Name: Experimentele Evaluatie van de muis Gezelligheid behulp van een geautomatiseerd Beeldverwerking Approach (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-05-15T14:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 24 s
Description: Leer hoe je muizensociabiliteit kwantificeert met geautomatiseerde beeldanalyse voor gedragsonderzoek. Deze methode versnelt het screenen van geneesmiddelen bij muismodellen voor autisme.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

playerTrialDesktop

Dit onderzoek werd gesteund door subsidies van de Commonwealth Health Research Board Virginia&#39;s.

Het protocol voor het gemak van de verklaring is verdeeld in 2 delen: 1) Experimentele procedure en 2) Geautomatiseerde analyse. Alle dieren werden behandeld volgens de Gids voor de Zorg en gebruik van proefdieren 15, en alle procedures werden goedgekeurd door de Institutional Animal Care en gebruik Comite. 1. Experimentele Procedure <ol><li> Stel de kooi, een zwarte niet reflecterende Plexiglas rechthoekige doos (52 x 25 x 23 cm 3) opgedeeld in drie compartimenten: sociale-sociale en een neutrale middelste compartiment (figuur 1). Plaats omgekeerde draad bekers in elk van de uiteinde compartimenten tijdens de sessies I en II (hieronder besproken) en het huis van de stimulus muis tijdens de sessie II. </li><li> Stel de camera zodanig dat de kooi het gezichtsveld vult. Sinds verlichting kunnen interfereren met de muis gedrag, onderhouden van een luminantie van niet meer dan 3,5 lux in de kooi, afkomstig van indirect licht uiteen gloeilamp en gemeten op de kooi vloer in opwaartse richting. Ook gebruik maken van een infrarood lichtbron, die de muizen niet kunnen voelen, maar de camera kan detecteren. Noteer alle films in 720 x 480 standaard definitie. </li><li> Neem een ​​enkel frame van een lege kooi voor latere beeldverwerking (de &quot;referentiekader&quot;) en op te slaan als een grijswaardenafbeelding. </li><li> Sessie I: Introduceer testen muis in de kooi en golf hand over de kooi, met vermelding van het begin van de sessie (vergelijk Automated Analysis). Record film gedurende 10 minuten. Eind 10 min, zet de muis in de oorspronkelijke kooi. </li><li> Sessie II: Zet de stimulus muis onder een van de omgekeerde kopjes (gecompenseerd). </li><li> Gebruik de &quot;Social links&quot; of &quot;Social rechts&quot; knop om te selecteren of de stimulus muis is in de omgekeerde cup aan de linkerkant of in de omgekeerde cup aan de rechterkant. NB: De omgekeerde kop met de stimulus muis wordt genoemd de &quot;sociale cup&quot;, terwijl de andereDe kop van de &#39;asociale cup &quot;. Het compartiment waarin de sociale cup ligt het sociale compartiment wordt genoemd, het vak met de nonsocial beker is het nonsocial compartiment, en de middelste compartiment is de &quot;neutrale ruimte&quot;. </li><li> Introduceer de test muis in de kooi. Golf hand over de kooi naar het begin van de sessie te geven. Record film gedurende 10 minuten. Belangrijk is, houden muizen in de gezelligheid apparaat voordat u de omgekeerde cups om te beginnen Session III. </li><li> Sessie III: Verwijder de omgekeerde bekers zowel muizen loslaten zodat de test en stimulus muizen vrij met elkaar. Golf hand over de kooi naar het begin van de sessie te geven. Record film gedurende 10 minuten. Aan het einde van 10 minuten, zet zowel muizen terug in hun kooien. </li></ol> 2. Geautomatiseerde Analyse LET OP: De commando&#39;s in deel 2 worden uitgegeven via een grafische gebruikersinterface (zie figuur 2), die conTROLES onze software. Hier leggen we de stap-voor-stap verwerking die onze software maakt het mogelijk; De software kan ook de analyse wordt uitgevoerd in partijen zonder gebruikersinvoer. <ol><li> Voor elke film, voert u de