens, waardoor de variabiliteit in angstconditioneringsassays wordt verminderd die worden gebruikt om cognitieve fenotypes in modellen van psychiatrische stoornissen te evalueren. Dit ondersteunt het voorspellende vertrouwen in de vroege ontdekkingsfase door een consistente, kwantitatieve beoordeling van leer- en geheugenmechanismen mogelijk te maken.
Strategische toepassingen in biofarmaceutische R&D
Vroege Ontdekking & Targetvalidatie
- Wetenschappelijke waarde: Maakt het toetsen van therapeutische hypothesen met betrekking tot angstgeheugen en angstpaden mogelijk.
- Operationele waarde: Levert betrouwbare, kwantitatieve metrieken voor bevriezingsgedrag (freezing) om de cognitieve functie in ziektemodellen te beoordelen.
- Voorspellende waarde: Ondersteunt biologische risicoreductie door de beoordeling van leer- en geheugenfenotypes te standaardiseren.
Screening & Assayontwikkeling
- Wetenschappelijke waarde: Levert een gestandaardiseerde, geautomatiseerde meting van het vriesgedrag als een robuuste fenotypische readout.
- Operationele waarde: Garandeert de reproduceerbaarheid van de assay tussen laboratoria en tijdspunten door middel van gevalideerde drempelwaarden voor videoanalyse.
- Schaalbaarheid: Maakt high-throughput-compatibele screening van genetische of farmacologische modulatoren van angstconditionering mogelijk.
Translationeel & Preklinisch Onderzoek
- Translationele Continuïteit: Faciliteert de evaluatie van cognitieve tekorten in muismodellen voor PTSS, schizofrenie en andere neuropsychiatrische stoornissen.
- Mechanistische Risicovermindering: Koppelt het waargenomen freezing-gedrag aan de onderliggende neurale mechanismen van angstconditionering.
- Preklinisch Nut: Ondersteunt go/no-go-beslissingen door betrouwbare, kwantificeerbare cognitieve eindpunten te bieden.
Integratie van pipeline & workflow
De methode is geïntegreerd in het ontdekkingcontinuüm, van het testen van doelwit-hypotheses tot lead-optimalisatie, waarbij betrouwbare cognitieve fenotypering bijdraagt aan de selectie van doelwitten en de prioritering van verbindingen.
- Discovery Biology: Ondersteunt mechanistische analyse van angstconditioneringspaden en de functie van neurale circuits.
- Screening: Maakt gestandaardiseerde, kwantitatieve beoordeling van freezing-gedrag mogelijk voor de evaluatie van het effect van verbindingen.
- Analytics: Biedt geautomatiseerde, reproduceerbare op beweging gebaseerde read-outs voor gedragsvergelijking tussen verschillende condities.
- Translationeel onderzoek: Verbindt angstconditioneringsfenotypes aan klinische relevantie bij stress- en cognitiegerelateerde stoornissen.
- Enterprise hergebruik: Vestigt een herbruikbaar, gestandaardiseerd platform voor gedragsbeoordeling over meerdere discovery-projecten heen.
Operationele impact en impact op de organisatie
- Wetenschappelijke waarde: Verhoogt het voorspellende vertrouwen in targetvalidatie door middel van betrouwbare, objectieve gedragsmatige fenotypering.
- Operationele waarde: Verbetert de reproduceerbaarheid en standaardisatie tussen locaties en operators via gevalideerde parameters voor beeldanalyse.
- Strategische waarde: Verbetert de kwaliteit van go/no-go-beslissingen door het aantal fout-positieven bij de beoordeling van het cognitieve fenotype te verminderen.
- Impact op portfolio: Maakt risicogebaseerde prioritisering van targets mogelijk op basis van consistente, kwantificeerbare gegevens over leren en geheugen.
Overwegingen bij de implementatie
- Vereist expertise in gedragsneurowetenschappen en videogebaseerde bewegingsregistratie.
- Afhankelijk van een gestandaardiseerde imaging-opstelling, inclusief gecontroleerde verlichting, kamerontwerp en systemen voor het toedienen van audio-shocks.
- Vereist overeenstemming tussen teams over drempelwaarden voor bevriezingsgedrag en analyseparameters.
- Moet rekening houden met stam- en genotype-specifieke gedragslijnen bij het aanpassen van het systeem.
- Beperkt tot omgevingen waarin geautomatiseerde tracking beweging van het subject kan onderscheiden van achtergrondruis.
