Nowatorski system śledzenia funkcji motorycznych pojedynczego zwierzęcia za pomocą prostego, łatwo dostępnego oprogramowania

Summary

Obecne badanie miało na celu zautomatyzowanie kwantyfikacji deficytów motorycznych u szczurów. Wstępny model oceny ocenia utratę motoryczną wynikającą z implantacji mikroelektrody wewnątrzkorowej w korze ruchowej. Informujemy o rozwoju i wykorzystaniu algorytmu śledzenia za pomocą łatwego do adaptacji, prostego i łatwo dostępnego oprogramowania do kodowania.

Abstract

Ostatnio wykazaliśmy, że wszczepienie mikroelektrod wewnątrzkorowych do kortek ruchowych szczurów powoduje natychmiastowe i trwałe deficyty motoryczne. Upośledzenie motoryczne zostało ręcznie określone ilościowo za pomocą testu siatki w otwartym polu w celu zmierzenia funkcji motoryki dużej oraz za pomocą testu drabinkowego w celu zmierzenia funkcji motoryki małej. W tym miejscu omawiamy technikę automatycznej kwantyfikacji testów nagranych wideo przy użyciu naszego niestandardowego systemu behawioralnej analizy wideo Capadona: Test siatki i drabiny lub BVAS. Wykorzystując proste i łatwo dostępne oprogramowanie do kodowania (patrz tabela materiałów), program ten pozwala na śledzenie pojedynczego zwierzęcia zarówno na siatce na otwartym polu, jak i podczas testów drabinowych. W przypadku śledzenia siatki w otwartym polu kod proguje intensywność wideo, śledzi pozycję szczura w ciągu 3 minut trwania testu siatki i analizuje ścieżkę. Następnie oblicza i zwraca pomiary całkowitej przebytej odległości, maksymalnej osiągniętej prędkości, liczby skrętów w lewo i w prawo oraz całkowitej liczby linii siatki przekroczonych przez szczura. W przypadku śledzenia drabiny kod ponownie proguje intensywność wideo, śledzi ruch szczura po drabinie i zwraca obliczone pomiary, w tym czas, w którym szczur przeszedł przez drabinę, liczbę poślizgnięć łap występujących poniżej płaszczyzny szczebli drabiny oraz częstotliwość awarii spowodowanych stagnacją lub odwróceniem. Przewidujemy, że opracowany tutaj BVAS może być wykorzystany do analizy funkcji motorycznych w różnych zastosowaniach, w tym w wielu modelach urazów lub chorób.

Introduction

Istnieje wiele sprawdzonych metod oceny zarówno funkcjonalnych, jak i behawioralnych zaburzeń motorycznych i poznawczych^1,2,3. Niektóre z częściej stosowanych metod obejmują testowanie funkcji motorycznych poprzez ułożenie łapy, krok i koordynację kończyn na drabinie test⁴, testowanie funkcji motoryki dużej i zachowania w stresie za pomocą testu siatki w otwartym polu5^,6, oraz testowanie strachu, depresji i rozpaczy za pomocą testu wymuszonego pływania7^,8 lub pręt wirnika⁹. Jednak wiele z tych metod polega na ludzkich badaczach, którzy "oceniają" zwierzę lub subiektywnie oceniają jego wydajność. Potrzeba subiektywnej oceny przez człowieka może spowolnić generowanie i analizę danych, a także stwarzać możliwość zamierzonego lub niezamierzonego wpływu błędu systematycznego badania w badaniu¹⁰. Co więcej, subiektywna ocena danych również wiąże się z ryzykiem niedokładnej reprezentacji danych, czy to z powodu zapomnienia, słabej motywacji, niewłaściwego szkolenia czy zaniedbania¹¹.

Niedawno informowaliśmy o użyciu zarówno testu siatki na otwartym polu, jak i testu drabinkowego u szczurów, którym wszczepiono mikroelektrody wewnątrzkorowe^12,13. Ze względu na nowatorstwo wyników tych badań, natychmiast zaczęliśmy stosować te i dodatkowe testy funkcjonalne w wielu trwających badaniach laboratoryjnych. Przewidując niezamierzoną zmienność generowaną przez człowieka wynikającą ze wzrostu liczby subiektywnych oceniających oraz w celu poprawy wydajności analizy, postanowiliśmy stworzyć zautomatyzowany, wspomagany komputerowo program do oceny testów behawioralnych i znacznie ograniczyć możliwość wystąpienia błędu.

