Name: Nowatorski system śledzenia funkcji motorycznych pojedynczego zwierzęcia za pomocą prostego, łatwo dostępnego oprogramowania (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-08-31T13:30:00.000+00:00
Duration: 8 min 22 s
Description: Poznaj automatyczny system śledzenia funkcji motorycznych szczurów przy użyciu algorytmu BVAS i łatwo dostępnego oprogramowania. Ta metoda zapewnia obiektywne pomiary behawioralne, eliminując błędy ludzkie w badaniach neurobiologicznych.

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

To badanie było wspierane przez Merit Review Award # B1495-R (dla Jeffreya R. Capadony) oraz Presidential Early Career Award for Scientist and Engineers (PECASE) (dla Jeffreya R. Capadony) od United States Department of Veterans Affairs Rehabilitation Research and Development Service. Ponadto praca ta była częściowo wspierana przez Biuro Asystenta Sekretarza Obrony ds. Zdrowia za pośrednictwem Recenzowanego Programu Badań Medycznych w ramach nagrody nr W81XWH-15-1-0608. Autorzy dziękują SOURCE za wsparcie finansowe w okresie letnim. Treść nie reprezentuje poglądów Departamentu ds. Weteranów Stanów Zjednoczonych ani rządu Stanów Zjednoczonych. Autorzy chcieliby podziękować Hiroyuki Arakawa z CWRU Rodent Behavior Core za jego wskazówki w projektowaniu i testowaniu protokołów behawioralnych gryzoni. Autorzy chcieliby również podziękować Jamesowi Drake'owi i Kevinowi Talbotowi z Wydziału Inżynierii Mechanicznej i Lotniczej CWRU za ich pomoc w zaprojektowaniu i wyprodukowaniu testu drabiny dla gryzoni.

