Name: Rato de curto e longo prazo da atividade locomotora analisados pelo software Rastreamento Vídeo (Vídeo) | JoVE Journal
Uploaded: 2013-06-20T12:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 15 s
Description: Aprenda a medir a atividade locomotora de curto e longo prazo em camundongos usando software de rastreamento de vídeo. Este método não invasivo analisa distância, velocidade e duração dos movimentos em tempo real.

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Apoio: Esta pesquisa foi apoiada pelo National Institutes of Health (DK064862, NS058525 e AA019357 a GGF).

1. Curto prazo LMA Set Up and Procedure <ol><li> Curto prazo LMA gaiola configurar <ol><li> Teste LMA curto prazo dentro da gaiola de um rato alojados individualmente. Para facilitar a análise de imagens VTS-dependente, usar roupa de cama em alto contraste com a cor do mouse (ou seja, roupa de cama de cor escura para ratos brancos e luz de cama colorida para ratos pretos). </li><li> Durante os testes de LMA de curto prazo, cobrir gaiolas com ¼ claro em acrílico com 11 x ¼ em furos de diâmetro para suportar a ventilação adequada. </li></ol></li><li> Curto prazo sala de testes LMA <ol><li> Teste ratinhos num ambiente limpo, em que tenham sido aclimatados durante pelo menos a 24 horas 8. </li><li> Para iluminar o ambiente de teste, use chocadeira luzes braçadeira com lâmpadas vermelhas (&lt;125 lumens). Antes de videografia, ajustar o ângulo ea posição das luzes para remover o brilho ou reflexos dos topos de gaiola de acrílico. </li><li> Remover ou evitar o ruído ambienteacima de 70 dB. Use um gerador de ruído branco se o ruído de fundo intermitente é inevitável durante o teste de mouse. </li><li> Cubra a superfície de teste no qual as gaiolas são colocadas na sala de testes com o açougueiro ou laboratório de banco de papel de cor semelhante à da cama gaiola, caso o chão da gaiola é exposto durante videografia. </li></ol></li><li> Curto prazo LMA videografia <ol><li> Centro e coloque a noite câmera de vídeo com capacidade de visão do tecto com pelo menos 120 GB de memória acima da área de gravação na sala de testes. Não exceda a capacidade de resolução dos VTS usados, colocando muitas gaiolas dentro da câmera quadro de visualização de vídeo (por exemplo, Ethovision XT 7 por Noldus Tecnologia da Informação (Leesburg VA) pode rastrear simultaneamente oito camundongos em tempo real). </li></ol></li><li> Procedimento de teste LMA curto prazo <ol><li> Teste LMA curto prazo durante a fase ativa / escuro do ciclo de luz. Certifique-se o tempo em relação ao ciclo de luz é the mesmo para todos os grupos, como LMA segue um padrão crepuscular, com mais actividade durante os períodos de início e depois do ciclo de escuro 1. Incluir tanto os sujeitos experimentais e controle em cada grupo de camundongos gravadas para garantir os potenciais efeitos das diferenças temporais na LMA são minimizados. </li><li> Individualmente casas e aclimatar os ratos, pelo menos, 24 horas antes do início do teste de LMA 8. </li><li> Coloque as divisórias de gaiolas e jaulas (contendo camundongos individuais) diretamente sob a câmera. Remova todo o material de nidificação / enriquecimento das gaiolas, pois isso pode obstruir a visão do mouse (por exemplo, se o mouse tocas / cobre-se com o material do assentamento) e interferir com VTS precisão. Coloque uma tampa de acrílico claro em cada gaiola gravado. </li><li> Quando videoing várias gaiolas ao mesmo tempo, certifique-se de que a resolução é compatível com os VTS escolhidos. Para facilitar a análise VTS, posicione as gaiolas de forma idêntica em cada um divisor (ou seja, canto superior direito). </li><li> Iniciar a gravação. Comece cada vídeo com uma lousa que identifica todas as informações experimental relevante para assegurar a identificação correcta do vídeo independente de qualquer documentação não-vídeo adicional. Use um temporizador ou cronômetro para acompanhar o tempo de LMA testes (5-10 min). Se a informação de tempo é perdida, recuperá-lo a partir do registro de vídeo. </li><li> Para as medidas repetidas usando a curto prazo método LMA, permitir ratos acesso a comida e água durante os intervalos de medição não. </li><li> Durante o teste, manter todos os experimentadores fora da vista dos ratos de modo a não agir como um sinal visual externo. </li><li> Quando o teste estiver concluído, o retorno / substitua o material do assentamento / enriquecimento, para reduzir o potencial de desenvolvimento da ansiedade-como o comportamento 8. </li></ol></li><li> LMA análise de curto prazo <ol><li> Armazenar as gravações de vídeo da sessão de testes para uma mídia de arquivamento compatíveis com os VTS usados. Para Ethovision XT 7, uma unidade de disco rígido (HDD) é usado. </li><li> Reproduzir os vídeos no VTS usando seu player de mídia associada, analisando os vídeos em tempo real. Na Figura 1, as variáveis ​​de detecção eram: 2 cm / seg começa rastreamento e 1,75 cm / s rastreamento pára. </li><li> Inicialmente, escolher todo o chão da gaiola, como a região de interesse (ROI) para o rastreamento. Para as análises avançadas, tais como a avaliação de tigmotatismo, criar várias ROIs