Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Behavior
Click here for the English version

Behavior

एक उपंयास एकल पशु मोटर समारोह ट्रैकिंग प्रणाली सरल, आसानी से उपलब्ध सॉफ्टवेयर का उपयोग

Published: August 31, 2018 doi: 10.3791/57917
Automatic Translation
1,2, 1,2, 1,2, 1,2
1Advanced Platform Technology Center, Rehabilitation Research and Development, Louis Stokes Cleveland Department of Veterans Affairs Medical Center, 2Department of Biomedical Engineering, Case Western Reserve University

Summary

मौजूदा अध्ययन चूहों में मोटर घाटे के ठहराव को स्वचालित करने के उद्देश्य से. प्रारंभिक मूल्यांकन मॉडल मोटर प्रांतस्था में एक intracortical microelectrode आरोपण से उत्पंन होने वाले मोट नुकसान का आकलन करते हैं । हम एक ट्रैकिंग आसानी से अनुकूलनीय, सरल, और आसानी से उपलब्ध कोडिंग सॉफ्टवेयर का उपयोग कर एल्गोरिथ्म के विकास और उपयोग पर रिपोर्ट ।

Abstract

हमने हाल ही में प्रदर्शन किया है कि तत्काल और स्थाई मोटर घाटे में चूहों के परिणाम के मोटर corteces में प्रत्यारोपन intracortical microelectrodes । मोटर विकलांगता मैंयुअल रूप से एक खुले मैदान ग्रिड परीक्षण के माध्यम से quantified थे सकल मोटर समारोह को मापने के लिए और एक सीढ़ी परीक्षण के माध्यम से ठीक मोटर समारोह को मापने के लिए । यहां, हम वीडियो दर्ज की स्वचालित ठहराव के लिए एक तकनीक पर चर्चा हमारे कस्टम Capadona व्यवहार वीडियो विश्लेषण प्रणाली का उपयोग कर परीक्षण: ग्रिड और सीढ़ी परीक्षण, या BVAS । सरल और आसानी से उपलब्ध कोडिंग सॉफ्टवेयर का लाभ ( सामग्री की तालिकादेखें), इस कार्यक्रम के दोनों खुले मैदान ग्रिड और सीढ़ी परीक्षणों पर एक भी जानवर की ट्रैकिंग के लिए अनुमति देता है । ओपन फील्ड ग्रिड ट्रैकिंग में, कोड तीव्रता के लिए वीडियो थ्रेसहोल्ड, ग्रिड परीक्षण के 3 मिनट की अवधि से अधिक चूहे की स्थिति पटरियों, और पथ का विश्लेषण करती है । यह तो गणना और कुल दूरी की यात्रा के लिए वापसी माप, अधिकतम वेग हासिल किया, बाएँ और दाएँ हाथ बदल जाता है की संख्या, और ग्रिड लाइनों की कुल संख्या चूहे के पार. सीढ़ी ट्रैकिंग में, कोड फिर से तीव्रता के लिए वीडियो थ्रेसहोल्ड, सीढ़ी भर में चूहे की आवाजाही पटरियों, और समय यह चूहे की सीढ़ी पार करने के लिए ले लिया सहित गणना की माप देता है, पंजा के विमान के नीचे होने वाली पर्ची की संख्या सीढ़ी rungs, और ठहराव या उत्क्रमण के कारण विफलताओं की घटनाओं । हम कल्पना है कि यहां विकसित BVAS कई चोट या रोग मॉडल सहित अनुप्रयोगों की एक किस्म में मोटर समारोह के विश्लेषण के लिए नियोजित किया जा सकता है ।

Introduction

दोनों कार्यात्मक और व्यवहार मोटर और संज्ञानात्मक हानियों का आकलन करने के लिए कई स्थापित तरीके हैं1,2,3. अधिक सामांयतः कार्यरत तरीकों में से कुछ पंजा स्थान, कदम, और एक सीढ़ी4परीक्षण पर अंग समंवय के माध्यम से ठीक मोटर समारोह का परीक्षण, सकल मोटर समारोह और खुले मैदान ग्रिड परीक्षण 5 के माध्यम से तनाव व्यवहार शामिल ,6, और डर के लिए परीक्षण, अवसाद, और निराशा के माध्यम से मजबूर तैरना परीक्षण7,8 या रोटर रॉड9। हालांकि, इन तरीकों के कई मानव शोधकर्ताओं पर भरोसा करने के लिए "स्कोर" पशु या अपने प्रदर्शन रूपसे ंयायाधीश । एक व्यक्तिपरक मानव मूल्यांकन के लिए की जरूरत है और डेटा के विश्लेषण की पीढ़ी धीमी कर सकते हैं, साथ ही अध्ययन में अनुसंधान पूर्वाग्रह के एक जानबूझकर या अनैच्छिक प्रभाव के लिए अवसर वर्तमान10। इसके अलावा, डेटा के व्यक्तिपरक मूल्यांकन भी गलत डेटा प्रतिनिधित्व का खतरा प्रस्तुत करता है, यह भुलक्कड़पन के माध्यम से हो, गरीब प्रेरणा, अनुचित प्रशिक्षण, या लापरवाही11।

हम हाल ही में दोनों एक खुला क्षेत्र ग्रिड परीक्षण और intracortical microelectrodes12,13के साथ प्रत्यारोपित चूहों में एक सीढ़ी परीक्षण के उपयोग की सूचना दी है । उन अध्ययनों में निष्कर्षों की नवीनता के कारण, हम तुरंत प्रयोगशाला में कई चल रहे अध्ययनों में उन और अतिरिक्त कार्यात्मक परीक्षण को रोजगार शुरू किया । अनैच्छिक मानव जनित व्यक्तिपरक विश्लेषक की संख्या में वृद्धि से उत्पंन परिवर्तनशीलता की प्रत्याशा में, और विश्लेषण के प्रवाह में सुधार करने के लिए, हम बाहर सेट के लिए एक स्वचालित, कंप्यूटर सहायता के लिए कार्यक्रम स्कोर व्यवहार परीक्षण बनाने के लिए, और बहुत त्रुटि के लिए संभावित सीमा ।