<ol><li>Beery, A. K., Kaufer, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stress%2C+social+behavior%2C+and+resilience%3A+insights+from+rodents%5BTitle%5D)+AND+%22Neurobiology+of+Stress%22%5BJournal%5D)">Stress, social behavior, and resilience: insights from rodents.</a> Neurobiology of Stress. 1, 116-127 (2015).</li>
<li>Crawley, J. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Behavioral+phenotyping+of+rodents%5BTitle%5D)+AND+%22Comparative+Medicine%22%5BJournal%5D)">Behavioral phenotyping of rodents.</a> Comparative Medicine. 53, 140-146 (2003).</li>
<li>Wolf, A., Bauer, B., Abner, E. L., Ashkenazy-Frolinger, T., Hartz, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Comprehensive+Behavioral+Test+Battery+to+Assess+Learning+and+Memory+in+129S6%2FTg2576+Mice%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">A Comprehensive Behavioral Test Battery to Assess Learning and Memory in 129S6/Tg2576 Mice.</a> PLoS One. 11, 0147733(2016).</li>
<li>Metz, G. A., Whishaw, I. Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cortical+and+subcortical+lesions+impair+skilled+walking+in+the+ladder+rung+walking+test%3A+a+new+task+to+evaluate+fore-+and+hindlimb+stepping%2C+placing%2C+and+co-ordination%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neuroscience+Methods%22%5BJournal%5D)">Cortical and subcortical lesions impair skilled walking in the ladder rung walking test: a new task to evaluate fore- and hindlimb stepping, placing, and co-ordination.</a> Journal of Neuroscience Methods. 115, 169-179 (2002).</li>
<li>Bailey, K. R., Crawley, J. N. Anxiety-Related Behaviors in Mice. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aBailey%2C+KR+%22Methods+of+Behavior+Analysis+in+Neuroscience%22">Methods of Behavior Analysis in Neuroscience</a>. Buccafusco, J. J. , CRC Press/Taylor & Francis. Boca Raton, FL. chapter 5 (2009).</li>
<li>Prut, L., Belzung, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+open+field+as+a+paradigm+to+measure+the+effects+of+drugs+on+anxiety-like+behaviors%3A+a+review%5BTitle%5D)+AND+%22European+Journal+of+Pharmacology%22%5BJournal%5D)">The open field as a paradigm to measure the effects of drugs on anxiety-like behaviors: a review.</a> European Journal of Pharmacology. 463, 3-33 (2003).</li>
<li>Porsolt, R. D., Bertin, A., Jalfre, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Behavioral+despair+in+mice%3A+a+primary+screening+test+for+antidepressants%5BTitle%5D)+AND+%22Archives+Internationales+de+Pharmacodynamie+et+de+Th%C3%A9rapie%22%5BJournal%5D)">Behavioral despair in mice: a primary screening test for antidepressants.</a> Archives Internationales de Pharmacodynamie et de Thérapie. 229, 327-336 (1977).</li>
<li>Porsolt, R. D., Brossard, G., Hautbois, C., Roux, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rodent+models+of+depression%3A+forced+swimming+and+tail+suspension+behavioral+despair+tests+in+rats+and+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Current+Protocols+in+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Rodent models of depression: forced swimming and tail suspension behavioral despair tests in rats and mice.</a> Current Protocols in Neuroscience. , Chapter 8, Unit 8 10(2001).</li>
<li>Dunham, N. W., Miya, T. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+note+on+a+simple+apparatus+for+detecting+neurological+deficit+in+rats+and+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+American+Pharmaceutical+Association%22%5BJournal%5D)">A note on a simple apparatus for detecting neurological deficit in rats and mice.</a> Journal of the American Pharmaceutical Association. 46, 208-209 (1957).</li>
<li>Forstmeier, W., Wagenmakers, E. J., Parker, T. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Detecting+and+avoiding+likely+false-positive+findings+-+a+practical+guide%5BTitle%5D)+AND+%22Biological+Reviews+of+the+Cambridge+Philosophical+Society%22%5BJournal%5D)">Detecting and avoiding likely false-positive findings - a practical guide.</a> Biological Reviews of the Cambridge Philosophical Society. 92, 1941-1968 (2017).</li>
<li>Reason, J. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10854390">Human error: models and management.</a> The Western Journal of Medicine. 172, 393-396 (2000).</li>
<li>Goss-Varley, M. <a target="_blank" href="https://www.jove.com/video/57829/rodent-behavioral-testing-to-assess-functional-deficits-caused">Rodent Behavioral Testing to Assess Functional Deficits Caused by Microelectrode Implantation in the Rat Motor Cortex.</a> Journal of Visualized Experiments. , (2018).</li>
<li>Goss-Varley, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microelectrode+implantation+in+motor+cortex+causes+fine+motor+deficit%3A+Implications+on+potential+considerations+to+Brain+Computer+Interfacing+and+Human+Augmentation%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Reports%22%5BJournal%5D)">Microelectrode implantation in motor cortex causes fine motor deficit: Implications on potential considerations to Brain Computer Interfacing and Human Augmentation.</a> Scientific Reports. 7, 15254(2017).</li>
<li>Metz, G. A., Whishaw, I. Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+ladder+rung+walking+task%3A+a+scoring+system+and+its+practical+application%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visual+Experiments%22%5BJournal%5D)">The ladder rung walking task: a scoring system and its practical application.</a> Journal of Visual Experiments. (28), e1204(2009).</li>
<li>Chesler, E. J., Wilson, S. G., Lariviere, W. R., Rodriguez-Zas, S. L., Mogil, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Influences+of+laboratory+environment+on+behavior%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Influences of laboratory environment on behavior.</a> Nature Neuroscience. 5, 1101-1102 (2002).</li>
<li>Crabbe, J. C., Wahlsten, D., Dudek, B. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Genetics+of+mouse+behavior%3A+interactions+with+laboratory+environment%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Genetics of mouse behavior: interactions with laboratory environment.</a> Science. 284, 1670-1672 (1999).</li>
<li>Richter, S. H., Garner, J. P., Auer, C., Kunert, J., Wurbel, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Systematic+variation+improves+reproducibility+of+animal+experiments%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Methods%22%5BJournal%5D)">Systematic variation improves reproducibility of animal experiments.</a> Nature Methods. 7, 167-168 (2010).</li>
</ol>

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

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...