Tutaj informujemy o rozwoju BVAS. BVAS wykorzystuje analizę komputerową do oceny testu siatki w otwartym polu i testu drabinkowego jako wskaźników odpowiednio funkcji motorycznych dużych i małych. Wyniki mogą być wykorzystane do wyjaśnienia możliwych deficytów funkcji motorycznych spowodowanych urazem lub chorobą, niezależnie od modelu urazu lub choroby. Kody analityczne można dostosować do zmian w sprzęcie do testowania behawioralnego lub do oceny różnych wskaźników funkcji motorycznych. W związku z tym BVAS może być stosowany w wielu zastosowaniach, wykraczających poza nasze przeznaczenie lub zamierzone zastosowanie tych, które są obecnie stosowane przez inne laboratoria.

Zauważ, że testy siatki i drabiny na otwartym polu wymagają nagrywania wideo. Dlatego każdy test będzie wymagał kamery wideo [1080 p, minimum 15 klatek na sekundę (fps)], laptopa i pomieszczenia do przechowywania danych wideo. W przypadku obu testów należy ustawić kamerę w pozycji wyśrodkowanej, tak aby całe urządzenie było widoczne na kadrze. Zakotwicz kamerę na statywie lub rusztowaniu tak, aby nie poruszała się podczas testowania. Krawędzie klatki wideo powinny być jak najbardziej równoległe do krawędzi aparatury badawczej. Upewnij się, że ten sam personel wykonuje wszystkie testy, a pomieszczenie jest dobrze oświetlone za pomocą systemu kontroli temperatury. Korzystaj z tego samego pomieszczenia dla wszystkich zwierząt przez cały czas trwania testów, z minimalnymi zmianami w pomieszczeniu. Płatki śniadaniowe lub chipsy bananowe są dobrymi nagrodami, aby zachęcić zwierzęta do ukończenia testów behawioralnych.

Protocol

Wszystkie procedury i praktyki opieki nad zwierzętami zostały zatwierdzone i wykonane zgodnie z Komitetem ds. Opieki nad Zwierzętami i Użytkowania Zwierząt Louis Stokes Cleveland Department of Veterans Affairs Medical Center. Protokół testów behawioralnych jest ściśle zgodny z wcześniej opublikowanymi work^12,13.

1. Testy behawioralne: filmowanie zadań

UWAGA: Tutaj zwierzęta były testowane przez 8 tygodni, aby wykryć jakiekolwiek przewlekłe zmiany w zachowaniu. Czas trwania badania zależy od modelu zastosowania/urazu/choroby użytego w badaniu.