यहां, हम BVAS के विकास पर रिपोर्ट । BVAS कंप्यूटर विश्लेषण का उपयोग करता है एक खुला क्षेत्र ग्रिड परीक्षण और सकल और ठीक मोटर समारोह के मैट्रिक्स के रूप में एक सीढ़ी परीक्षण स्कोर करने के लिए क्रमशः । परिणाम चोट या रोग मॉडल की परवाह किए बिना, स्पष्ट संभव मोटर समारोह घाटा या रोग की वजह से घाटे के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है । विश्लेषण कोड व्यवहार परीक्षण उपकरण में परिवर्तन के लिए खाते के लिए या मोटर समारोह के विभिंन मीट्रिक स्कोर करने के लिए अनुकूलित किया जा सकता है । इसलिए, BVAS कई अनुप्रयोगों में लागू किया जा सकता है, हमारे उद्देश्य का उपयोग करें या उन वर्तमान में अंय प्रयोगशालाओं द्वारा नियोजित का इरादा उपयोग से परे ।

ध्यान दें कि खुले मैदान ग्रिड और सीढ़ी परीक्षणों वीडियो रिकॉर्डिंग की आवश्यकता होती है । इसलिए, प्रत्येक परीक्षण एक वीडियो कैमरा [१०८० p, प्रति सेकंड न्यूनतम 15 फ्रेम (एफपीएस)], एक लैपटॉप, और एक कमरे वीडियो डेटा स्टोर करने के लिए की आवश्यकता होगी । दोनों परीक्षणों के लिए, एक केंद्रित स्थिति में कैमरा जगह है, पूरे तंत्र के लिए अनुमति के लिए फ्रेम पर देखा जाएगा । एक तिपाई या मचान पर कैमरा लंगर इतना है कि यह परीक्षण के दौरान कदम नहीं है । संभव के रूप में परीक्षण उपकरण के किनारों के साथ समानांतर के पास के रूप में वीडियो फ्रेम के किनारों रखें । सुनिश्चित करें कि एक ही कर्मियों को सभी परीक्षण पूरा और कमरे में अच्छी तरह से एक तापमान नियंत्रित प्रणाली के साथ जलाया जाता है । कमरे में ंयूनतम परिवर्तन के साथ, परीक्षण के पाठ्यक्रम में सभी जानवरों के लिए एक ही कमरे का उपयोग करें । अनाज या केले के चिप्स जानवरों के व्यवहार परीक्षणों को पूरा करने के लिए प्रोत्साहित करने के लिए अच्छा पुरस्कार बनाते हैं ।

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

सभी प्रक्रियाओं और पशुओं की देखभाल प्रथाओं द्वारा अनुमोदित और लुई स्टोक्स क्लीवलैंड विभाग के दिग्गजों मामलों चिकित्सा केंद्र संस्थागत पशु देखभाल और उपयोग समिति के अनुसार किया गया । व्यवहार परीक्षण प्रोटोकॉल बारीकी से पहले काम12,13प्रकाशित इस प्रकार है ।

1. व्यवहार परीक्षण: कार्य फिल्माने

नोट: यहां, पशुओं के लिए परीक्षण किया गया 8 सप्ताह के लिए किसी भी पुराने व्यवहार परिवर्तन का पता लगाने । अध्ययन अवधि आवेदन/चोट/रोग के अध्ययन के लिए इस्तेमाल किया मॉडल पर निर्भर है ।