Istnieje wiele sprawdzonych metod oceny zarówno funkcjonalnych, jak i behawioralnych zaburzeń motorycznych i poznawczych1,2,3. 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 wewnątrzkorowe12,13. 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.

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

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

A Novel Single Animal Motor Function Tracking System Using Simple, Readily Available Software

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.

Zgodnie z przedstawionymi tutaj metodami, szczury przechodziły testy w otwartym polu z siatką oraz testy na drabinie 2x w tygodniu. Dane analizowano zarówno przy użyciu systemu BVAS, jak i ręcznie za pomocą stoperów, przez recenzentów doświadczonych oraz początkujących. Przedstawione wyniki stanowią średnią surowych wyników tygodniowych z jednego nieimplantowanego zwierzęcia kontrolnego w trakcie 8-tygodniowego badania, gdzie tydzień „0” odpowiada testom bazowym. Należy zaznaczyć, że w ty...

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.

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

We have recently demonstrated that implanting intracortical microelectrodes in the motor corteces of rats&#160;results in immediate and lasting motor ...

Ta metoda może pomóc w poprawie spójności w testach behawioralnych małych zwierząt poprzez tworzenie obiektywnych wskaźników funkcji motorycznych. Zaletą tej techniki jest to, że w przeciwieństwie do konwencjonalnych metod, wyniki są określane ilościowo przez system komputerowy, który zmniejsza liczbę błędów ludzkich, wysiłek i czas. Tę procedurę zademonstrują Marina Yu i Sydney Lindner, naukowcy z Capadona Lab.Rozpocznij filmowanie i umieść zwierzę na środku siatki, odwrócone tyłem do badacza, aby rozpocząć test siatki. Pozwól zwierzęciu swobodnie biegać przez trzy minuty, podczas gdy jest nagrywane z góry. Przerwij filmowanie po upływie trzech minut i zwróć zwierzę do jego domowej klatki.Wyczyść siatkę środkiem sterylizującym na bazie dwutlenku chloru, uważając, aby całkowicie wysuszyć powierzchnie przed badaniem. Następnie, w celu przeprowadzenia testu drabiny, umieść zwierzę w czystej tymczasowej klatce. Ustaw aparat drabinowy tak, aby obejmował dwie klatki, gdzie klatka początkowa jest czystą klatką, a klatka końcowa jest żywą klatką zwierzęcia, co stanowi zachętę do ukończenia biegu.Umieść aparat na statywie, wyśrodkowany na długości drabiny. Rozciągnij do statywu tak, aby obiektyw aparatu znajdował się na wysokości szczebla drabiny. Ustaw kamerę tak, aby szczeble były dokładnie wyrównane z obiektywem, ponieważ jest to ważne dla algorytmu wykrywania poślizgu w kodzie BVAS.Rozpocznij nagrywanie wideo i pozwól zwierzęciu rozpocząć bieg, trzymając przednie łapy nad pierwszym szczeblem drabiny. Pozwól zwierzęciu samodzielnie wejść na drabinę. Pozwól zwierzęciu poruszać się od linii startu do mety we własnym tempie podczas filmowania.Na koniec zakończ nagrywanie wideo i usuń zwierzę z drabiny, gdy zwierzę zakończy bieg. Zacznij od nazwania każdego filmu oznaczeniem zwierzęcia dla wszystkich filmów z testami siatki. Weź filmy, które teraz nazwano na cześć każdego zwierzęcia i umieść je w ich własnym folderze przechowywania.Następnie utwórz nowy pusty plik arkusza kalkulacyjnego do przechowywania danych dla każdego trybu badania i testowania. Następnie zainstaluj najnowszą wersję BVAS, klikając dwukrotnie ikonę instalatora. Po zakończeniu instalacji kliknij dwukrotnie ikonę programu BVAS, aby wyświetlić menu główne BVAS, które umożliwia korzystanie z następujących opcji: Analiza siatki, Analiza drabinkowa, Przegląd drabiny lub Zakończ.W programie BVAS zacznij od wybrania opcji Analiza siatki z górnego ekranu menu. Następnie użyj przycisku Wielokropek obok górnego pola wprowadzania, aby przeglądać system plików i znaleźć plik z filmami do analizy. Wybierz przycisk Wielokropek obok dolnego pola wejściowego, aby przeglądać system plików i wybrać plik arkusza kalkulacyjnego, w którym mają być przechowywane dane.Kliknij przycisk Przejdź, aby rozpocząć proces analizy. Przyjrzyj się obrazom każdego filmu na ekranie recenzenta. 