intra-gaiola. </li><li> Para os estudos de alto rendimento, analisar todas as gaiolas no vídeo simultaneamente com piso ROIs all-gaiola individual. </li><li> Usar o VTS para calcular a distância total movida (cm), a velocidade de movimento (cm / seg) e da duração do movimento (seg). Para Ethovision XT 7, exportar os dados gerados em Microsoft Excel para armazenamento e análise adicional. </li></ol></li></ol> 2. Teste LMA longo prazo Configurar e Procedimento <ol><li> LMA testes de construção de gaiola de longo prazo <ol><li> Corte um buraco de diâmetro 5,5 centímetros na parede de curto-endde uma gaiola padrão mouse. Criar uma cobertura para o buraco com ¼ de malha de aço galvanizado. Corte a malha, criando vários ½ nas aberturas para permitir o acesso do rato à alimentação. Polir qualquer malha corte para remover bordas afiadas. </li><li> Use malha adicional para criar uma tremonha externa directamente ligada à malha utilizada para cobrir a abertura de 5,5 cm. Conecte o funil para a malha usada para cobrir o buraco, e anexar a montagem da gaiola usando rebites de alumínio. </li><li> Construir uma garrafa de água a partir de um padrão de 50 ml cônico (Corning) e uma rolha de borracha 1-hole (Fisher), que é o excesso de perfuração para permitir a inserção de não-gotejamento tubo sipper (Sistemas de Sta-Pure). Fixe a garrafa de água para a gaiola com fita de velcro (3M) e inserir o tubo sipper através da abertura coberta mesh. </li><li> Durante os testes de LMA de longo prazo, cobrir gaiolas com ¼ claro em acrílico com 11 x ¼ em furos de diâmetro para suportar a ventilação adequada. </li></ol></li><li> Longo prazo sala de testes LMA<ol><li> Longo prazo sala de testes LMA criado é idêntico ao LMA curto prazo. Consulte a seção 1.2 para procedimento. </li></ol></li><li> Longo prazo LMA videografia <ol><li> Center e colocar um tecto montado no infravermelho, de estilo de segurança, a câmara directamente ligado a um PC por cima da área da gravação na sala de teste. Apenas registrar o número de gaiolas de uma vez que resulta em resolução gaiola indivíduo dentro da capacidade dos VTS utilizados (por exemplo, Ethovision XT 7 pode controlar simultaneamente oito camundongos em tempo real). </li></ol></li><li> Procedimento de teste LMA longo prazo <ol><li> Teste LMA longo prazo durante a fase ativa / escuro do ciclo de luz. Certifique-se o tempo em relação ao ciclo de luz é a mesma em todos os grupos, como LMA segue um padrão crepuscular com mais atividade durante os períodos iniciais e depois do ciclo escuro 1. Teste os dois sujeitos experimentais e controle em cada grupo de camundongos gravadas para garantir a minimização do potencialefeitos das diferenças temporais na LMA. </li><li> Individualmente casa e aclimatar os ratos nas gaiolas de teste modificados, para, pelo menos, 24 horas. </li><li> Coloque as divisórias de gaiolas e jaulas (contendo camundongos individuais) diretamente sob a câmera. Remover todo o material de assentamento / enriquecimento das gaiolas para assegurar uma vista desimpedida do do rato. Rato enterrando-se o material de assentamento irá interferir com a capacidade do VTS para controlar o rato. Colocar uma tampa de Plexiglas claro em cada uma das gaiolas a ser gravados. </li><li> Ao gravar várias gaiolas de uma vez, ter certeza que a resolução é compatível com os VTS escolhidos. Para facilitar a análise VTS, posição idêntica gaiolas dentro de cada um divisor (ou seja, canto superior direito). </li><li> LMA testes a longo prazo é geralmente analisada em tempo real, e um registro de vídeo geralmente não é criado. A gravação de vídeo pode ser gravado usando uma câmera secundária, ou através de um gravador de DVD ligado à câmera principal. Certifique-se de manter registros detalhados de indivíduorato e informações sobre o grupo. </li><li> Configure os VTS para análise em tempo real. O chão da gaiola deve abranger todo o ROI para rastreamento. Configure ROIs para todas as gaiolas a ser gravado. Usar o VTS para calcular a distância total movida (cm), a velocidade de movimento (cm / seg) e da duração do movimento (seg). Na Figura 2, as variáveis ​​de detecção eram: 2 cm / seg começa rastreamento e 1,75 cm / s rastreamento pára. </li><li> Começar a gravar rato longo prazo LMA. Monitorar a duração do ensaio de LMA de longo prazo através do relógio associado com o computador analisar. </li><li> Durante o teste, manter todos os experimentadores fora da vista dos ratos de modo a não agir como um sinal visual externo. </li><li> Quando o teste estiver concluído, o retorno / substitua o material do assentamento / enriquecimento, para reduzir o potencial de desenvolvimento da ansiedade-como o comportamento 8. </li></ol></li><li> LMA análise de longo prazo <ol><li> Análise LMA longo prazo podem ocorrer em tempo real, sem a geração de uma gravação de vídeo. Exportar os dados para Microsoft Excel para armazenamento e análise, se estiver usando Ethovision XT 7. </li><li> Para gerar um registro de vídeo para LMA longo prazo, usar uma câmera secundária. Certifique-se a câmera secundária tem ampla capacidade de armazenamento suficiente para armazenar o potencialmente longa de gravação (s). </li></ol></li></ol>