  1. ओपन फील्ड ग्रिड परीक्षण
    नोट: ग्रिड परीक्षण ४० cm दीवारों के साथ एक 1 मीटर2 क्षेत्र है और घर में बनाया गया था । नीचे चमकीले रंग का टेप के माध्यम से नौ वर्गों में विभाजित है (चित्रा 1A) । स्वचालित BVAS के उपयोग के लिए, यह महत्वपूर्ण है कि लाइन के रंग और चूहे के साथ ग्रिड कंट्रास्ट । यहां सफेद Sprague Dawley चूहों का प्रयोग किया गया; इस प्रकार, ग्रिड पृष्ठभूमि काले रंग का था, और लाइनों उज्ज्वल गुलाबी टेप के साथ बनाया गया था ।
    1. परीक्षण करने के लिए बाद में गणना में उपयोग के लिए एक आधारभूत स्कोर बनाने के क्रम में अध्ययन शुरू करने से पहले सप्ताह सहित सभी परीक्षणों के लिए प्रति सप्ताह 2x जानवरों की परीक्षा ।
    2. प्रत्येक परीक्षण सत्र की शुरुआत में और प्रत्येक जानवर के बीच एक क्लोरीन डाइऑक्साइड आधारित बाँझ के साथ सभी परीक्षण उपकरणों को साफ करें ।
    3. परीक्षण के लिए कमरे में जानवरों लाओ और उंहें 20 मिनट के लिए परीक्षण शुरू करने से पहले कमरे में समायोजित करने की अनुमति ।
    4. फिल्मांकन शुरू करने और ग्रिड के केंद्र में पशु जगह, शोधकर्ता से दूर का सामना करना पड़ रहा है, ग्रिड परीक्षण शुरू करने के लिए ।
    5. 3 मिनट के लिए स्वतंत्र रूप से चलाने के लिए जबकि ऊपर से वीडियो रिकॉर्ड किया जा रहा पशु अनुमति देते हैं ।
    6. फिल्माने बंद करो जब 3 मिनट की अवधि समाप्त हो गया है और अपने घर पिंजरे में पशु वापस । एक क्लोरीन डाइऑक्साइड आधारित बाँझ के साथ ग्रिड साफ, देखभाल करने के लिए पूरी तरह से परीक्षण से पहले सतहों सूखी । प्रति सत्र प्रत्येक जानवर 1x परीक्षण ।
  2. सीढ़ी परीक्षण
    नोट: सीढ़ी परीक्षण घर में बनाया गया था और दो एक्रिलिक साइड की दीवारों के होते हैं, लंबाई में प्रत्येक 1 मीटर, 3 मिमी व्यास rungs द्वारा 2 सेमी अंतराल (चित्रा 2) में स्थान से जुड़ा. पशु सरकारी परीक्षण शुरू करने से पहले सीढ़ी प्रशिक्षण के एक सप्ताह की आवश्यकता है । प्रशिक्षण और परीक्षण प्रोटोकॉल के बीच कोई अंतर नहीं है । ध्यान रहे कि प्रशिक्षण को फिल्माने की जरूरत नहीं है.
    1. BVAS के साथ उपयोग के लिए, एक काले पोस्टर बोर्ड के साथ सीढ़ी के पीछे की दीवार को कवर और rungs के स्तर चित्रित, शुरू, और चमकदार टेप के साथ खत्म लाइनों सफेद चूहों के साथ एक विपरीत बनाने के लिए ।
    2. परीक्षण के बाद गणना में उपयोग के लिए एक आधार रेखा स्कोर बनाने के लिए अध्ययन शुरू करने से पहले सप्ताह सहित सभी परीक्षणों के लिए प्रति सप्ताह 2x जानवरों की परीक्षा ।
    3. प्रत्येक परीक्षण सत्र की शुरुआत में और प्रत्येक जानवर के बीच एक क्लोरीन डाइऑक्साइड आधारित बाँझ के साथ सभी परीक्षण उपकरणों को साफ करें ।
    4. परीक्षण के लिए कमरे में जानवरों लाओ और उंहें 20 मिनट के लिए परीक्षण शुरू करने से पहले कमरे में समायोजित करने की अनुमति ।
    5. सीढ़ी परीक्षण से पहले एक साफ अस्थाई पिंजरे में पशु प्लेस ।
      नोट: एक अस्थाई पिंजरे जानवर के घर पिंजरे सीढ़ी के अंत में प्रयोग किया जाता है, जबकि पशु पकड़ करने के लिए एक अल्पकालिक पिंजरे है । वहां सभी अध्ययन में इस्तेमाल जानवरों के रूप में कोई उंर पूर्वाग्रह है एक ही उंर और एक ही समय अवधि में पूरा परीक्षण कर रहे हैं । यहां इस्तेमाल किया नियंत्रण एक भोली पशु सर्जरी प्राप्त कभी नहीं है ।
    6. सीढ़ी तंत्र सेट अप करने के लिए दो पिंजरों अवधि; शुरू पिंजरे एक साफ पिंजरे है, और अंत पिंजरे जानवर के रहने वाले पिंजरे, एक प्रोत्साहन चलाने को पूरा करने के लिए है ।
    7. एक तिपाई पर कैमरा प्लेस, सीढ़ी की लंबाई पर केंद्रित । तिपाई का विस्तार तो कैमरे के लेंस सीढ़ी rungs की ऊंचाई पर है । कैमरा स्थिति है कि rungs बिल्कुल लेंस के साथ गठबंधन कर रहे है के रूप में यह BVAS कोड में पर्ची का पता लगाने एल्गोरिथ्म के लिए महत्वपूर्ण है ।
    8. वीडियो रिकॉर्डिंग शुरू करने और चूहे सीढ़ी के पहले पांत पर उनके सामने पंजे पकड़ द्वारा चलाने शुरू करने के लिए अनुमति देते हैं । अनुमति पशु को सीढ़ी पर स्थानांतरित करने के लिए सहायता प्रदान की ।
    9. फिल्म करते समय पशु अपनी गति से फिनिश लाइन के लिए शुरू लाइन से स्थानांतरित करने के लिए अनुमति देते हैं । वीडियो रिकॉर्डिंग समाप्त करें और एक बार जानवर चलाने पूरा हो गया है सीढ़ी से पशु को हटा दें ।
    10. चलाएं एक असफल चलाने पर विचार अगर पशु के आसपास बदल जाता है या 20 एस के लिए स्थिर रहता है वीडियो रिकॉर्डिंग अंत और सीढ़ी से जानवर को हटाने अगर जानवर चलाने में विफल रहती है । विफल रन जो पूर्व सर्जरी आधारभूत परीक्षण के दौरान दर्ज की धीमी समय के बराबर है के लिए एक दंड स्कोर असाइन करें ।
    11. प्रत्येक पशु परीक्षण दिन प्रति 5 रन पूरा करता है और उन्हें प्रत्येक परीक्षण के बीच एक 1 मिनट बाकी अवधि देने सुनिश्चित करें.
      नोट: इस अध्ययन में, जानवरों 8 सप्ताह के लिए प्रति सप्ताह 2x परीक्षण किया गया । हालांकि, समय सीमा शोधकर्ता के विवेक पर निर्भर है ।

2. फ़ाइल संग्रहण और नामकरण

नोट: BVAS कोड विशेष रूप से निर्दिष्ट वीडियो फ़ाइल और फ़ोल्डर नामकरण प्रथा का उपयोग करता है ताकि वीडियो मज़बूती से पार्स और ठीक से विश्लेषण किया जा सकता है । भिंन नामकरण प्रथाएं वर्तमान में समर्थित नहीं हैं । किसी परीक्षण सत्र के पूरा होने के बाद, वीडियो फ़ाइल डिफ़ॉल्ट नाम के अंतर्गत डिफ़ॉल् ट स् थान में सहेजी जाती है ।