volgende processtappen: <ol><li> Load movie (klik op de knop Load). </li><li> Selecteer kooi configuratie, die de analyse programma vertelt de locatie van de grenzen kooi, compartiment grenzen, en kop locaties. Keuze uit vier opgeslagen configuraties of handmatig alle coördinaten passen. OPMERKING: De configuratie meestal niet van de ene proef naar de andere en kan teruggewonnen. </li><li> Voor elk frame van de film, voert u de volgende bewerkingsstappen (2.1.3.1-2.1.3.6). <ol><li> Omzetten van het frame om in grijswaarden door te klikken op de &quot;grijswaarden&quot; knop. </li><li> Digitaal aftrekken van de grijstinten referentiekader (zie stap 1.3) door te klikken op de knop &quot;Trek&quot;. LET OP: Het doel van deze stap is om de pixel va makenlues van het frame zeer dicht bij overal nul, behalve voor de muis positie. </li><li> Binarize het frame door het instellen van alle pixels onder een bepaalde drempelwaarde tot zwart, alle pixels boven dat niveau naar wit (klik op de &quot;Binarize&quot; knop). Opmerking: Het idee is dat, aangezien de muis pixels hebben over het algemeen hogere waarden dan de overblijvende pixels, wordt de muis pixels wit en alle pixels zwart worden. De optimale drempelwaarde is afhankelijk van de lichtomstandigheden en kan worden bepaald door het bepalen van de muis vorm gedurende een film. Als de drempel te laag wordt gekozen, de muis lijkt te groot, en pixels die niet behoren tot de muis kan wit gekleurd zijn. Als de drempel te hoog is, de muis wordt klein en kan desintegreren in stukken verbroken. In de films is de optimale drempelwaarde altijd tussen 20 en 35 (op een schaal van 0 tot 255). </li><li> Eroderen 13 de gebinariseerd beeld e keer, dan verwijden 13 2e keer, dan erode weer e keer, door op de button &quot;Erod / Dil&quot;. Opmerking: Het doel van deze procedure is om de staart te verwijderen. Voor de resolutie (720 x 480) die werd gebruikt, e = 3 werkt onder alle omstandigheden. Opmerking: De software controleert automatisch op de aanwezigheid van een hand in het beeld (tijdens het opnemen van films, zijn handen zwaaide door middel van de foto om het begin van een sessie aan te geven). Wanneer een hand aanwezig is, zal er buitengewoon veel witte pixels in het kader gebinariseerd omdat de hand is veel groter dan een muis. Voorwaarde voor de aanwezigheid van een hand is dat er meer dan 10.000 witte pixels in het gebinariseerd frame. De software bepaalt de begin sessies I, II en III, door het detecteren van de reeks frames waarin handbewegingen optreden. </li></ol></li></ol></li><li> In sessies I en II, verder als volgt: <ol><li> Detecteren de grootste aangesloten component van de set van witte pixels (Klik op &quot;LComp&quot;). Opmerking: Het doel of deze stap is om witte pixels die niet behoren tot de muis, bijvoorbeeld veroorzaakt door de beweging van de stimulus muis in de sessie II te elimineren. De grootste aangesloten apparaat is in bijna alle frames van de muis. </li><li> Bepaal de twee meest afgelegen witte pixels (zogenaamde &#39;uiteinden&#39; van de muis) door te klikken op &quot;Find Ends&quot;. Opmerking: De software stelt de continuïteit van de twee uiteinden, dat wil zeggen, voor elk van de uiteinden van het eerste frame welke van de uiteinden in de volgende frames zij behoren. Het algemene idee is dat, aangezien frames worden opgenomen met een hoge snelheid, de uiteinden niet ver van het ene kader naar het andere, zodat de juiste handhaving van de uiteinden van het ene kader naar het volgende is wat de som van de afstanden minimaliseert dat de einden bewegen. Zie de bespreking voor meer informatie. </li><li> Bepaal welke kant van de muis is de neus. <ol><li> Bepaal de richting waarin een muis beweegt door het observeren hoe het zwaartepunt (COG)veranderingen van frame tot frame (de beweging van de COG is de beweging van de som van alle muis pixels). Noot: De COG van een aantal pixels p 1, ..., p n met de coördinaten x 1, .., xn wordt bepaald door: <img alt="vergelijking 1" src="/files/ftp_upload/52508/52508eq1.jpg" /> Muizen meestal vooruit (dat wil zeggen, in de richting van hun neus). In een gedeelte van enkele honderden frames, er altijd zeer hoog vertrouwen in de kop / staart detectie. Opmerking: De software automatisch bepaalt waarheen de gedetecteerde eindigt de muis beweegt; Hiertoe wordt aangeduid als de neus en aangegeven met een rode cirkel in de film. Wanneer de gedetecteerde neus is gemarkeerd met een rode cirkel in elk frame, kan de gebruiker de kwaliteit van de detectie controleren. </li></ol></li></ol></li><li> In sessie III, verder als volgt: <ol><li> Detecteren twee grootste onderdelen van de witte pixels. <ol><li> Als beide zijn van aanvaardbare grootte voor amouse en hun zwaartepunt (COG) zijn compatibel met de muis COG van het vorige frame, deze twee componenten de twee muizen. </li><li> Beschouw muis maten aanvaardbaar indien zij niet sedert de vorige frame veranderd met meer dan 20%, en beschouwen COG van twee opeenvolgende frames als verenigbaar als hun verschil niet groter is dan de afstand van een muis, kan in de tijd tussen frames (deze afstand volgt van de muis maximale snelheid, dat het kader van de voorbereiding van een experiment serie kan worden bepaald door analyse van de beweging tussen afzonderlijke muizen (zoals in sessies I en II). Opmerking: Als de twee grootste componenten niet aanvaardbaar maten voor muis of de COG te verschillend van die in het vorige frame, de software verhoogt automatisch de binarisering drempel totdat de twee grootste componenten van aanvaardbare grootte en COG verenigbaar met die van het vorige frame. </li></ol></li><li> Klik op de proef muis inhet eerste frame. Gebruik de analyse in 2.3.1 om zowel te testen en stimulus muis te identificeren in elk frame van de zitting III. </li><li> Identificeer de frames in sessie III, waarin de ene muis sociaal de andere benaderingen. Opmerking: De software voert deze stap voor het automatisch controleren dat de afstand tussen de muizen lager dan de typische interactieafstand muizen (wij gebruiken 2 cm). </li><li> Wanneer de software speelt een kort segment van de film met de gedetecteerde benadering van de gebruiker op een knop om aan te geven of deze aanpak kwalificeert als een sociale benadering door de testmuis, sociale vermijding van de test muis, of beide. Noot: Stap 2.3.4 kan worden geautomatiseerd als bekend is welke muis test muis. Aangezien deze informatie verloren gaat wanneer de muizen te dicht bij elkaar (of klim op de top van elkaar), en aangezien we nog niet een manier om de muizen te labelen op een manier die op betrouwbare wijze kan worden gedetecteerd door onze software en doet gevonden geen invloed op hun gedrag, hebben we teruggekeerd naarhandmatige classificatie voor nu. </li></ol></li><li> Verwerkte films, load film evalueren met de knop Laden. <ol><li> Klik op Start Sessie 1 naar het eerste frame van de zitting 1 weer te geven (of Start Sessie 2 naar het eerste frame van de zitting 2 weer te geven). </li><li> Klik op Play / Stop om films af te spelen en te stoppen. Opmerking: De bewerkte films muis weer met kop en staart gemarkeerd met verschillend gekleurde cirkels. Alle gezelligheid maatregelen worden op het scherm weergegeven en bijgewerkt als de film speelt. </li><li> Export gezelligheid gegevens in Excel-formaat door te klikken op &quot;Export&quot;. </li><li> Klik op &quot;Compile Data&quot; om alle gegevens van alle films in een map te compileren in een enkel Excel-bestand. </li></ol></li></ol>