<ol><li>Goulding, E. H., Schenk, A. K., Juneja, P., MacKay, A. W., Wade, J. M., Tecott, L. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+robust+automated+system+elucidates+mouse+home+cage+behavioral+structure%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+Natl.+Acad.+Sci.+U.S.A%22%5BJournal%5D)">A robust automated system elucidates mouse home cage behavioral structure.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 105, 20575-20582 (2008).</li>
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<li>Dantzer, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cytokine%2C+sickness+behavior%2C+and+depression%5BTitle%5D)+AND+%22Immunol.+Allergy+Clin.+North+Am%22%5BJournal%5D)">Cytokine, sickness behavior, and depression.</a> Immunol. Allergy Clin. North Am. 29, 247-264 (2009).</li>
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<li>Crawley, J. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Behavioral+phenotyping+of+rodents%5BTitle%5D)+AND+%22Comp.+Med%22%5BJournal%5D)">Behavioral phenotyping of rodents.</a> Comp. Med. 53, 140-146 (2003).</li>
<li>Karelina, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Social+isolation+alters+neuroinflammatory+response+to+stroke%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+Natl.+Acad.+Sci.+U.S.A%22%5BJournal%5D)">Social isolation alters neuroinflammatory response to stroke.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 106, 5895-5900 (2009).</li>
</ol>

Os autores declaram não haver conflitos de interesse.