  1. व्यक्तिगत वीडियो नामकरण
    1. सभी ग्रिड परीक्षण वीडियो के लिए पशु के पदनाम के साथ प्रत्येक वीडियो नाम ।
    2. प्रत्येक जानवर के लिए परीक्षण सत्र प्रति 5 सीढ़ी वीडियो ले लीजिए । सभी पांच वीडियो का चयन करें और पहले वीडियो का नाम बदलें, जानवर के पदनाम का उपयोग कर । उदाहरण के लिए, यदि पशु का नाम "C1NS" है, तो फ़ाइलों का नाम "C1NS (1)", "C1NS (2)", "C1NS (3)" आदि है ।
  2. संग्रहण फ़ोल्डर नामकरण
    1. अब प्रत्येक जानवर के नाम पर वीडियो ले लो और अपने स्वयं के भंडारण फ़ोल्डर में फ़ाइलें जगह है । निंन कन्वेंशन का उपयोग कर इस फ़ोल्डर को नाम: "TestingWeek_TestMode_MM_DD_YY" ।
      नोट: उदाहरण के लिए, यदि यह फ़ोल्डर ग्रिड वीडियो का पहला सप्ताह रखता है और जनवरी 1st, २०१८ पर फिल्माया गया था, तो इन वीडियो को पकड़े गए फ़ोल्डर का नाम "Week1_GridTest_01_01_18" है ।
    2. यह विशेष रूप से नामांकित फ़ोल्डर को किसी अंय फ़ोल्डर में रखें जो बड़े अध्ययन को निरूपित करेगा कि प्रयोगों के इस सेट से संबंधित है ।
      नोट: अध्ययन और परीक्षण मोड व्यवस्थित रखने के लिए फ़ोल्डर ट्री सिस्टम के लिए कोई नामकरण आवश्यकताएँ हैं । केवल फ़ोल्डर सिस्टम चुनता है फ़ोल्डर पकड़े कदम 2.2.1 में नाम वीडियो है ।
  3. स्प्रेडशीट फ़ाइल निर्माण
    1. किसी बाहरी स्प्रेडशीट प्रोग्राम का उपयोग करना ( सामग्री तालिकादेखें), प्रत्येक अध्ययन और परीक्षण मोड के लिए डेटा संग्रहीत करने के लिए एक नया रिक्त स्प्रेडशीट फ़ाइल बनाएं ।
      नोट: इस फ़ाइल के लिए कोई नामकरण या संग्रहण स्थान आवश्यकताएं नहीं हैं । प्रत्येक अध्ययन प्रणाली, ग्रिड परीक्षण के लिए एक और सीढ़ी परीक्षण के लिए एक के साथ प्रयोग के लिए दो स्प्रेडशीट फ़ाइलों की आवश्यकता है । इन फ़ाइलों को अभी के लिए खाली छोड़ दें ।
    2. यह सुनिश्चित करने के लिए जांचें कि BVAS चल रही है, जबकि ये स्प्रेडशीट फ़ाइलें किसी भी कंप्यूटर पर खुली नहीं हैं ।
      नोट: BVAS पहले से ही खुला है जो किसी स्प्रेडशीट फ़ाइल को खोलने का प्रयास करता है, तो यह एक त्रुटि में परिणाम होगा ।

3. सिस्टम स्थापना

नोट: BVAS बनाया गया था और पीसी ऑपरेटिंग सिस्टम और leverages रनटाइम घटकों पर सरल और आसानी से उपलब्ध कोडिंग सॉफ्टवेयर से परीक्षण किया । अंय सिस्टम कॉंफ़िगरेशन वर्तमान में समर्थित नहीं हैं ।

  1. नवीनतम BVAS संस्करण स्थापित कर रहा है
    1. इंस्टॉलर चिह्न लेबल ' BVASX पर डबल-क्लिक करके चलाएं। XXinstaller '। "X. XX" वर्तमान संस्करण संख्या है, वर्तमान में 'bvas 3.30 इंस्टालर '।
      नोट: यह खुला स्रोत सॉफ्टवेयर है । नवीनतम संस्करण के लिए संगत लेखक से संपर्क करें ।
    2. BVAS स्थापित करने के लिए स्क्रीन पर दिए गए निर्देशों का पालन करें ।
      नोट: इंस्टॉलर सॉफ्टवेयर (जैसे, MATLAB रनटाइम) के सही संस्करण के लिए प्रणाली की जाँच करेगा और अगर यह नहीं मिला है, यह इंटरनेट से सॉफ्टवेयर स्थापित हो जाएगा.
    3. एक बार स्थापित, 'BVAS. exe' फ़ाइल पर क्लिक करके कार्यक्रम शुरू ।

