Behavioral Fenotipagem de modelos de doenças Murino com a Estação Integrada Comportamental (INBEST)

O objetivo geral desta metodologia é melhorar a reprodutibilidade e padronização da fenotipagem comportamental e camundongos experimentais por meio do monitoramento contínuo de medidas comportamentais básicas em um ambiente familiar. Este sistema modular é composto por uma roda de corrida computadorizada de malha de escalada digitalizada, um dispensador de alimentos automatizado, dois TERs controlados por fotocélula, um estímulo de luz controlado por computador e um abrigo, componentes de terceiros e tecnologia MPEG infravermelha quatro integrada com rastreamento de vídeo e gravação de eventos Os pacotes de software são interfaceados para criar oito arenas, permitindo o monitoramento simultâneo de quatro animais experimentais e quatro de controle. Latências, frequências e durações de comportamentos específicos são analisadas usando o software MED PC quatro.

Enquanto a atividade locomotora e a topografia das trajetórias de movimento são avaliadas com o software ETH ovision XT 8.5 usando uma análise estatística abrangente. Os dados foram frequentemente processados para revelar mudanças comportamentais induzidas pela progressão da doença em diversos modelos de camundongos. A natureza complexa e sensível do comportamento muitas vezes torna muito difícil medições confiáveis em camundongos cronicamente doentes.

Usando novas tecnologias que permitem uma análise comportamental precisa e imparcial. Descrevemos um sistema de monitoramento personalizado chamado Inves ou Estação comportamental integrada. Este aparelho foi projetado para fornecer medições prolongadas de saídas funcionais básicas, como atividade espontânea, ingestão de alimentos e água, reatividade emocional, comportamento motivado, tudo em um ambiente doméstico de baixo estresse.

As principais vantagens de investir em testes comportamentais únicos incluem monitoramento contínuo, redução do estresse de transporte e coleta rápida de vários conjuntos de dados que são alimentados instantaneamente para análise computadorizada imparcial. Embora o monitoramento contínuo aborde fatores de confusão comuns em estudos tradicionais, é importante observar que alguns domínios do comportamento, como função neurológica e aprendizado espacial, não podem ser estudados no ambiente da gaiola doméstica, necessitando de testes adicionais Para concluir a avaliação do perfil comportamental, Uma a duas semanas antes do início do experimento, Comece a habituar os ratos a um ciclo de 12 a 12 claros para escuros. Os ratos são mais ativos à noite.

Defina o período de tempo do ciclo escuro para ser paralelo às horas de trabalho do experimentador. Todos os outros fatores ambientais, como temperatura e ventilação, devem permanecer constantes durante esse período. Para identificação numérica permanente, tatue a cauda dos camundongos por cinco a sete dias antes do teste.

Manuseie regularmente os ratos por até duas horas por dia, habituando-os ao estresse, meça e registre o peso corporal, a temperatura retal e tome notas de sua aparência geral. Exclua do estudo camundongos que apresentem anormalidades grosseiras, como baixo consumo de comida ou água, perda de peso corporal, postura curvada, hidrocefalia de pêlo manchado ou manchado ou secreção de porfirina ao redor dos olhos. Além disso, uma ampla variedade de testes comportamentais, como o campo aberto, pode ser realizada durante esse período, permitindo uma compreensão mais abrangente dos déficits de desempenho.

Para um estudo comportamental prolongado, o dispensador de alimentos deve ter um suprimento completo de pellets de ração de rato. Cada um pesando 20 miligramas. Uma garrafa deve sempre ser enchida com água fresca da torneira.

Em um teste de preferência, uma segunda garrafa pode fornecer uma solução alternativa de interesse, como uma contendo açúcar. Pese as garrafas para estimar o volume consumido entre as sessões. Para medir a latência e a frequência das bebedeiras, os bicos das garrafas devem ser conectados aos TERs.

Um sensor infravermelho detecta lambidas, portanto, certifique-se de que o sensor não esteja bloqueado pelo bico do bico. Em caso afirmativo, altere o comprimento do bico para que caiba dentro da gaiola. Um abrigo deve ser colocado em um canto distal da roda de corrida.

Para rastreamento de vídeo, é necessário que a sala seja iluminada com uma luz difusa fraca que não reflita no piso ou nas paredes. Uma vez que a iluminação esteja configurada corretamente, a arena de teste pode ser digitalizada para o software de teste. Para esta demonstração, o pacote de software ETH Ovision XT 8.5 é usado para configurar a arena.

Comece abrindo um projeto de rastreamento padrão e inserindo as configurações experimentais. Em seguida, escolha a fonte de vídeo, neste caso, o piccolo diligente grabber. Defina o número de arenas de rastreamento para quatro.