Os sintomas da doença em camundongos incluem letargia, perda de interesse em ambientes sociais e ambientais, mal-estar e anorexia 2-3. Em ratos e outros roedores, LMA pode ser utilizado para avaliar a doença após a activação imunitária 4-5. Além disso, LMA longo prazo oferece a capacidade de acompanhar o movimento ao longo de 24 horas (ou mais) período, permitindo a análise de alterações induzidas pelo tratamento no comportamento circadiano ou distúrbios nos padrões de sono / vigília. LMA oferece v...

<table><tbody><tr><td>Câmera de vídeo</td><td>Sony</td><td>HDR-XR500V</td><td>Outras câmeras de vídeo semelhantes também podem funcionar. O formato de armazenamento de arquivos (codec/contêiner) deve ser compatível com o VTS usado. Recomenda-se, ao estabelecer inicialmente um VTS, escolher primeiro o VTS e trabalhar com o fornecedor na escolha de uma câmera apropriada, especialmente no que diz respeito ao formato de arquivo e compatibilidade de resolução de vídeo.</td></tr><tr><td>Divisórias de gaiola opacas</td><td></td><td></td><td>Fabricado sob medida com base em dimensões específicas da gaiola. Para facilitar a análise das imagens, os divisores devem ser de cor semelhante à cama da gaiola. Divisores estruturalmente fixos são preferíveis porque aceleram a configuração entre experimentos com vários ratos, como aqueles que envolvem medições repetidas. Divisórias de gaiola transportáveis resistentes podem ser construídas em plástico opaco de 1/2 polegada e unidas por meio de uma série de voltas cruzadas.</td></tr><tr><td>Roupa de cama clara ou escura (oposta à cor da pelagem do rato)</td><td></td><td></td> <td>Disponível em vários distribuidores de suprimentos para animais de laboratório, dependendo da localização.</td></tr><tr><td>Tampos de gaiola de Plexiglas transparentes</td><td></td><td></td><td>Fabricado sob medida com base nas dimensões da gaiola.</td></tr><tr><td>Software de rastreamento de vídeo automatizado (EthoVision XT 7)</td><td>Noldus Information Technology</td><td></td><td>Existem vários fabricantes de VTS, o uso de outro software pode ser suficiente.</td></tr><tr><td>PC</td><td>Dell Inc.</td><td></td><td>Consulte os requisitos mínimos do PC dos fornecedores de software VTS</td></tr><tr><td>Gerador de ruído branco</td><td>Dohm</td><td>DS</td><td>Uma variedade de geradores de ruído branco estão disponíveis, dependendo da necessidade.</td></tr><tr><td>Luzes de braçadeira de chocadeira com lâmpadas vermelhas</td><td></td><td></td><td>Vários tamanhos e estilos disponíveis. O número necessário depende do tamanho da sala/necessidades de iluminação. Não exceda 125 lúmens na sala de testes.</td></tr><tr><td>Bancada de laboratório ou papel</td><td></td><td></td> pardo <td>O papel deve combinar ou ser muito semelhante em cor à roupa de cama da gaiola.</td></tr></tbody></table>

rato de curto e longo prazo da atividade locomotora analisados ​​pelo software rastreamento vídeo

Mouse Short- and Long-term Locomotor Activity Analyzed by Video Tracking Software