4. प्रणाली का उपयोग

  1. कार्यक्रम का उद्घाटन
    1. BVAS कार्यक्रम आइकन पर डबल क्लिक करें BVAS मुख्य मेनू जो निंनलिखित विकल्पों की अनुमति देता है लाने के लिए: 'ग्रिड विश्लेषण', 'सीढ़ी विश्लेषण', 'सीढ़ी की समीक्षा', या 'बाहर निकलें' ।
      नोट: वहाँ भी है एक ड्रॉप डाउन मेनू शीर्ष बाएँ कोने में स्थित 'ईमेल सेटिंग्स' (चित्रा 3ए) लेबल.
  2. ईमेल सेटिंग्स
    1. 'ईमेल सेटिंग्स' ड्रॉप-डाउन मेनू पर क्लिक करें और पहले 'परिवर्तन ईमेल गंतव्य' का चयन करें ।
    2. विश्लेषण पर अपडेट प्राप्त करने के लिए एक पसंदीदा ईमेल पता डालें और 'OK' चुनें. वर्तमान में सहेजे गए ईमेल को परिवर्तित न करने के लिए ' रद्द करें ' चुनें ।
    3. वर्तमान में सिस्टम में सहेजे गए ईमेल पर एक परीक्षण ईमेल भेजने के लिए 'परीक्षण ईमेल भेजें' बटन पर क्लिक करें । 'ईमेल भेजे गए!' विंडो पॉप-अप को परीक्षण के पूरा होने का वाचक बंद करें.
  3. ओपन फील्ड ग्रिड टेस्ट विश्लेषण
    1. शीर्ष मेनू स्क्रीन से 'ग्रिड विश्लेषण' का चयन करें ।
    2. सुनिश्चित करें कि टॉगल बटन 'एकल वीडियो/पूरे सत्र/प्लॉट डेटा' का परीक्षण सत्र वीडियो के पूरे सेट पर विश्लेषण पूरा करने के लिए पूरे सत्र प्रदर्शित कर रहा है ।
    3. विश्लेषण करने के लिए वीडियो की फ़ाइल को खोजने के लिए फ़ाइल सिस्टम को ब्राउज़ करने के लिए ऊपरी इनपुट बॉक्स के बगल में '...' बटन का उपयोग । चरण 2.2.1 में चर्चा की गई शैली में लेबल किए गए फ़ोल्डर का चयन करें ।
    4. डेटा संग्रहीत करने के लिए स्प्रेडशीट फ़ाइल का चयन करने के लिए फ़ाइल सिस्टम को ब्राउज़ करने के लिए निचले इनपुट बॉक्स के आगे के... बटन का उपयोग करें ।
      नोट: ध्यान दें कि, साथ ही डेटा को किसी स्प्रेडशीट फ़ाइल में लाना, प्रत्येक वीडियो के लिए पूरा पथ डेटा एक ही निर्देशिका में एक डेटा फ़ाइल (. mat) में संग्रहीत किया जाता है जो चरण 4.3.3 में चुना गया वीडियो रखता है ।
    5. सुनिश्चित करें कि चरण 4.3.2 में उल्लिखित टॉगल बटन एकल वीडियो पर विश्लेषण पूर्ण करने के लिए 'एकल वीडियो' पर सेट है.
    6. विश्लेषण करने के लिए वीडियो की फ़ाइल को खोजने के लिए फ़ाइल सिस्टम को ब्राउज़ करने के लिए ऊपरी इनपुट बॉक्स के बगल में... बटन का उपयोग करें ।
    7. एकल वीडियो विश्लेषण से परिणाम डेटा फ़ाइल (. mat) को सहेजने के लिए किसी निर्देशिका का चयन करने के लिए फ़ाइल सिस्टम को ब्राउज़ करने के लिए निचले इनपुट बॉक्स के आगे के... बटन का उपयोग करें ।
      नोट: वीडियो के बाद डेटा फ़ाइल का नाम दिया जाएगा, जिसका नाम एनिमल के बाद होगा ।
    8. का चयन करें 'आउटपुट डेटा' टॉगल से चरण 4.3.2 में उल्लेख किया है । एक पहले से विश्लेषण ग्रिड वीडियो से डेटा उत्पादन करने के लिए । इस प्लॉट किए गए डेटा के उदाहरण आंकड़े 1b और 1Cमें दिखाए जाते हैं ।
    9. पहले बनाए गए ग्रिड वीडियो डेटा फ़ाइल का चयन करने के लिए फ़ाइल सिस्टम को ब्राउज़ करने के लिए ऊपरी इनपुट बॉक्स के बगल में... बटन का उपयोग करें । प्लॉट और डेटा आरेख बनाने के लिए 'Go!' का चयन करें ।
      नोट: यह फ़ंक्शन एक पाठ फ़ाइल भी बनाता है, जिसका नाम उसी निर्देशिका में डेटा फ़ाइल के रूप में रखा जाता है, जिसमें पशु का रन डेटा होता है.
    10. एक बार दोनों आवश्यक फ़ाइलें स्थित किया गया है, का चयन करें 'जाओ!' वीडियो विश्लेषण शुरू करने के लिए । ध्यान दें कि 'वापसी' बटन शीर्ष मेनू फिर से खोलना होगा और 'बाहर निकलें' बटन पूरी तरह से कार्यक्रम बंद हो जाएगा । ट्रैकिंग एल्गोरिथ्म (आंकड़े 3 सी और 3 डी) का एक दृश्य प्रतिनिधित्व दिखाने के लिए 'डीबग प्रदर्शन' टॉगल चुनें ।
    11. विश्लेषण प्रक्रिया प्रारंभ करने के लिए 'Go! ' का चयन करें । समीक्षक स्क्रीन पर प्रत्येक वीडियो की छवियों की जांच करें । यदि पांच से अधिक वीडियो हों तो 'अगला' और 'पिछला' पृष्ठ बटंस का उपयोग करें ।
    12. एक मैनुअल चयन मेनू लाने के लिए, 'संपादितकरें ' बटन का चयन करें अगर कोई हरी लाइनों या हरी लाइन परीक्षण के क्षेत्र के आसपास सही वर्ग में प्रतीत नहीं होता है । कोनों को संपादित करने के लिए, ' कोनों को संपादित करें ' बटन चुनें ।
      नोट: 'अगला फ़्रेम' बटन प्रतिनिधि छवि वीडियो की अगली फ़्रेम में प्रश्न में परिवर्तित करता है । स्वचालित रूप से दिए गए फ्रेम बाधित या ध्यान से बाहर है अगर 'अगले ' फ्रेमबटन का चयन करें ।
    13. परीक्षण क्षेत्र का चयन करने के लिए प्रतिनिधि छवि के दाईं ओर दिए गए निर्देशों का पालन करें और चयन प्रक्रिया को पूरा करने के लिए 'Enter' दबाएं ।
      नोट: चयनित हरी रेखाओं को अब प्रतिनिधि छवि पर दिखाया जाएगा.
    14. चयन सहेजें और समीक्षक स्क्रीन पर वापस जाने के लिए 'किया' का चयन करें ।
    15. प्रत्येक वीडियो के लिए ग्रिड क्षेत्र सही रूप से चयनित होने के बाद पूर्ण विश्लेषण प्रक्रिया प्रारंभ करने के लिए केंद्र 'कियागया ' बटन चुनें । प्रोग्राम को चलाने की अनुमति दें और पूरा होने पर, एक सफलता प्रॉंप्ट दिखाई देगा ।
      नोट: वीडियो के एक सत्र के पूर्ण विश्लेषण कुछ समय ले, पशु प्रति लगभग 10 मिनट कर सकते हैं ।
  4. सीढ़ी परीक्षण विश्लेषण
    नोट: प्रारंभिक सीढ़ी परीक्षण विश्लेषण के लिए प्रोटोकॉल बहुत कदम 4.3.10 – 4.3.15 में उल्लिखित प्रोटोकॉल के समान है । उन चरणों से पहले उल्लेखनीय अंतर निंनानुसार हैं:
    1. सीढ़ी विश्लेषण मेनू खोलने के लिए शीर्ष मेनू से 'सीढ़ी विश्लेषण' का चयन करें ।
    2. टॉगल में दो विकल्प देखें, 'एकल वीडियो' और 'पूरे सत्र' (चित्रा 3बी) ।
    3. के साथ 'पूरे सत्र', ऊपरी इनपुट... बटन का चयन करने के लिए सीढ़ी चरण 2.2.1 में नाम वीडियो के साथ फ़ोल्डर का चयन करें । चुनें कम... बटन के लिए एक निर्देशिका का चयन करने के लिए सीढ़ी वीडियो से डेटा के साथ एक फ़ोल्डर को बचाने के लिए बाद में समीक्षा करें ।
    4. यदि 'एकल वीडियो' चयनित है, तो ऊपरी... बटन और चरण 4.4.3 के समान स्थान के साथ एक एकल वीडियो फ़ाइल का चयन करें ।
    5. विश्लेषण प्रक्रिया शुरू करने और सीढ़ी परीक्षण क्षेत्र समीक्षक स्क्रीन लाने के लिए 'जाओ!' का चयन करें ।
    6. कदम 4.3.10-4.3.15 ग्रिड के लिए के रूप में सीढ़ी के लिए उसी तरह का पालन करें । प्रोग्राम को चलाने की अनुमति दें और पूरा होने पर, एक सफलता प्रॉंप्ट दिखाई देगा ।
      नोट: विश्लेषण के दौरान कुछ गलत हो जाता है, तो एक ईमेल चरण 4.2.2 में दर्ज किया गया ई-मेल पता करने के लिए भेजा गया है । किसी भी तरह का एक विश्लेषण के पूरा होने पर, एक पूरा ईमेल एक ही ईमेल पते पर भेजा जाता है ।
  5. सीढ़ी छवि की समीक्षा
    नोट: निम्नलिखित प्रोटोकॉल की समीक्षा करने के लिए पहले से विश्लेषण सीढ़ी वीडियो किसी भी विफलताओं और पंजा फिसल जाती है की पुष्टि करने के लिए है. ध्यान दें, एक सीढ़ी पार करने के लिए स्प्रेडशीट फ़ाइलों को 'सीढ़ी छवि की समीक्षा' (4.5.1 कदम-4.5.5) पूरा हो गया है जब तक देखने के लिए उत्पंन नहीं कर रहे हैं ।
    1. शीर्ष मेनू से, 'सीढ़ी छवि की समीक्षा' का चयन करें. यह सीढ़ी की समीक्षा फ़ाइल का चयन स्क्रीन लाता है ।
    2. डेटा फ़ाइलों के फ़ोल्डर का चयन करने के लिए शीर्ष... बटन का चयन करें ।
      नोट: फ़ाइलें चरण 4.4.2 में चुने गए स्थान में सहेजे जाते हैं और निम्न स्वरूप में नाम हैं: "M1_D1_Y1 सीढ़ी वीडियो सत्र HH_MM M2_D2_YYYY". M1, D1, और Y1 सत्र की तिथि का विश्लेषण किया जा रहा है । "सीढ़ी वीडियो सत्र" "एकल वीडियो विश्लेषण" पढ़ा होगा अगर केवल एक ही वीडियो विश्लेषण किया गया था । HH_MM और M2_D2_YYYY समय और तारीख है कि समीक्षा सत्र शुरू किया गया है ।
    3. अध्ययन के लिए बनाई गई स्प्रेडशीट फ़ाइल का चयन करने के लिए नीचे...
    4. मैन्युअल समीक्षा प्रक्रिया प्रारंभ करने के लिए 'Go! ' का चयन करें.
    5. स्वचालित रूप से खोली गई सीढ़ी डेटा समीक्षक मेनू देखें । यदि एक पर्ची का पता चला है, तो उपलब्ध किसी भी लगातार दर्ज फ्रेम की जांच करने के लिए 'अगले फ्रेम' और 'अंतिम फ्रेम' बटन का उपयोग करें ।
    6. पर्ची टॉगल का उपयोग करने के लिए निरूपित क्या चूहे के पैर फिसल गया है । पर टॉगल छोड़ 'नहीं पर्ची' अगर पता लगाने के एक झूठी सकारात्मक है । अगले डिटेक्शन (चित्र 2A) पर जाने के लिए 'सहेजें/
    7. असफलता की स्थिति में, टॉगल का उपयोग करने के लिए निरूपित करने के लिए कि असफलता उत्क्रमण के कारण है (जहां चूहे चलाने के दौरान चारों ओर बदल गया) या ठहराव (जहां चूहे एक समय पर ढंग से चलाने को पूरा करने में विफल) ।
    8. अगली खोज पर जाने के लिए 'सहेजें/ अंतिम खोज पर, विश्लेषण पूर्ण करने के लिए 'सहेजें/जारी रखें' क्लिक करें और पहले चुनी गई स्प्रेडशीट फ़ाइल में डेटा सहेजें । पूर्णता सूचना को ख़ारिज करें ।
      नोट: समीक्षा पूर्ण होने के बाद, जिस फ़ोल्डर की समीक्षा की गई है उसका नाम बदला है "समीक्षित M1_D1_Y1 सीढ़ी वीडियो सत्र HH_MM M2_D2_YYYY" ।