<ol><li>Brodkin, E. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((BALB%2Fc+mice%3A+Low+sociability+and+other+phenotypes+that+may+be+relevant+to+autism%5BTitle%5D)+AND+%22Behavioural+Brain+Research%22%5BJournal%5D)">BALB/c mice: Low sociability and other phenotypes that may be relevant to autism.</a> Behavioural Brain Research. 176, 53-65 (2007).</li>
<li>Deutsch, S. I., Burket, J. A., Urbano, M. R., Herndon, A. L., Winebarger, E. E. Impaired sociability of the BALB/c mouse, an animal model of autism spectrum disorders, is attenuated by NMDA receptor agonist interventions: clinical implications. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aDeutsch%2C+SI+%22Comprehensive+Book+on+Autism+Spectrum+Disorders%22">Comprehensive Book on Autism Spectrum Disorders</a>. Mohammadi, M. A. , InTech. Available from: 
 <a target="_blank" href="http://www.intechopen.com/books/a-comprehensive-book-on-autism-spectrum-disorders/impaired-sociability-of-the-balb-c-mouse-an-animal-model-of-autism-spectrum-disorders-is-attenuated">http://www.intechopen.com/books/a-comprehensive-book-on-autism-spectrum-disorders/impaired-sociability-of-the-balb-c-mouse-an-animal-model-of-autism-spectrum-disorders-is-attenuated</a> 323-342 (2011).</li>
<li>Dunn, M. E., Burbine, T., Bowers, C. A., Tantleff-Dunn, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Moderators+of+stress+in+parents+of+children+with+autism%5BTitle%5D)+AND+%22Community+Mental+Health+Journal%22%5BJournal%5D)">Moderators of stress in parents of children with autism.</a> Community Mental Health Journal. 37, 39-52 (2001).</li>
<li>Babineau, B. A., Yang, M., Berman, R. F., Crawley, J. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Low+home+cage+social+behaviors+in+BTBR+T%2Btf%2FJ+mice+during+juvenile+development%5BTitle%5D)+AND+%22Physiology+%26+Behavior%22%5BJournal%5D)">Low home cage social behaviors in BTBR T+tf/J mice during juvenile development.</a> Physiology & Behavior. 114-115, 49-54 (2013).</li>
<li>Benson, A. D., Burket, J. A., Deutsch, S. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((BALB%2Fc+mice+treated+with+d-cycloserine+arouse+increased+social+interest+in+conspecifics%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Research+Bulletin%22%5BJournal%5D)">BALB/c mice treated with d-cycloserine arouse increased social interest in conspecifics.</a> Brain Research Bulletin. 99, 95-99 (2013).</li>
<li>Burket, J. A., Benson, A. D., Tang, A. H., Deutsch, S. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rapamycin+improves+sociability+in+the+BTBR+T%28%2B%29Itpr3%28tf%29%2FJ+mouse+model+of+autism+spectrum+disorders%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Research+Bulletin%22%5BJournal%5D)">Rapamycin improves sociability in the BTBR T(+)Itpr3(tf)/J mouse model of autism spectrum disorders.</a> Brain Research Bulletin. 100, 70-75 (2014).</li>
<li>Burket, J. A., Benson, A. D., Tang, A. H., Deutsch, S. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((D-Cycloserine+improves+sociability+in+the+BTBR+T%2B+Itpr3tf%2FJ+mouse+model+of+autism+spectrum+disorders+with+altered+Ras%2FRaf%2FERK1%2F2+signaling%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Research+Bulletin%22%5BJournal%5D)">D-Cycloserine improves sociability in the BTBR T+ Itpr3tf/J mouse model of autism spectrum disorders with altered Ras/Raf/ERK1/2 signaling.</a> Brain Research Bulletin. 96, 62-70 (2013).</li>