Atividade locomotora (LMA) é uma medida simples e de fácil execução de comportamento em ratos e outros roedores. Melhorias no software de monitoramento de vídeo (VTS) ter permitido que ele seja acoplado a LMA testes, melhorando drasticamente a sensibilidade e especificidade quando comparado com o método de cruzamentos de linha com a pontuação manual. Além disso, o VTS permite a experimentação de alto rendimento. Embora semelhante ao controle de vídeo automatizado usado para o teste de campo aberto (OFT), LMA teste é o único que permite a ratos para permanecer em sua gaiola e não utiliza o estímulo ansiogênico de iluminação brilhante durante a fase ativa do claro-escuro ciclo. Tradicionalmente, o LMA tem sido usada durante curtos períodos de tempo (minutos), enquanto os estudos de circulação mais longos (HRS-dia), muitas vezes têm utilizado transmissores e biotelemetria implantado. Com a opção de rastreamento em tempo real, de longo, como testes de LMA de curto prazo, podem agora ser realizados utilizando videografia. LMA testes a longo prazo requer um especialista, Mas facilmente construído, de modo que a gaiola de comida e água (o que é normalmente posicionado na parte superior da gaiola) não obstrua videografia. Importante, videografia e VTS permite a quantificação de parâmetros, como caminho de movimento de mouse, que são difíceis ou inviáveis ​​para medir com a linha de cruzamento e / ou biotelemetria. Em resumo, o teste LMA acoplado a VTS proporciona uma descrição mais completa do movimento do rato e a capacidade de examinar locomoção ao longo de um período de tempo prolongado.

Um exemplo dos resultados de uma série de medidas repetidas, teste de LMA de curto prazo é mostrado na Figura 1. Esta figura mostra que, após administração de lipopolissacarídeo (LPS), ratos alojados em enjaular ventilado individualmente (IVC) recuperar a atividade locomotora de curto prazo mais rápido do que os ratos alojados em ambiente ambiente prendendo (AEC) 6. Enquanto a perda inicial de actividade locomotora é semelhante entre os grupos injectados com LPS, a recuperação de basal LMA é ...

Atividade locomotora (LMA) é uma medida simples e de fácil execução de comportamento em camundongos. O acoplamento do software de rastreamento de vídeo (VTS) e LMA permite a melhoria da especificidade e sensibilidade, especialmente quando comparado com o manual, o método de análise cruzando a linha de LMA. Além disso VTS permite o acompanhamento a longo prazo de rato LMA.

Rato de curto e longo prazo da atividade locomotora analisados ​​pelo software Rastreamento Vídeo

Locomotor  activity (LMA) is a simple and easily performed measurement of behavior in mice  and other rodents. Improvements in video tracking software ...

O objetivo geral do experimento a seguir é detectar diferenças na atividade locomotora de curto e/ou longo prazo entre diferentes grupos de camundongos tratados experimentalmente. Isso é alcançado por meio da gravação em vídeo da atividade no viveiro dos camundongos em tempo real. Em um segundo passo, a atividade locomotora do animal é analisada em tempo real ou a partir de uma gravação, utilizando software de rastreamento de vídeo.Em seguida, os parâmetros locomotores pontuados são importados para um software secundário destinado à análise estatística. Assim, o procedimento pode elucidar os efeitos de tratamentos ou condições sobre a atividade locomotora de curto e longo prazo com base em parâmetros avaliados, como distância percorrida, velocidade do movimento e duração do movimento. A principal vantagem desta técnica em relação aos métodos existentes, como a contagem de travessias de linhas e a implantação de emissores, é que ela permite um exame mais completo da atividade locomotora de camundongos, sem a necessidade de um procedimento cirúrgico invasivo e potencialmente confundidor.De modo geral, indivíduos novos neste método enfrentarão dificuldades, pois montar as gaias e o eq

mouse-short-long-term-locomotor-activity-analyzed-video-tracking

Research

JoVE Journal

Behavior

Comportamento

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