5. आउटपुट डेटा विश्लेषण

  1. ग्रिड स्प्रेडशीट फ़ाइल
    1. प्रत्येक ग्रिड वीडियो से स्प्रेडशीट फ़ाइल में बनाए गए डेटा की स्थिति जानें ।
      नोट: कॉलम के रूप में सही करने के लिए छोड़ दिया जाता है निंनानुसार: पशु का नाम, परीक्षण की तारीख, अध्ययन संख्या के सप्ताह, कुल दूरी कूच, कुल समय बंद कर दिया, अधिकतम वेग हासिल किया, सही बदल जाता है, छोड़ दिया जाता है, और ग्रिड लाइन पार (चित्रा 1डी) ।
    2. इन मैट्रिक्स का उपयोग सकल मोटर प्रदर्शन को बढ़ाता है और जानवरों और समय अंक के बीच तुलना भूखंडों बनाने के लिए ।
  2. सीढ़ी स्प्रेडशीट फ़ाइल
    1. विफलता और पंजा पर्ची की समीक्षा के बाद प्रत्येक सीढ़ी वीडियो से स्प्रेडशीट फ़ाइल में बनाया डेटा का पता लगाएं ।
      नोट: कॉलम छोड़ दिया जाता है के रूप में ठीक इस प्रकार है: पशु का नाम, भागो संख्या 1 – 5, अध्ययन संख्या के सप्ताह, परीक्षण की तारीख, भागो प्रकार (या तो सफलता या विफलता), सफलता के लिए चलाने के समय, प्रतिशत पूरा, पंजा प्रत्येक पंजा पर फिसल जाता है, और विफलता मोड । समय स्तंभ किसी विफलता के लिए रिक्त है और विफलता मोड स्तंभ या तो उत्क्रमणीय या ठहराव (आरेख 2B) पढ़ा जाएगा ।
    2. इन मेट्रिक्स का उपयोग ठीक मोटर प्रदर्शन को बढ़ाता है और जानवरों और समय अंक के बीच तुलना भूखंड बनाने के लिए ।