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. Postępuj zgodnie z instrukcjami po prawej stronie reprezentatywnego obrazu, aby wybrać obszar testowy i naciśnij Enter, aby zakończyć proces wyboru. Na koniec wybierz opcję Gotowe, aby zapisać wybór i powrócić do ekranu recenzenta.Następnie wybierz środkowy przycisk Gotowe, aby rozpocząć proces pełnej analizy, po prawidłowym wybraniu obszaru siatki dla każdego filmu. Zezwól programowi na uruchomienie, a po zakończeniu pojawi się monit o powodzenie. Następnie wybierz Analizę drabinkową z górnego menu, aby otworzyć menu Analiza drabinkowa.Wybierz górny przycisk wielokropka wejściowego, aby wybrać folder z filmami drabinkowymi nazwanymi na cześć każdego zwierzęcia. Następnie wybierz dolny przycisk wielokropka, aby wybrać katalog, w którym chcesz zapisać folder z danymi z filmów drabinkowych do późniejszego przejrzenia. Wybierz opcję Przejdź, aby rozpocząć proces analizy, a następnie powtórz te same kroki dla analizy testu otwartego w terenie.Zezwól programowi na uruchomienie, a po konkurencji pojawi się monit o powodzenie. W programie BVAS wybierz Ladder Image Review z górnego menu, aby wyświetlić ekran wyboru pliku Ladder Review. Wybierz górny przycisk Wielokropek, aby wybrać folder plików danych, a następnie wybierz dolny przycisk Elipsa, aby wybrać plik arkusza kalkulacyjnego utworzonego dla badania.Następnie naciśnij przycisk Przejdź, aby rozpocząć proces ręcznego przeglądu. Następnie wyświetl automatycznie otwarte menu Ladder Data Reviewer. Jeśli zostanie wykryty poślizg, użyj przycisków następnej klatki i ostatniej klatki, aby sprawdzić wszystkie kolejno nagrane ramki, jeśli są dostępne.Użyj przełącznika poślizgu, aby wskazać, która stopa szczura się poślizgnęła. Pozostaw przełącznik włączony Bez poślizgu, jeśli wykrycie jest fałszywie dodatnie. Kliknij Zapisz i kontynuuj, aby przejść do następnego wykrycia.W przypadku niepowodzenia użyj przełącznika, aby wskazać, czy awaria jest spowodowana odwróceniem, czy stagnacją. Na koniec kliknij Zapisz i kontynuuj, aby przejść do następnego wykrycia. Po ostatnim wykryciu kliknij Zapisz i kontynuuj, aby zakończyć analizę i zapisać dane w wybranym wcześniej pliku arkusza kalkulacyjnego.Odrzuć zawiadomienie o zakończeniu. W tym badaniu wyniki testu Open Field Grid Test wykazały, że recenzenci eksperci byli bardziej konsekwentni niż recenzenci początkujący, ale podczas korzystania z BVAS nie było żadnej wariancji zarówno dla ekspertów, jak i początkujących użytkowników. Podobnie, wyniki testu drabinkowego wykazały, że recenzenci eksperci byli bardziej konsekwentni niż recenzenci początkujący, ale w przypadku korzystania z BVAS, wariancja była zerowa zarówno dla użytkowników-ekspertów, jak i początkujących.W przypadku testu siatki w otwartym polu zaobserwowano trendy w trakcie badania dotyczące zwiększonej osiągniętej prędkości maksymalnej, zwiększonej całkowitej przebytej odległości i zwiększonej liczby przekraczanych linii siatki. Odsetek skrętów w prawo w dużej mierze wahał się między 40 a 50%Wreszcie, w przypadku testu drabiny, nastąpił trend spadkowy w czasie przekraczania drabiny, po którym nastąpił wzrost czasu, począwszy od około czwartego tygodnia. Oprogramowanie automatycznie wykrywa i zestawia w tabelach liczbę poślizgnięć łapy podczas przechodzenia przez drabinę.W procesie przeglądu wideo użytkownik może posortować wykryte poślizgnięcia na poślizgi lewej i prawej łapy, jak pokazano na wykresie słupkowym. Po opanowaniu tej techniki można wykonać w ciągu 30 do 40 minut na zwierzę na sesję testową. Podczas wykonywania tej procedury ważne jest, aby filmować w dobrze oświetlonym otoczeniu na właściwej płaszczyźnie i z wysokim kontrastem między zwierzęciem a tłem.Zgodnie z tą procedurą można wykonać dodatkowe zadania behawioralne, aby odpowiedzieć na konkretne pytania w modelach chorób lub urazów. Chociaż używamy tej metody, aby zapewnić wgląd w deficyt motoryczny spowodowany implantacją urządzenia w mózgu, ta technika analizy może być stosowana w wielu innych modelach chorób lub urazów. Po obejrzeniu tego filmu powinieneś dobrze zrozumieć, jak filmować i analizować filmy behawioralne za pomocą oprogramowania BVAS firmy Capadona Lab, które zapewnia powtarzalną technikę kwantyfikacji zachowania.