Escolha o nariz e a cauda centrais para os pontos de rastreamento e selecione as unidades de medida Avançar na lista de teste. No menu de configuração, defina o número de testes clicando no botão adicionar testes. Em seguida, alterne a opção adicionar variável para especificar variáveis independentes, como id do mouse, grupo de gênero, atribuição e tensão.

Agora capture uma imagem de fundo da arena clicando na guia de configurações da arena e definindo o perímetro da arena usando as ferramentas de desenho disponíveis depois que a arena for definida, use a opção adicionar zona para delinear zonas de interesse, como o piso, os TERs, o dispensador de comida e assim por diante. Em seguida, adicione zonas onde o mouse não pode ser visto usando a opção adicionar grupo de zonas ocultas. Isso incluiria o abrigo e a roda de corrida.

Cada zona oculta também deve ter um ponto de entrada e saída especificado. Depois de definir o perímetro e as zonas de cada arena, realize testes de calibração usando a opção de calibração no software. Use a ferramenta de acesso à escala para determinar a largura e o comprimento de cada arena.

Em seguida, valide as configurações de cada arena usando o botão validar e prossiga com a configuração dos parâmetros de teste e a coleta de dados. Para adquirir dados, os parâmetros de aquisição devem ser definidos primeiro no programa. Comece acessando a guia de configurações de controle de teste e especificando os prazos para o conjunto de teste.

A condição de início para começar quando a duração do ponto central exceder um segundo na arena, a duração do teste é definida expandindo a caixa de condição de parada e configurando o teste para terminar após um atraso predefinido, como 10 horas, agora selecione uma opção do método de detecção na guia de configurações de detecção. Em seguida, pegue a imagem de referência da arena vazia usando o botão de configurações e selecionando Captar corrente enquanto ainda estiver no módulo de detecção, ajuste a faixa de contraste para os pontos de detecção do nariz central e da cauda. Defina o intervalo para ser contínuo.

Em seguida, indique que o mouse está mais claro ou mais escuro que o plano de fundo. Agora ajuste a configuração do tamanho do assunto, que é baseada no campo de visão da câmera. Em seguida, se necessário, ajuste os quadros por segundo de análise com base no que o computador é capaz.

Processamento de 14,9 quadros. O segundo geralmente é suficiente. Quando todas as alterações forem feitas nas opções do módulo de detecção, certifique-se de salvá-las antes de continuar a medir a latência, a frequência e a duração dos atos comportamentais.

Uma rotina personalizada no MED PC quatro é usada para entrada passo a passo dos parâmetros da sessão, como id do mouse, duração do teste, corridas de roda, etc. Quando todos esses parâmetros forem inseridos e todo o equipamento de teste estiver ligado, prossiga colocando o mouse na arena. Em seguida, sincronize os pacotes de rastreamento de vídeo e eventos pressionando simultaneamente os botões de gravação e saia silenciosamente da sala mais tarde, quando o período de gravação expirar, devolva os mouses às gaiolas de casa, meça o peso das garrafas e salve todos os dados gravados em mídia digital.

Os dados brutos podem ser enviados para uma planilha para análise, e os arquivos de vídeo brutos podem ser pontuados por comportamentos pouco frequentes, como estereótipos ou convulsões. Um estudo prolongado com camundongos CD one usando o in best foi realizado vários dias antes da cirurgia. Os dados basais foram coletados seguidos por dados pós-operatórios que incluem administração intracerebroventricular sustentada de anticorpos reativos cerebrais.

A partir do quinto dia, os grupos experimentais mostraram várias deficiências, incluindo redução da lambida de garrafas de água. Eles também mostraram um aumento da latência para abordar os frascos com solução de sucralose e mostraram diminuição do consumo de alimentos. Coincidindo com essas mudanças, os camundongos que administraram anticorpos reativos cerebrais também mostraram diminuição da atividade da roda de corrida em comparação com a deambulação dos camundongos de controle, medida pelo software de rastreamento de vídeo, também diminuiu.

No grupo experimental, os camundongos tratados preferiram passar o tempo nos abrigos. Usando esses dados, um rogram simples foi construído para ilustrar essas diferenças comportamentais. Depois de assistir a este vídeo, você deve ter uma boa compreensão de como configurar um aparelho de monitoramento personalizado para análise comportamental imparcial.

Em um ambiente doméstico, a fenotipagem automatizada de gaiolas domésticas fornece uma riqueza de informações que permitem uma avaliação mais precisa da cinética de início e gravidade dos déficits comportamentais induzidos por doenças relacionados ao comportamento motivado pela locomoção espontânea e reatividade emocional, minimizando problemas relacionados a configurações ambientais inconsistentes, transporte, estresse e aparelhos de manuseio repetidos como inves podem melhorar significativamente a consistência e a precisão dos resultados comportamentais em estudos separados.