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

यहां प्रस्तुत तरीकों के बाद, चूहों खुले मैदान ग्रिड और सीढ़ी प्रति सप्ताह 2x परीक्षण पूरा किया । डेटा BVAS का उपयोग करके और प्रशिक्षित और नौसिखिया समीक्षक द्वारा एक बंद घड़ी के साथ मैन्युअल रूप से दोनों का विश्लेषण किया गया. प्रस्तुत परिणाम एक गैर एक 8 सप्ताह के अध्ययन पर प्रत्यारोपित नियंत्रण पशु से कच्चे साप्ताहिक स्कोर के एक औसत हैं, जहां सप्ताह "0" आधार रेखा के परीक्षण से मेल खाती है । नोट यह सर्जरी जानवरों के लिए एक सप्ताह के आराम के रूप में 1 सप्ताह के दौरान कोई परीक्षण किया गया था । ओपन फील्ड ग्रिड प्रति दिन 1x का परीक्षण किया है, क्योंकि सीढ़ी प्रति दिन 5x परीक्षण किया है, और वहां दो परीक्षण दिन प्रति सप्ताह कर रहे हैं, वहां खुले मैदान ग्रिड के लिए 16 परीक्षणों का एक नमूना है, जबकि एक ही 8 सप्ताह की अवधि में सीढ़ी परीक्षण के लिए ८० परीक्षण कर रहे हैं ।

BVAS vs. मैनुअल विश्लेषण:
BVAS प्रणाली की निरंतरता की पुष्टि करने और इसे मैनुअल विश्लेषण के खिलाफ मांय करने के लिए, ग्रिड लाइनों के लिए परिणाम पार कर गया और समय पार सीढ़ी तीन विशेषज्ञ समीक्षक (n = 3) से एक "सोने के मानक के रूप में मैनुअल परिणामों की तुलना में थे." नौसिखिए उपयोगकर्ता (n = 7) भी दोनों मैंयुअल रूप से और BVAS का उपयोग कर डेटा की समीक्षा की । मांयता के लिए, प्रत्येक समीक्षक एक ही जानवर के लिए प्रयोगों के एक दिन की जांच (ग्रिड परीक्षण = एक वीडियो/सीढ़ी परीक्षण = पांच स्वतंत्र परीक्षण) । ओपन फील्ड ग्रिड परीक्षण के लिए परिणामों से पता चला है कि विशेषज्ञ समीक्षकों नौसिखिए समीक्षक से अधिक सुसंगत थे (0 बनाम १७.१ के एक विचरण, क्रमशः के विचरण), लेकिन जब BVAS का उपयोग कर, वहां दोनों विशेषज्ञ और नौसिखिए उपयोगकर्ताओं के लिए शूंय विचरण था ( चित्र 4 क). इसी तरह, सीढ़ी परीक्षण के लिए परिणाम से पता चला कि विशेषज्ञ समीक्षक नौसिखिए समीक्षक से अधिक सुसंगत थे (~ 3.5 x बड़ा: ०.४१४ के एक विचरण बनाम ०.१२० के एक विचरण, क्रमशः), लेकिन जब BVAS का उपयोग कर, वहां फिर से था दोनों विशेषज्ञ और नौसिखिए उपयोगकर्ताओं के लिए शूंय विचरण (चित्रा 4बी) ।

इसलिए, जहां संभव हो, दोनों खुले मैदान ग्रिड और सीढ़ी परीक्षण के लिए व्यवहार मेट्रिक्स मैंयुअल रूप से एक ही विशेषज्ञ उपयोगकर्ता द्वारा quantified थे और BVAS का उपयोग कर उत्पंन परिणामों की तुलना में । यहां, प्रयोगों की अवधि के दौरान सभी शामिल पशुओं से परिणाम का मूल्यांकन किया गया । सभी त्रुटि का मतलब है (SEM) की एक मानक त्रुटि के रूप में रिपोर्ट जब तक अंयथा रिपोर्ट है । दो तरीकों के बीच का अंतर ०.६४ ± ०.०६ एस की सीढ़ी परीक्षण और ग्रिड परीक्षण के लिए ३.५६ ± ०.५३ लाइनों के लिए एक औसत से लेकर । दो तरीकों के बीच 8 सप्ताह के पाठ्यक्रम पर ओपन फील्ड ग्रिड परीक्षण के लिए औसत अंतर ११.१३ ± ३.०३% था । दो तरीकों के बीच 8 सप्ताह के पाठ्यक्रम पर सीढ़ी परीक्षण के लिए औसत अंतर ९.०५ ± १.०७% था । दो पद्धतियों के बीच प्रतिशत अंतर की गणना समीकरण 1के बाद की गई थी ।

समीकरण 1:Equation 1

भी सीढ़ी परीक्षण के समय के लिए ध्यान दें, मैनुअल डेटा संग्रह केवल 1 s करने के लिए सटीक है (जो समय रखने के लिए इस्तेमाल किया डिवाइस के आधार पर बदल सकते हैं), जबकि BVAS वीडियो की फ्रेम दर के व्युत्क्रम के लिए सटीक है की समीक्षा की जा रही है । उदाहरण के लिए, यदि वीडियो प्रति सेकंड 15 फ़्रेंस पर फिल्माया गया है, तो BVAS डेटा 1/15 से एक सेकंड के लिए सटीक है ।

ओपन फील्ड ग्रिड टेस्ट:
पहले प्रकाशित प्रोटोकॉल12,13के बाद, जानवरों को अपने सकल मोटर समारोह और तनाव व्यवहार को मापने के लिए 3 मिनट के लिए एक खुला क्षेत्र ग्रिड परीक्षण में स्वतंत्र रूप से चलाने की अनुमति दी गई । परीक्षण के दौरान दर्ज वीडियो BVAS का उपयोग करने के लिए अधिकतम वेग के लिए कच्चे स्कोर यों तो विश्लेषण किया गया था, कुल दूरी, ग्रिडलाइनों की संख्या को पार कर, और सही का प्रतिशत पशु द्वारा प्राप्त बदल जाता है (चित्रा 5) । हालांकि इस डेटा केवल एक जानवर का प्रतिनिधि है, रुझान हासिल की वृद्धि हुई अधिकतम वेग के अध्ययन के पाठ्यक्रम पर देखा गया, वृद्धि की कुल दूरी कूच, और ग्रिडलाइनों की एक वृद्धि की संख्या को पार कर. आश्चर्य की बात है, जब एक दूसरे की तुलना में, कुल दूरी कूच, और कुल ग्रिडलाइनों पार एक मजबूत सकारात्मक संबंध था । BVAS ग्रिडलाइन के लिए मैनुअल ठहराव तुलना ठहराव से पता चला तुलनीय परिणाम (चित्रा 5सी) । इस विशेष जानवर के लिए, सही का प्रतिशत काफी हद तक ४०% और ५०% (चित्रा 5डी) के बीच मँडरा जाता है । नोट की, कुल दूरी की यात्रा के लिए मैट्रिक्स, अधिकतम वेग, और बारी दिशा में असमर्थ थे मैंयुअल रूप से quantified, और स्वचालित BVAS कार्यक्रम का एक और जोड़ा सुविधा का प्रतिनिधित्व करते हैं ।