<li>Burket, J. A., Herndon, A. L., Deutsch, S. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Locomotor+activity+of+the+genetically+inbred+BALB%2Fc+mouse+strain+is+suppressed+by+a+socially+salient+stimulus%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Research+Bulletin%22%5BJournal%5D)">Locomotor activity of the genetically inbred BALB/c mouse strain is suppressed by a socially salient stimulus.</a> Brain Research Bulletin. 83, 255-256 (2010).</li>
<li>Deutsch, S. I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((D-cycloserine+improves+sociability+and+spontaneous+typic+behaviors+in+4-week+old+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Research%22%5BJournal%5D)">D-cycloserine improves sociability and spontaneous typic behaviors in 4-week old mice.</a> Brain Research. 1439, 96-107 (2012).</li>
<li>Jacome, L. F., Burket, J. A., Herndon, A. L., Deutsch, S. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Genetically+inbred+BALB%2Fc+mice+differ+from+outbred+Swiss+Webster+mice+on+discrete+measures+of+sociability%3A+relevance+to+a+genetic+mouse+model+of+autism+spectrum+disorders%5BTitle%5D)+AND+%22Autism+Research%22%5BJournal%5D)">Genetically inbred BALB/c mice differ from outbred Swiss Webster mice on discrete measures of sociability: relevance to a genetic mouse model of autism spectrum disorders.</a> Autism Research. 4, 393-400 (2011).</li>
<li>Jacome, L. F., Burket, J. A., Herndon, A. L., Cannon, W. R., Deutsch, S. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((D-serine+improves+dimensions+of+the+sociability+deficit+of+the+genetically-inbred+BALB%2Fc+mouse+strain%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Research+Bulletin%22%5BJournal%5D)">D-serine improves dimensions of the sociability deficit of the genetically-inbred BALB/c mouse strain.</a> Brain Research Bulletin. 84, 12-16 (2011).</li>
<li>Deutsch, S. I., Burket, J. A., Jacome, L. F., Cannon, W. R., Herndon, A. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((D-Cycloserine+improves+the+impaired+sociability+of+the+BALB%2Fc+mouse%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Research+Bulletin%22%5BJournal%5D)">D-Cycloserine improves the impaired sociability of the BALB/c mouse.</a> Brain Research Bulletin. 84, 8-11 (2011).</li>
<li>Shih, F. Y. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aShih%2C+FY+%22Image+Processing+and+Mathematical+Morphology%3A+Fundamentals+and+Applications%22">Image Processing and Mathematical Morphology: Fundamentals and Applications</a>. , CRC Press. (2009).</li>
<li>Nixon, M. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aNixon%2C+M+%22Feature+Extraction+%26+Image+Processing%22">Feature Extraction & Image Processing</a>. , Academic Press. (2008).</li>
<li>National Research Council. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Guide+for+the+Care+and+Use+of+Laboratory+Animals%22">Guide for the Care and Use of Laboratory Animals</a>. , Eighth Edition, The National Academic Press. (2011).</li>
</ol>