a-novel-single-animal-motor-function-tracking-system-using-simple

Research

JoVE Journal

Behavior

Zachowanie

Aktywność lokomotoryczna (LMA) to prosty i łatwy do wykonania pomiar zachowania u myszy. Sprzężenie oprogramowania do śledzenia wideo (VTS) i LMA pozwala na poprawę swoistości i czułości, zwłaszcza w porównaniu z ręczną metodą analizy LMA polegającą na przekraczaniu linii. Dodatkowo VTS umożliwia długoterminowe śledzenie LMA myszy.

Krótko- i długoterminowa aktywność ruchowa myszy analizowana przez oprogramowanie do śledzenia wideo

Prezentowany tutaj jest protokół do zbierania i analizy trójwymiarowej kinematyki poruszania się czworonożnych u gryzoni do badań przedklinicznych.

Analiza kinematyczna chodu 3D do badań przedklinicznych na gryzoniach

Umiejętne sięganie gryzoni jest powszechnie używane do nauki zręczności, ale wymaga znacznego czasu i wysiłku do wykonania zadania i przeanalizowania zachowania. Opisujemy zautomatyzowaną wersję umiejętnego docierania ze śledzeniem ruchu i trójwymiarową rekonstrukcją trajektorii zasięgu.

Zautomatyzowane sięganie pojedynczych śruin szczura z 3-wymiarową rekonstrukcją trajektorii łap i palców

Opisany tutaj jest nowatorski zautomatyzowany system eksperymentalny, który stanowi alternatywę dla testu trzykomorowego, a także rozwiązuje kilka zastrzeżeń. System ten dostarcza wielu parametrów behawioralnych, które umożliwiają rygorystyczną analizę dynamiki zachowania małych gryzoni podczas testów preferencji społecznych i preferencji nowości społecznych.