1. Testowanie siatki w otwartym polu
   UWAGA: Test siatki ma powierzchnię 1 m² ze ścianami 40 cm i został zbudowany we własnym zakresie. Dno jest podzielone na dziewięć kwadratów za pomocą jaskrawo kolorowej taśmy (Rysunek 1A). W przypadku korzystania z automatycznego BVAS ważne jest, aby kolor linii i siatki kontrastował ze szczurem. Tutaj użyto białych szczurów Sprague Dawley; W ten sposób tło siatki zostało pomalowane na czarno, a linie zostały utworzone za pomocą jasnoróżowej taśmy.
   1. Testuj zwierzęta 2 razy w tygodniu we wszystkich testach, w tym na tydzień przed rozpoczęciem badania, aby stworzyć wynik wyjściowy do wykorzystania w późniejszych obliczeniach.
   2. Na początku każdej sesji badawczej i między kolejnymi zwierzętami należy oczyścić cały sprzęt badawczy środkiem sterylizującym na bazie dwutlenku chloru.
   3. Przyprowadź zwierzęta do pomieszczenia w celu przeprowadzenia testów i pozwól im przystosować się do pomieszczenia przez 20 minut przed rozpoczęciem prób.
   4. Rozpocznij filmowanie i umieść zwierzę na środku siatki, odwrócone tyłem do badacza, aby rozpocząć test siatki.
   5. Pozwól zwierzęciu swobodnie biegać przez 3 minuty, podczas gdy jest nagrywane z góry.
   6. Przerwij filmowanie po upływie 3 minut i wróć zwierzę do jego domowej klatki. Wyczyść siatkę środkiem sterylizującym na bazie dwutlenku chloru, uważając, aby całkowicie wysuszyć powierzchnie przed badaniem. Przetestuj każde zwierzę 1 raz na sesję.
2. Testowanie drabiny
   UWAGA: Test drabiny został zbudowany we własnym zakresie i składa się z dwóch akrylowych ścian bocznych, każda o długości 1 m, połączonych szczeblami o średnicy 3 mm rozmieszczonymi w odstępach co 2 cm (Rysunek 2). Zwierzęta wymagają tygodniowego szkolenia na drabinie przed rozpoczęciem oficjalnych testów. Nie ma różnicy między protokołem szkolenia a protokołem testowym. Należy pamiętać, że szkolenie nie musi być filmowane.
   1. Aby użyć BVAS, przykryj ścianę za drabiną czarną tablicą plakatową i wyznacz poziom szczebli, linii początkowych i końcowych jasną taśmą, aby stworzyć kontrast z białymi szczurami.
   2. Testuj zwierzęta 2 razy w tygodniu we wszystkich testach, w tym na tydzień przed rozpoczęciem badania, aby stworzyć wynik wyjściowy do wykorzystania w późniejszych obliczeniach.
   3. Na początku każdej sesji badawczej i między kolejnymi zwierzętami należy oczyścić cały sprzęt badawczy środkiem sterylizującym na bazie dwutlenku chloru.
   4. Przyprowadź zwierzęta do pomieszczenia w celu przeprowadzenia testów i pozwól im przystosować się do pomieszczenia przez 20 minut przed rozpoczęciem prób.
   5. Umieść zwierzę w czystej, tymczasowej klatce przed testem drabinowym.
      UWAGA: Klatka tymczasowa to klatka krótkoterminowa do przetrzymywania zwierzęcia, podczas gdy klatka domowa zwierzęcia jest używana na końcu drabiny. Nie ma uprzedzeń związanych z wiekiem, ponieważ wszystkie zwierzęta wykorzystane w badaniu są w tym samym wieku i zostały przebadane w tym samym okresie. Zastosowana tutaj kontrola to naiwne zwierzę, które nigdy nie przeszło operacji.
   6. Ustaw aparat drabinowy tak, aby obejmował dwie klatki; klatka początkowa jest czystą klatką, a klatka końcowa jest żywą klatką zwierzęcia, co stanowi zachętę do ukończenia biegu.
   7. Umieść aparat na statywie, wyśrodkowany na długości drabiny. Wysuń statyw tak, aby obiektyw aparatu znajdował się na wysokości szczebli drabiny. Ustaw kamerę tak, aby szczeble były dokładnie wyrównane z obiektywem, ponieważ jest to ważne dla algorytmu wykrywania poślizgu w kodzie BVAS.
   8. Rozpocznij nagrywanie wideo i pozwól szczurowi rozpocząć bieg, trzymając przednie łapy nad pierwszym szczeblem drabiny. Pozwól zwierzęciu samodzielnie wejść na drabinę.
   9. Pozwól zwierzęciu poruszać się od linii startu do mety we własnym tempie podczas filmowania. Zakończ nagrywanie wideo i usuń zwierzę z drabiny, gdy zwierzę zakończy bieg.
   10. Uznaj bieg za nieudany, jeśli zwierzę odwróci się lub pozostaje w stagnacji przez 20 sekund. Zakończ nagrywanie wideo i usuń zwierzę z drabiny, jeśli zwierzę nie przejdzie biegu. Przypisz wynik karny za nieudane próby, który jest równy najwolniejszemu czasowi zarejestrowanemu podczas podstawowych testów przed operacją.
   11. Upewnij się, że każde zwierzę wykonuje 5 serii w ciągu dnia testowego i daj mu 1-minutowy okres odpoczynku między każdą próbą.
       UWAGA: W tym badaniu zwierzęta były testowane 2 razy w tygodniu przez 8 tygodni. Jednak ramy czasowe zależą od uznania badacza.

2. Przechowywanie i nazywanie plików

UWAGA: Kod BVAS używa specjalnie wyznaczonych konwencji nazewnictwa plików i folderów wideo, dzięki czemu filmy mogą być niezawodnie parsowane i analizowane poprawnie. Różne konwencje nazewnictwa nie są obecnie obsługiwane. Po zakończeniu sesji testowej plik wideo jest zapisywany w domyślnej lokalizacji pod domyślną nazwą.