De auteurs hebben niets te onthullen.

Door het combineren van video-opnamen muizen en automatische film analyse hebben wij een betaalbare, betrouwbare high-throughput screening techniek gemaakt. De nauwkeurigheid van de geautomatiseerde analyse werd vergeleken met de resultaten van handmatige analyse meer dan 100 films. In de overgrote meerderheid van de frames (&gt; 99%) van de frames wordt de neus van de muis geïdentificeerd met goede precisie. De meeste (weinige) misdetections hebben geen effect op de sociability maatregelen,...

Gestoorde gezelligheid is een van de belangrijkste symptoom domeinen in een reeks van neurologische stoornissen, waaronder autisme spectrum stoornissen (ASS) 1,2. Het beperkt ernstig het vermogen van de patiënten om relaties te ontwikkelen en sterk van invloed op de patiënten, families en verzorgers 2,3. In een poging om beter inzicht in de onderliggende mechanisme verminderde gezelligheid en het ontwikkelen van behandelingen, zijn er verschillende muismodellen onderzocht 1,4-9. Een dergelijke stam is de BALB / c muis, een ingeteelde stam die opvallend laag sociability vertoont, lijkt functies bij patiënten met ASD5 8-12. Bijvoorbeeld, de BALB / c muis geeft een lagere frequentie van sociale benaderingen en meestal negatieve reactie op sociale benaderingen door een stimulus muis (bijvoorbeeld sociale vermijding) dan de Zwitserse Webster comparator 10 stam. Om te testen of een voorgestelde behandeling is effective in het verhogen van gezelligheid, zijn objectieve maatregelen noodzakelijk. Een algemeen aanvaard raamwerk is de gezelligheid gestandaardiseerde inrichting met drie compartimenten ervan (zie figuur 1). De links en rechts vakken bevatten elk een omgekeerde draad beker die een maatschappelijk saillante stimulus muis herbergt. De testmuis wordt vrijgegeven in de inrichting voor drie intervallen van 10 min (sessies I-III); sessie Ik beoordeelt de bewegingsactiviteit van de test muis, terwijl sessies II en III de verschillende aspecten van de gezelligheid van de test muis te beoordelen. In sessie I, wordt de test muis mogen wennen aan de inrichting. In deze sessie wordt het aantal overgangen die de testmuis maakt tussen de verschillende compartimenten gemeten. Belangrijk is verkregen gezelligheid maatregelen in de standaard drie compartimenten inrichting zijn afhankelijk van bewegingsactiviteit en verminderde bewegingsactiviteit kan interpretatie van soci beschamenvermogen data. In sessie II, wordt de test muis vrij bewegen en een stimulans muis is onder één van de omgekeerde cups geplaatst (gecompenseerd). De stimulus muizen 4 weken oude gekruiste mannelijke ICR-muizen, leeftijd en geslacht gematchte aan de proefmuizen. De stimulus muis is omsloten door een omgekeerde beker in de als sociaal compartiment kant en een lege omgekeerde beker wordt geplaatst in de als de nonsocial compartiment kant. In sessie II, is de gezelligheid van de test muis gekwantificeerd door de tijd die het besteedt in de buurt van de &#39;sociale&#39; omgekeerde cup (minder dan 2 cm afstand) versus de tijd doorbrengt in de buurt van de &quot;asociale&quot; omgekeerde cup te vergelijken, en tegen de tijd het besteedt in de sociale ruimte ten opzichte van de tijd doorbrengt in de nonsocial compartiment. Swiss Webster muizen vergelijker besteden aanzienlijk meer tijd in de sociale compartiment en nabij de sociale omgekeerde beker vergeleken met BALB / c muizen die geen significante voorkeur tonen voor de socialeomgekeerde cup of de sociale compartiment 12. In sessie III, worden test- en stimulus muizen toegestaan ​​om vrij te communiceren (omgekeerde kopjes worden verwijderd). Maatregelen van gezelligheid, stereotiep gedrag en overgangen tussen de compartimenten worden op betrouwbare wijze verkregen in de derde 10 min sessie van de vrije interactie tussen onderzoek en stimulus muizen en geanalyseerd. In dit rapport wordt de gezelligheid van de test muis gekwantificeerd via twee maatregelen: 1) het aantal sociale aanpak maakt in de richting van de stimulus muis, waarbij een sociale benadering wordt gedefinieerd als vooruit (neus eerst) in de richting van de stimulus muis, zodat de neus kleiner dan 2 cm van de stimulus muis; 2) het aantal vermijdingen sociale aanpak van de stimulus muis. De testmuis wordt geacht vermijden aanpak als blijkt of zich van de stimulus muis, of tijdelijk stopt met bewegen ( &quot;freezing gedrag&quot;) nadat de stimulus muis heeft testmuis benaderd. BALB /c muizen tonen een afname aantal sociale eerdere contacten naar de stimulus muis en een toename van het aantal negatieve reacties op sociale aanpak van de stimulus muis, vergeleken met de Zwitserse Webster comparator 10 stam. De evaluatie van de gedrags-films is van oudsher met de hand gedaan, dat wil zeggen, door te kijken naar de film voorzichtig (eventueel bij beperkte snelheid) en het activeren van stopwatches voor de tijd dat de muis doorbrengt in een bepaalde afdeling of in de buurt van één van de omgekeerde kopjes 10. Deze werkwijze vereist het bekijken van de film herhaaldelijk is derhalve zeer tijdrovend. Ook is de nauwkeurigheid beperkt door de meting van een reactietijd van de stopwatch metingen en het vermogen om waar te nemen of de muis binnen 2 cm van de omgekeerde beker. In recent werk, twee verbindingen (D-serine en D-cycloserine) zijn effectief in het herstellen sociability in BALB / c-muizen 9,10,12 bewezen. Het is bekend dat beide componenten modulaat de NMDA-receptor, waarvan bekend is dat een centrale rol spelen in het sociale gedrag 2,12. Een grote reeks verbindingen is bekend dat NMDA receptoractiviteit moduleren een verscheidenheid van goed gedefinieerde wijze, en het potentieel voor een doorbraak in ASD behandeling maakt de versnelde evaluatie van deze verbindingen een prioriteit en een snelle automatische werkwijze voor evaluatie zeer gewenst. Hieronder wordt een automatische analyse procedure ontwikkeld voor de beoordeling van de muis sociability. Het gebruikt beeldverwerkingsmethodes op alle frames van de muis films om de positie van de muis of muizen te identificeren. Sessies I en II, verder ontdekt neusstand en gebruikt dat om sociability maatregelen berekenen. In sessie III, detecteert automatisch alle benaderingen, maar handmatige classificatie (sociale benadering, sociale vermijding, of andere) is vereist.

