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

Het verkennen van de neurobiologische mechanismen van sociaal gedrag vereist gedragstests die kunnen worden toegepast op diermodellen op een onpartijdige en waarnemer onafhankelijke manier. Ons systeem maakt een gedetailleerd onderzoek van sociaal gedrag en hun hun dynamiek in kleine knaagdier modellen en ondersteunt nauwkeurige vergelijkingen tussen stammen, voorwaarden en behandelingen. Dit systeem kan worden gebruikt voor elke vorm van sociale discriminatietests, zoals het discrimineren van mannen en vrouwen.

Bovendien zijn er geen grenzen aan de grootte van de onderwerpen. De analyse vereist enige ervaring voor het selecteren van de optimale parameters voor het bijhouden. Voor nieuwe gebruikers adviseer ik het toezicht op de tracking op het computerscherm voor de eerste evaluatie.

Ten minste een uur voor de analyse plaats de huis kooien van alle muizen in de experimentele ruimte voor acclimatisatie. Aan het einde van de acclimatisatieperiode steek twee lege kamers in de arena op twee tegenovergestelde hoeken van de arena. Zoek vervolgens de arena in de akoestische kamer en plaats het onderwerp muizen in het midden van de arena gedurende 15 minuten van gewenning.

Plaats tijdens deze periode de twee sociale stimuli muizen in verschillende kamers buiten de arena voor gewenning. En een 5x5x5 centimeter plastic speelgoed met een aparte vorm en kleur in een andere kamer. Om de SP-test uit te voeren, begint u met opnemen met een videocamera.

Verwijder onmiddellijk de twee lege kamers en plaats de sociale en object stimuli kamers in de hoeken van de arena die leeg was geweest tijdens de gewenning. Laat de proefpersonen vijf minuten interageren met de stimuli voordat u de opname stopt en verwijder de stimuli met kamers uit de arena. Laat het onderwerp vervolgens 15 minuten in de lege arena staan.

Om een sociale nieuwigheid voorkeurstest uit te voeren start de video-opname, en voeg de kamer met dezelfde sociale stimulus dieren als gebruikt voor de SP-test en de kamer met de nieuwe sociale stimulus muis in de twee hoeken van de arena die niet werden gebruikt voor de SP-test. Laat de proefpersonen vijf minuten met de stimuli communiceren voordat u de opname stopt en de onderwerpen en kamers uit de arena verwijdert. Maak vervolgens de arena en kamers schoon met stromend water en 10% ethanol.

Als u de grafische gebruikersinterface voor trackknaagden wilt gebruiken om het muisgedrag te analyseren, opent u MATLAB en kiest u de map Tracent, klikt u met de rechtermuisknop om Toevoegen aan pad, geselecteerde mappen en submappen te selecteren om alle submappen aan het werkpad toe te voegen. Voer TrackRodent in het opdrachtvenster in en druk op Enter. Selecteer Sessiebestand laden om enkele of meerdere videobestanden te uploaden.

Een filmcontrole die een frame-voor-frame-inspectie van de videoclip toestaat, wordt onmiddellijk geopend voor het eerste bestand in de lijst. Als u extra videobestanden wilt inspecteren, klikt u op Film inspecteren om de videocontrole te openen en selecteert u op elk gewenst moment een specifiek videobestand dat van belang is. Selecteer de geteste soorten indien nodig en klik op Gebied uitsluiten om alle gebieden uit te sluiten die mijn onderbreken de tracking in overeenstemming met de kleuren van het onderwerp en arena.

Als u elke kamer wilt definiëren als een stimulusgebied voor automatische detectie van het onderzoek door het onderwerp, controleert u het veelhoek- of elliptische vakje en klikt u op Stimulus X om de stimulusgebieden te kunnen gemarkeerd. Selecteer vervolgens het gewenste algoritme in de lijst en voer de begin- en eindframenummers in voor de analyse in de bijbehorende bewerkingsvakken. Als u de automatische detectie van de onderwerpgrenzen voor een bepaalde drempelwaarde wilt evalueren, voert u een waarde in het desbetreffende drempelveld in en drukt u op Enter.

Als u een gedragsanalyse van alle geselecteerde bestanden wilt starten, gaat u naar het eerste bestand en klikt u op Start. Het vinden van de juiste drempel is cruciaal en vereist ervaring. Het wordt aanbevolen dat nieuwe gebruikers de niet-snelle algoritmen gebruiken en de analyse online controleren om ervoor te zorgen dat ze goed werken.

Aan het einde van de analyse wordt voor elke film een resultatenbestand opgeslagen in dezelfde map van de filmbestanden. Als u de resultaten van elk filmbestand wilt inspecteren, klikt u op Resultatenbestand laden en selecteert u de MAT-bestanden die door de gedragsanalyse zijn gegenereerd. Beweeg tussen de schakelknoppen om het sporen van de muislocatie, stimuli-verkenning langs de sessie en de totale verkenningstijd van stimuli te onderzoeken.

Voer TrackRodentPopulationSummary als één woord in het opdrachtvenster in voor bevolkingsanalyse in de map TrackRodent in MATLAB. Klik op Enter en kies Resultatenbestanden om meerdere TrackRodent-resultatenbestanden te uploaden. Vul de nummers van het laatste frame in voor analyse, testnaam, stimulus één naam en stimulus twee namen en selecteer alle geschikte vakken voor de gewenste analyses uit de optionele lijst.

Schakel het selectievakje Exporteren in om de resultaten te extraheren naar een spreadsheet in één bestand. Klik vervolgens op Start en wacht tot de programmarapporten in de statusregel de analyseparameters en de gegevens zijn opgeslagen. In dit experiment, de gemiddelde totale onderzoekstijd van de bevolking van onderwerpen in de richting van elk van de twee stimuli toont een duidelijke voorkeur van de onderwerpen in de richting van de sociale stimulans.

De sociale voorkeur werd gehandhaafd door het onderwerp gedurende de sessie, hoewel de voorkeur leek iets sterker vroeg in de sessie. De onderzoekstijd voor elke stimulus kan worden gecategoriseerd op basis van de duur van de bout in korte, middelgrote en lange periodes in aanvulling op de totale onderzoekstijd. Zoals waargenomen, was er geen verschil tussen de stimuli in de korte periodes, terwijl de middellange en lange periodes toonde duidelijke sociale voorkeuren, wat suggereert dat in C57 Black 6J muizen korte aanvallen weerspiegelen nieuwsgierigheid, terwijl lange aanvallen weerspiegelen een interactie tussen het onderwerp en de stimuli.

Bovendien, warmte kaarten van het onderzoek aanvallen in de richting van de sociale stimulans en object in de loop van de test kan worden gegenereerd voor de hele bevolking van onderwerpen met de kleuren coderen van de bout duur. Belangrijk is dat de snelheid van de overgangen gemaakt door onderwerpen van de ene stimulus naar de andere was het hoogst tijdens de eerste twee minuten van de test voordat geleidelijk afnam. Dezelfde tendens was zichtbaar in de verdeling van de gemiddelde overgang in de tijd.

Deze methode kan worden gebruikt met elke muis aangesloten op elektrofysiologische opname of optogenetische stimulerende systemen door een draad. Hiervoor gebruiken we een speciaal algoritme. Ons systeem is momenteel in gebruik door verschillende laboratoria wereldwijd voor verschillende paradigma's die kleine knaagdier tracking.

Het kan worden gebruikt voor het beoordelen van gedragsdynamiek in een discriminatietest.