1. Indywidualne nazewnictwo filmów
   1. Nazwij każdy film oznaczeniem zwierzęcia dla wszystkich filmów z testami siatki.
   2. Zbierz 5 filmów z drabiną na sesję testową dla każdego zwierzęcia. Zaznacz wszystkie pięć filmów i zmień nazwę pierwszego filmu, używając oznaczenia zwierzęcia. Na przykład, jeśli zwierzę nazywa się "C1NS", pliki są nazwane "C1NS (1)", "C1NS (2)", "C1NS (3)" itp.
2. Nazewnictwo folderów pamięci masowej
   1. Weź filmy, które teraz nazwano na cześć każdego zwierzęcia i umieść je w ich własnym folderze przechowywania. Nazwij ten folder, stosując następującą konwencję: "TestingWeek_TestMode_MM_DD_YY".
      UWAGA: Na przykład, jeśli ten folder zawiera pierwszy tydzień filmów z siatką i został nakręcony 1 stycznia 2018^r., folder zawierający te filmy ma nazwę "Week1_GridTest_01_01_18".
   2. Umieść ten folder o określonej nazwie w innym folderze, który będzie oznaczał większe badanie, do którego należy ten zestaw eksperymentów.
      UWAGA: Nie ma wymagań dotyczących nazewnictwa dla systemu drzewa folderów, aby utrzymać porządek w badaniach i trybach testowania. Jedynym folderem wybieranym przez system jest folder zawierający filmy wymienione w kroku 2.2.1.
3. Tworzenie pliku arkusza kalkulacyjnego
   1. Korzystając z zewnętrznego programu arkusza kalkulacyjnego (patrz Spis materiałów), utwórz nowy pusty plik arkusza kalkulacyjnego do przechowywania danych dla każdego trybu badania i testowania.
      UWAGA: Nie ma żadnych wymagań dotyczących nazewnictwa ani miejsca przechowywania tego pliku. Każde badanie wymaga dwóch plików arkuszy kalkulacyjnych do użytku z systemem, jednego do testowania siatki i jednego do testowania drabinkowego. Na razie pozostaw te pliki puste.
   2. Sprawdź, czy te pliki arkuszy kalkulacyjnych nie są otwarte na żadnych komputerach, gdy system BVAS jest uruchomiony.
      UWAGA: Jeśli system BVAS spróbuje otworzyć plik arkusza kalkulacyjnego, który jest już otwarty, spowoduje to wystąpienie błędu.

3. Instalacja systemu

UWAGA: BVAS został zbudowany i przetestowany na komputerach PC i wykorzystuje komponenty Runtime z prostego i łatwo dostępnego oprogramowania do kodowania. Inne konfiguracje systemu nie są obecnie obsługiwane.

1. Instalowanie najnowszej wersji systemu BVAS
   1. Uruchom instalator, klikając dwukrotnie ikonę instalatora oznaczoną "BVASX". XXinstalator". "X.XX" to bieżący numer wersji, obecnie 'BVAS3.30installer'.
      UWAGA: Jest to oprogramowanie typu open source. Skontaktuj się z autorem korespondencyjnym, aby uzyskać najnowszą wersję.
   2. Postępuj zgodnie z instrukcjami wyświetlanymi na ekranie, aby zainstalować BVAS.
      UWAGA: Instalator sprawdzi system pod kątem poprawnej wersji oprogramowania (np. MATLAB Runtime), a jeśli nie zostanie znaleziony, zainstaluje oprogramowanie z Internetu.
   3. Po zainstalowaniu uruchom program, klikając plik "BVAS.exe".