<table><tbody><tr><td>Plexiglas kooi</td><td>Norva Plastics, Norfolk, VA</td><td>op maat gemaakt</td><td>Afmetingen en lay-out beschreven in manuscript, kan worden aangepast volgens behoeften. Gebruik niet-reflecterend plexiglas om beeldverwerking te vergemakkelijken</td></tr><tr><td>Draadomslagen</td><td>Keuken plus</td><td>315</td><td>Gebruik een om een stimulus muis te huisvesten, een leeg</td></tr><tr><td>Videocamera</td><td>SONY</td><td>HDR-PJ790</td><td>Kan worden vervangen door elke camera met Vergelijkbare specificaties</td></tr><tr><td>OpenCV (Beeldverwerkingsbibliotheek)</td><td>Willow Garage</td><td>N/A</td><td>Elke moderne beeldverwerkingsbibliotheek kan worden gebruikt.</td></tr></tbody></table>

experimentele evaluatie van de muis gezelligheid behulp van een geautomatiseerd beeldverwerking approach

Experimental Assessment of Mouse Sociability Using an Automated Image Processing Approach

Mouse is de geprefereerde modelorganisme voor het testen van drugs ontworpen om gezelligheid te verhogen. We presenteren een methode om muis sociability waar de proef muis wordt in een gestandaardiseerde inrichting en relevante gedragingen worden beoordeeld in drie verschillende sessies (zogenaamde sessie I, II en III) te kwantificeren. De inrichting heeft drie compartimenten (zie figuur 1), de linker en rechter compartimenten bevatten een omgekeerde beker die een muis (genaamd &quot;stimulus mouse&quot;) kunnen huisvesten. In sessie I, wordt de test muis geplaatst in de kooi en de mobiliteit wordt gekenmerkt door het aantal overgangen tussen compartimenten. In sessie II, is een stimulans muis onder een van de omgekeerde bekers geplaatst en de gezelligheid van de test muis wordt gekwantificeerd door de hoeveelheid tijd die het besteedt in de buurt van de beker met de meegeleverde stimulus muis ten opzichte van de lege omgekeerde cup. In sessie III, zijn de omgekeerde koppen verwijderd van een<html> d beide muizen interageren vrij. De sociability van de testmuis zitting III wordt gekwantificeerd door het aantal sociale benaderingen maakt naar de stimulus muis en het aantal keren dat vermijdt sociale benadering van de stimulus muis. De automatische evaluatie van de film detecteert de neus van de testmuis, waarbij de vaststelling van alle beschreven sociability maatregelen sessie I en II kunnen (in zitting III, worden benaderingen automatisch geïdentificeerd maar handmatig geclassificeerd). Om de neus te vinden, wordt het beeld van een lege kooi digitaal afgetrokken van elk frame van de film en het resulterende beeld wordt gebinariseerd om de muis pixels te identificeren. De staart muis wordt automatisch verwijderd en de twee verst verwijderde punten van de resterende muis worden bepaald; deze dicht bij de neus en de basis van de staart. Door het analyseren van de beweging van de muis en het gebruik continuïteit argumenten, is de neus geïdentificeerd. <img alt="&lt;/ Html">&quot;Figuur 1&quot; src = &quot;/ files / ftp_upload / 52508 / 52508fig1.jpg&quot; /&gt; Figuur 1. Beoordeling van Gezelligheid Gedurende 3 sessies Sessie I (boven):.. Acclimatisering test muis om de kooi Session II (midden):. Test muis bewegen vrij in de kooi, terwijl de prikkel muis is ingesloten in een omgekeerde cup Session III (onder): Zowel testmuis en stimulus muis vrij kunnen bewegen en met elkaar.

Figuur 3 toont een kleur frame van een gedrags film met een lege kooi. De muis is nog niet ingevoerd in de kooi. De positie van de cups, (sociaal-sociale) en het compartiment grenzen worden gelegd. De kleurenframe lege kooi wordt omgezet in 8 bits grijsschaal zoals getoond in figuur 4 en als referentieframe. Het referentiekader wordt afgetrokken van ieder ander beeld van de vastgelegde film. Figuur 5 toont een van de frames uit de film tijde...

Dit protocol beschrijft een werkwijze voor muis sociability kwantificeren. Muizen worden gefilmd als ze bewegen en interactie in een speciale kooi. Filmbewerking maakt de automatische kwantificering van sociability met uitstekende nauwkeurigheid en betrouwbaarheid.

Experimentele Evaluatie van de muis Gezelligheid behulp van een geautomatiseerd Beeldverwerking Approach

Mouse is the preferred model organism for testing drugs designed to increase sociability. We present a method to quantify mouse sociability in which the ...

Het algemene doel van deze gedragsexperimenten in combinatie met automatische analyse is om de sociabiliteit van muizen op een tijdsefficiënte manier te kwantificeren. Deze methode kan helpen bij de snelle screening van geneesmiddelen om de sociabiliteit te verhogen in gevalideerde muismodellen van autismespectrumstoornissen. Het belangrijkste voordeel van de introductie van geautomatiseerde analyse is dat het het proces versnelt en de screening efficiënter maakt.De behoefte aan een geautomatiseerde methode om het sociale gedrag van muizen te beoordelen ontstond omdat de visuele screening in realtime van een enkele dosis van een kandidaatverbinding meer dan 50 uur in beslag neemt. Later in de video zal mijn promovendus Frency Varghese de geautomatiseerde analyse demonstreren. Begin met het opzetten van de kooi met drie compartimenten en zwarte wanden.Plaats voor de eerste sessie in elk uiteindecompartiment van de kooi een lege, omgekeerde draadbeker. Stel nu de videocamera zo in dat de kooi van bovenaf kan worden bekeken. Alle drie de compartimenten moeten zichtbaar zijn met een resolutie van ten minste 720 bij 480 pixels.Verlicht de kooi vervolgens met indirect gloeilicht, zodat d

experimental-assessment-mouse-sociability-using-an-automated-image

Research

JoVE Journal

Behavior

Gedrag

Hier beschrijven we een gedetailleerd protocol voor het onderzoek van gezelligheid in muizen met behulp van Crawley's gezelligheid en de voorkeur voor de sociale vernieuwing te testen. Beschrijven we de voordelen en mogelijke toepassingen voor deze procedure, inclusief kritische details van belang voor een juiste interpretatie van de resultaten.

Beoordeling van de sociale interactie gedrag

Langdurige en uitgebreide monitoring van muizen in een home-kooi-omgeving biedt een dieper begrip van afwijkend gedrag in muismodellen van hersenziekten. Dit artikel beschrijft de Integrated Behavioral Station (INBEST) als de belangrijkste component van de hedendaagse gedragsanalyse.