System do śledzenia dynamiki zachowań preferencji społecznych u małych gryzoni

Ten protokół opisuje, jak zbudować małą i wszechstronną kamerę wideo oraz jak wykorzystać uzyskane z niej filmy do trenowania sieci neuronowej do śledzenia pozycji zwierzęcia w komorach warunkowania instrumentalnego. Jest to cenne uzupełnienie standardowych analiz logów danych uzyskanych z testów kondycjonowania instrumentalnego.

Śledzenie szczurów w komorach kondycjonowania instrumentalnego za pomocą uniwersalnej domowej kamery wideo i DeepLabCut

Obecny protokół opisuje, jak korzystać z bezprzewodowej optogenetyki w połączeniu z szybką wideografią w jednym zadaniu typu "sięgnij do uchwytu" w celu scharakteryzowania obwodów neuronowych zaangażowanych w realizację umiejętnego zachowania motorycznego u swobodnie poruszających się myszy.

In vivo (in vivo) Bezprzewodowa kontrola optogenetyczna wykwalifikowanych zachowań motorycznych

Opracowaliśmy pojedynczą platformę do śledzenia zachowań zwierząt podczas dwóch zadań związanych z nauką asocjacyjną zależnych od włókien wspinaczkowych. Niedroga konstrukcja umożliwia integrację z eksperymentami optogenetycznymi lub obrazowymi ukierunkowanymi na aktywność móżdżku związaną ze wspinaniem się włókien.

Elastyczna platforma do monitorowania sensorycznego uczenia się asocjacyjnego zależnego od móżdżku

Obecny protokół ocenia aktywność lokomotoryczną Drosophila poprzez śledzenie i analizowanie ruchu much na ręcznie wykonanej arenie za pomocą oprogramowania typu open source Fiji, kompatybilnego z wtyczkami do segmentacji pikseli każdej klatki na podstawie nagrania wideo w wysokiej rozdzielczości w celu obliczenia parametrów prędkości, odległości itp.

Prosta technika oznaczania aktywności lokomotorycznej u Drosophila

Tutaj prezentujemy protokół do wykrywania i ilościowego określania zachowań drapieżników w modelu myszy. Platforma ta zapewnia nowy paradygmat badawczy do badania dynamiki i mechanizmów neuronalnych drapieżnych zachowań pościgowych u myszy i zapewni ustandaryzowaną platformę do badania zachowań pościgowych.

Interaktywny system do badania zachowań konfrontacyjnych u gryzoni w czasie rzeczywistym

Protokół ten wprowadza vmTracking, metodę umożliwiającą bardzo precyzyjne śledzenie pozycji w filmach z wieloma swobodnie poruszającymi się zwierzętami bez znaczników, nawet w zatłoczonych warunkach, gdzie zwierzęta są gęsto skupione. Takie podejście dostarcza wiarygodnych danych do analizy interakcji społecznych zachodzących w środowiskach półnaturalnych, gdzie zwierzęta mogą swobodnie się poruszać.

Wykorzystanie vmTracking do poprawy dokładności oszacowania pozycji wielozwierzęcych w badaniach zachowań społecznych gryzoni

Protokół ten ustanawia pipeline oceny kinematyki tylnej kończyny szczura za pomocą testu na bieżni bez markerów z automatycznym oznaczaniem trajektorii wielostawowych opartym na głębokim uczeniu, co umożliwia powtarzalną ilościową ilościową identyfikację ruchu.

Wielostawowe synchroniczne śledzenie oparte na uczeniu głębokim do obiektywnej ilościowej kinematyki ruchowej kończyn tylnych u szczurów

Poznaj automatyczny system śledzenia funkcji motorycznych szczurów przy użyciu algorytmu BVAS i łatwo dostępnego oprogramowania. Ta metoda zapewnia obiektywne pomiary behawioralne, eliminując błędy ludzkie w badaniach neurobiologicznych.

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

Przeglądaj więcej filmów