4. Użycie systemu

1. Otwieranie programu
   1. Kliknij dwukrotnie ikonę programu BVAS, aby wyświetlić menu główne BVAS, które umożliwia korzystanie z następujących opcji: 'Analiza siatki', 'Analiza drabinkowa', 'Przegląd drabiny' lub 'Wyjdź'.
      UWAGA: W lewym górnym rogu znajduje się również menu rozwijane oznaczone jako "Ustawienia poczty e-mail" (Rysunek 3A).
2. Ustawienia poczty e-mail
   1. Kliknij menu rozwijane "Ustawienia poczty e-mail" i najpierw wybierz "Zmień miejsce docelowe wiadomości e-mail".
   2. Wprowadź preferowany adres e-mail, aby otrzymywać aktualizacje dotyczące analizy i wybierz "OK". Wybierz "Anuluj", aby nie zmieniać aktualnie zapisanej wiadomości e-mail.
   3. Kliknij przycisk "Wyślij testową wiadomość e-mail", aby wysłać testową wiadomość e-mail na wiadomość e-mail aktualnie zapisaną w systemie. Zamknij okno "Wysłano wiadomość e-mail!Wyskakujące okienko ' oznaczające zakończenie testu.
3. Analiza testu siatki otwartego pola
   1. Wybierz opcję "Analiza siatki" z górnego ekranu menu.
   2. Upewnij się, że przycisk przełączania oznaczony "Pojedynczy film/Cała sesja/Wykres danych" wyświetla całą sesję, aby zakończyć analizę całego zestawu filmów z sesji testowej.
   3. Użyj przycisku "..." obok górnego pola wprowadzania, aby przeglądać system plików i znaleźć plik z filmami do analizy. Wybierz folder oznaczony etykietą w stylu omówionym w kroku 2.2.1.
   4. Użyj przycisku ... obok dolnego pola wprowadzania, aby przeglądać system plików i wybrać plik arkusza kalkulacyjnego, w którym chcesz przechowywać dane.
      UWAGA: Należy pamiętać, że pełne dane ścieżki do każdego filmu są nie tylko wyprowadzane do pliku arkusza kalkulacyjnego, ale także przechowywane w pliku danych (.mat) w tym samym katalogu, w którym znajdują się filmy wybrane w kroku 4.3.3.
   5. Upewnij się, że przycisk przełączania wymieniony w kroku 4.3.2 jest ustawiony na "Pojedynczy film", aby zakończyć analizę pojedynczego filmu.
   6. Użyj przycisku ... obok górnego pola wprowadzania, aby przeglądać system plików i znaleźć plik wideo do analizy.
   7. Użyj przycisku ... obok dolnego pola wprowadzania, aby przeglądać system plików i wybrać katalog, w którym chcesz zapisać plik danych (.mat), który wynika z pojedynczej analizy wideo.
      UWAGA: Plik danych zostanie nazwany na cześć filmu, który został nazwany na cześć zwierzęcia.
   8. Wybierz opcję "Dane wyjściowe" z przełącznika wymienionego w kroku 4.3.2, aby wyświetlić dane z wcześniej przeanalizowanego wideo w siatce. Przykłady takich wykreślonych danych przedstawiono na rysunkach 1B i 1C.
   9. Użyj przycisku ... obok górnego pola wprowadzania, aby przeglądać system plików i wybrać wcześniej utworzony plik danych wideo siatki. Wybierz opcję "Idź!', aby utworzyć wykres i dane figure.
      UWAGA: Ta funkcja tworzy również plik tekstowy o tej samej nazwie i znajdujący się w tym samym katalogu co plik danych, który zawiera dane dotyczące uruchamiania zwierzęcia.
   10. Po zlokalizowaniu obu niezbędnych plików wybierz opcję "Idź!', aby rozpocząć analizę wideo. Zwróć uwagę, że przycisk "Powrót" ponownie otworzy górne menu, a przycisk "Wyjdź" całkowicie zamknie program. Wybierz przełącznik "Debug Display", aby wyświetlić wizualną reprezentację algorytmu śledzenia (rysunki 3C i 3D).
   11. Wybierz opcję "Start!", aby rozpocząć proces analizy. Przyjrzyj się obrazom każdego filmu na ekranie recenzenta. Użyj przycisków "Następna" i "Poprzednia" strona, jeśli jest więcej niż pięć filmów.
   12. Aby wyświetlić menu wyboru ręcznego, wybierz przycisk "Edytuj", jeśli nie ma zielonych linii lub zielona linia nie wydaje się znajdować we właściwym kwadracie wokół obszaru testowego. Aby edytować narożniki, wybierz przycisk 'Edytuj narożniki'.
       UWAGA: Przycisk "Następna klatka" zmienia reprezentatywny obraz na następną klatkę danego filmu. Wybierz przycisk "Następna klatka", jeśli klatka podawana automatycznie jest zasłonięta lub nieostra.
   13. Postępuj zgodnie z instrukcjami po prawej stronie reprezentatywnego obrazu, aby wybrać obszar testowy i naciśnij "Enter", aby zakończyć proces wyboru.