Behavioral Fenotypering van Muriene Disease Modellen met de Integrated Behavioral Station (INBEST)

We presenteren een eenvoudige en onbevooroordeelde olfactorische test bij muizen. Met dit protocol kunnen olfactorische discriminatie, voorkeur, vermijding en gevoeligheid voor een nieuwe geur in vergelijking met water worden beoordeeld in sessies van enkel gedrag. Deze methode is geïndiceerd voor een enkele experimentator en de analyse is gebaseerd op computerondersteunde videoverwerking.

Eenvoudig en Computer-assisted Olfactorische testen voor Muizen

Ultrasone vocalisaties van muizen worden gebruikt als proxy's om de genetische basis van vocale communicatiedeficiënties te modelleren in muismodellen voor neuropsychiatrische stoornissen. Het huidige protocol beschrijft drie experimentele contexten die betrouwbaar ultrasone vocalisaties oproepen bij pups (gedurende de ontwikkeling) en volwassen muizen (interacties tussen dieren van hetzelfde geslacht, interacties tussen mannetjes en vrouwtjes in oestrus).

Opname Mouse Ultrasone geluiden om sociale communicatie Evalueer

Tameness bij dieren omvat een verlaging van vermijden reacties bij de mens (passieve tameness) en een toename in actieve benaderingen voor de mens (actieve tameness). Hier beschrijven we gedetailleerde protocollen voor drie gedrags proeven (actieve tameness, passieve tameness en verblijf-over-hand testen) apart meten de actieve en passieve tameness van muizen.

Meten van actieve en passieve Tameness afzonderlijk in muizen

Hier beschreven is een nieuw geautomatiseerd experimenteel systeem dat een alternatief biedt voor de test met drie kamers en ook verschillende voorbehoud oplost. Dit systeem levert meerdere gedragsparameters die een grondige analyse van de kleine knaagdier gedrag dynamiek tijdens de sociale voorkeur en sociale nieuwigheid voorkeur tests mogelijk te maken.

Een systeem voor het bijhouden van de dynamiek van sociaal voorkeurs gedrag bij kleine knaagdieren

De rol van recent ontdekte ziekte-geassocieerde genen in de pathogenese van neuropsychiatrische aandoeningen blijft onduidelijk. Een gemodificeerde bilaterale in utero elektroporatie techniek maakt de genoverdracht in grote populaties neuronen en onderzoek van de veroorzakers van genexpressie veranderingen op sociaal gedrag mogelijk.

Een pijpleiding die bilaterale in Utero-elektroporatie gebruikt om genetische invloeden op knaagdiergedrag te ondervragen

Knaagdiermodellen zijn waardevolle hulpmiddelen voor het bestuderen van kerngedrag dat verband houdt met autismespectrumstoornis (ASS). In dit artikel gaan we dieper in op twee gedragstests voor het modelleren van de kernkenmerken van ASS bij muizen: zelfverzorging, die repetitief gedrag beoordeelt, en de driekamertest voor sociale interactie, die sociale beperkingen documenteert.

Strategieën voor het beoordelen van autistisch-achtig gedrag bij muizen

Door negatief of positief gewaardeerde ervaringen te koppelen aan individuele sociale doelen, ontwikkelden we gedragstaken voor het onderzoeken van de identiteitsherkenning van C57BL/6-muizen. Deze taken maken het mogelijk om mechanismen van sociaal geheugen van individuele sociale doelen te bestuderen in gezonde en ziektegerelateerde muismodellen met verminderde sociale cognitie.

Gedragstaken voor het onderzoeken van identiteitsherkenning bij muizen

We testten de bruikbaarheid van een tablet-computer-gebaseerde applicatie (EmoCogMeter) in het onderzoek naar de effecten van leeftijd op cognitie. De resultaten tonen een leeftijd-gerelateerde cognitieve achteruitgang, waardoor de bruikbaarheid van onze applicatie te bewijzen. Bevindingen onderstrepen het grote klinische en praktische mogelijkheden van een tablet-gebaseerde applicatie voor de detectie en monitoring van cognitieve dysfunctie.

Beoordeling van Age-gerelateerde veranderingen in cognitieve functies Gebruik EmoCogMeter, een roman tablet-computer Based Approach

Leer hoe je muizensociabiliteit kwantificeert met geautomatiseerde beeldanalyse voor gedragsonderzoek. Deze methode versnelt het screenen van geneesmiddelen bij muismodellen voor autisme.

Experimentele Evaluatie van de muis Gezelligheid behulp van een geautomatiseerd Beeldverwerking Approach

Meer video's verkennen