       UWAGA: Wybrane zielone linie zostaną teraz pokazane na reprezentatywnym obrazie.
   14. Wybierz "Gotowe", aby zapisać wybór i powrócić do ekranu recenzenta.
   15. Wybierz środkowy przycisk "Gotowe", aby rozpocząć pełny proces analizy po prawidłowym wybraniu obszaru siatki dla każdego filmu. Pozwól programowi na uruchomienie, a po zakończeniu pojawi się monit o powodzenie.
       UWAGA: Pełna analiza sesji filmów może zająć trochę czasu, około 10 minut na zwierzę.
4. Analiza testu drabiny
   UWAGA: Protokół wstępnej analizy testu drabinkowego jest bardzo podobny do protokołu opisanego w krokach 4.3.10–4.3.15. Znaczące różnice przed tymi krokami są następujące:
   1. Wybierz opcję "Analiza drabinkowa" z górnego menu, aby otworzyć menu analizy drabinkowej.
   2. Wyświetl dwie opcje w przełączniku: "Pojedyncze wideo" i "Cała sesja" (Rysunek 3B).
   3. W opcji "Cała sesja" wybierz górny przycisk wejściowy ..., aby wybrać folder z filmami drabinkowymi nazwanymi w kroku 2.2.1.Wybierz dolny przycisk ..., aby wybrać katalog, w którym chcesz zapisać folder z danymi z filmów drabinkowych do późniejszego przejrzenia.
   4. W przypadku wybrania opcji "Single Video" (Pojedynczy film) wybierz pojedynczy plik wideo za pomocą górnego przycisku ... i lokalizację taką samą jak w kroku 4.4.3.
   5. Wybierz opcję "Idź!', aby rozpocząć proces analizy i wyświetlić ekran recenzenta obszaru testowego drabiny.
   6. Wykonaj kroki 4.3.10–4.3.15 w taki sam sposób dla drabiny, jak dla siatki. Pozwól programowi na uruchomienie, a po zakończeniu pojawi się monit o powodzenie.
      UWAGA: Jeśli coś pójdzie nie tak podczas analizy, na adres e-mail podany w kroku 4.2.2 zostanie wysłana wiadomość e-mail. Po zakończeniu jakiejkolwiek analizy, na ten sam adres e-mail wysyłana jest wiadomość e-mail z zakończeniem.
5. Przegląd zdjęć drabiny
   UWAGA: Poniższy protokół polega na przejrzeniu wcześniej przeanalizowanych filmów drabiny w celu potwierdzenia wszelkich awarii i poślizgnięć łap. Uwaga: pliki arkuszy kalkulacyjnych dla przejścia przez drabinę nie są generowane do wyświetlenia, dopóki nie zostanie ukończony "Przegląd obrazu drabiny" (kroki 4.5.1–4.5.5).
   1. Z górnego menu wybierz "Ladder Image Review". Spowoduje to wyświetlenie ekranu wyboru pliku Ladder Review.
   2. Wybierz górny przycisk ..., aby wybrać folder z plikami danych.
      UWAGA: Pliki są zapisywane w lokalizacji wybranej w kroku 4.4.2 i mają następujące nazwy: "M1_D1_Y1 Ladder Video Session HH_MM M2_D2_YYYY". M1, D1 i Y1 to data analizowanej sesji. "Ladder Video Session" będzie miało wartość "Single Video Analysis", jeśli przeanalizowano tylko jeden film. HH_MM i M2_D2_YYYY to data i godzina rozpoczęcia sesji przeglądowej.
   3. Wybierz dolny ..., aby wybrać plik arkusza kalkulacyjnego utworzonego dla badania.
   4. Wybierz opcję "Przejdź!", aby rozpocząć proces ręcznego sprawdzania.
   5. Wyświetlanie automatycznie otwieranego menu recenzenta danych drabinkowych. Jeśli zostanie wykryty poślizg, użyj przycisków "Następna klatka" i "Ostatnia klatka", aby sprawdzić kolejno nagrane ramki, jeśli są dostępne.
   6. Użyj przełącznika poślizgu, aby wskazać, która stopa szczura się poślizgnęła. Pozostaw przełącznik włączony "Bez poślizgu", jeśli wykrycie jest fałszywie dodatnie. Kliknij "Zapisz/Kontynuuj", aby przejść do następnego wykrywania (Rysunek 2A).
   7. W przypadku niepowodzenia użyj przełącznika, aby wskazać, czy niepowodzenie jest spowodowane odwróceniem (gdzie szczur obrócił się podczas biegu), czy stagnacją (gdy szczur nie ukończył biegu w odpowiednim czasie).
   8. Kliknij "Zapisz/Kontynuuj", aby przejść do następnego wykrycia. Po ostatnim wykryciu kliknij "Zapisz/Kontynuuj", aby zakończyć analizę i zapisać dane w wybranym wcześniej pliku arkusza kalkulacyjnego. Odrzuć powiadomienie o zakończeniu.
      UWAGA: Po zakończeniu sprawdzania nazwa folderu, który został sprawdzony, zostanie zmieniona na "REVIEWED M1_D1_Y1 Ladder Video Session HH_MM M2_D2_YYYY".

5. Analiza danych wyjściowych

1. Plik arkusza kalkulacyjnego siatki
   1. Znajdź utworzone dane w pliku arkusza kalkulacyjnego z każdej siatki video.
      UWAGA: Kolumny są wyświetlane od lewej do prawej w następujący sposób: nazwa zwierzęcia, data testu, numer tygodnia badania, całkowity przebyty dystans, całkowity czas zatrzymania, osiągnięta maksymalna prędkość, skręty w prawo, skręty w lewo i przecięcia linii siatki (Rysunek 1D).
   2. Użyj tych wskaźników, aby określić ilościowo wydajność motoryczną i utworzyć wykresy porównawcze między zwierzętami i punktami czasowymi.
2. Plik arkusza kalkulacyjnego drabiny
   1. Zlokalizuj utworzone dane w pliku arkusza kalkulacyjnego z każdego filmu drabiny po przeglądzie awarii i poślizgu łapy.
      UWAGA: Kolumny są od lewej do prawej w następujący sposób: nazwa zwierzęcia, numer serii 1–5, numer tygodnia badania, data testu, typ przebiegu (powodzenie lub porażka), czas biegu dla sukcesów, procent ukończenia, poślizgnięcia łapy na każdej łapie i tryb niepowodzenia. Kolumna czasu jest pusta dla awarii, a kolumna trybu awarii będzie zawierać odczyt odwrócenia lub stagnacji (Rysunek 2B).
   2. Użyj tych wskaźników, aby określić ilościowo wydajność motoryczną i utworzyć wykresy porównawcze między zwierzętami i punktami czasowymi.

Results

Zgodnie z przedstawionymi tutaj metodami, szczury wykonywały testy siatki i drabiny na otwartym polu 2 razy w tygodniu. Dane były analizowane zarówno przy użyciu BVAS, jak i ręcznie za pomocą stopera przez przeszkolonych i początkujących recenzentów. Przedstawione wyniki są średnią z surowych tygodniowych wyników uzyskanych od pojedynczego nieimplantowanego zwierzęcia kontrolnego w ciągu 8-tygodniowego badania, gdzie tydzień "0" odpowiada testom wyjściowym. Należy pamiętać, że w pierwszym...

Discussion

Najważniejszą częścią protokołu, która zapewnia solidną analizę, jest konsekwentne filmowanie. Jeśli filmy są dobrze oświetlone i nakręcone we właściwej pozycji, jak omówiono w pierwszej sekcji protokołu, system będzie w stanie przeprowadzić precyzyjną analizę. Podobnie jak w przypadku każdego problemu z przetwarzaniem obrazu, praca wykonana w procesie przetwarzania wstępnego sprawi, że przetwarzanie końcowe będzie dokładniejsze i prostsze. W związku z tym upewnienie się, że aparatura i zwierzęta są dobrze oświetlone pod...

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Szczury Sprague Dawley, samiec, 201-225 g	Charles River	CD
Kamera internetowa HD Pro c920	Logitec	960-000764
Excel	Microsoft	N/A Matalb
2017a, Komputerowy system wizyjny	Toolbox Mathworks	N/A
Test siatki w otwartym polu	Wykonane we własnym zakresie w Case Western Reserve University	N/A
Test drabiny	wykonany we własnym zakresie na Case Western Reserve University	N/A