सीढ़ी टेस्ट:
जैसा कि पहले4,14, सीढ़ी परीक्षण के लिए समंवित समझ और ठीक मोटर समारोह उपाय पूरा किया गया था की सूचना दी । परीक्षण के दौरान दर्ज वीडियो BVAS का उपयोग करने के लिए समय को पार और पंजा फिसल जाता है (6 चित्रा) की संख्या के लिए कच्चे स्कोर यों तो विश्लेषण किया गया था । इस जानवर में, सीढ़ी पार करने के लिए समय में एक कम चलन था, 4 सप्ताह के आसपास शुरू करने के समय में वृद्धि के बाद । BVAS पार करने के लिए मैनुअल ठहराव तुलना समय ठहराव तुलनीय परिणाम से पता चला (चित्रा 6A) । के रूप में प्रस्तुत जानवर एक गैर शल्य चिकित्सा नियंत्रण था, पंजा फिसल निराला थे, और बाएं और दाएं पंजा (चित्रा 6बी) के बीच की संख्या में तुलनीय ।

Figure 1
चित्रा 1 : ओपन फील्ड ग्रिड परीक्षण के परिणाम का उदाहरण । (क) यह पैनल एक काली पृष्ठभूमि और गुलाबी ग्रिड लाइनों के साथ व्यवहार परीक्षण 1 एम2 खुला परीक्षण क्षेत्र से पता चलता है । (ख) यह एक एक जानवर के 3-ंयूनतम ग्रिड चलाने के एक भूखंड का एक उदाहरण है । इस जानवर ग्रिड का एक सर्किट बनाया है और फिर समय के शेष के लिए ज्यादातर स्थिर बनी हुई है । लाल हे और है एक्स निरूपित जहां बारी का पता लगाने एल्गोरिथ्म एक बाएं (o) या एक सही (x) बारी का पता चला । (ग) यह एक एकल जानवर के 3-ंयूनतम ग्रिड चलाने के एक भूखंड का एक दूसरा उदाहरण है । यह जानवर पूरे 3-ंयूनतम परीक्षण अवधि के लिए अत्यंत सक्रिय था । लाल हे और है एक्स निरूपित जहां बारी का पता लगाने एल्गोरिथ्म एक बाएं (o) या एक सही (x) बारी का पता चला । (घ) यह पैनलों बी और सीमें देखा दो रन के लिए डेटा फ़ाइल में उत्पादन का एक उदाहरण है । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

Figure 2
चित्रा 2 : एक सीढ़ी डेटा समीक्षक स्क्रीन का उदाहरण । (क) इस पैनल सीढ़ी डेटा समीक्षक स्क्रीन, एक सीढ़ी परीक्षण सेट अप प्रदर्शन स्क्रीनशॉट के साथ पूरा पता चलता है । यह स्क्रीन है जहां उपयोगकर्ता का पता चला फिसल जाता है और विफलताओं की पुष्टि करेगा । इस उदाहरण से पता चलता है एक सकारात्मक सही सामने पंजा पर्ची का पता चला । (ख) यह पैनल एमें जांच की गई सीढ़ी चलाने के लिए डेटा फ़ाइल में आउटपुट का एक उदाहरण है । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

Figure 3
चित्रा 3 : BVAS विश्लेषण स्क्रीन का उदाहरण । (क) इस पैनल BVAS के शीर्ष मेनू से पता चलता है । ऊपरी बाएँ कोने में नीचे और ईमेल सेटिंग्स ड्रॉप-डाउन मेनू के साथ चार बटन पर ध्यान दें. (ख) यह एक फ़ाइल चयन स्क्रीन का एक उदाहरण है, सीढ़ी वीडियो विश्लेषण के लिए इस मामले में । (C) यह एक ग्रिड परीक्षण वीडियो के लिए एक डीबग विश्लेषण व्यूअर का एक उदाहरण है । यह पता लगाना एल्गोरिथ्म एक ग्रिड परीक्षण के विश्लेषण के दौरान प्रदर्शित करता है । (घ) यह पैनल एक सीढ़ी परीक्षण वीडियो के लिए एक डिबग विश्लेषण दर्शक का एक उदाहरण दिखाता है । यह पता लगाने एल्गोरिथ्म एक सीढ़ी परीक्षण के विश्लेषण के दौरान प्रदर्शित करता है । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

Figure 4
चित्र 4 : विशेषज्ञ और नौसिखिया परीक्षण के परिणाम का उदाहरण । इन पैनलों के परिणाम दिखाने के एक मैनुअल और एक BVAS विशेषज्ञ और नौसिखिया के लिए परीक्षण (a) ग्रिडलाइनों की संख्या को पार कर खुले मैदान ग्रिड परीक्षण पर और (B) समय सीढ़ी परीक्षण पर पार करने के लिए. दोनों परीक्षणों के लिए, परिणाम से पता चला है कि विशेषज्ञ उपयोगकर्ताओं को मैनुअल विश्लेषण के लिए नौसिखिए उपयोगकर्ताओं से एक कम विचरण किया था, जबकि शूंय विचरण, उपयोगकर्ता विशेषज्ञता पर ध्यान दिए बिना परिणामस्वरूप BVAS का उपयोग कर । मानक विचलन की सूचना दी है । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

Figure 5
चित्रा 5 : प्रतिनिधि ओपन फील्ड ग्रिड परीक्षा परिणाम । इन पैनलों प्रतिनिधि ओपन फील्ड ग्रिड के लिए एक गैर प्रत्यारोपित नियंत्रण पशु के लिए परीक्षण के परिणाम दिखाने के लिए (a) अधिकतम वेग हासिल किया, (ख) कुल दूरी की यात्रा की, (ग) ग्रिडलाइनों की कुल संख्या को पार कर, और (घ) पशु द्वारा किए गए सही मोड़ों का प्रतिशत । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

Figure 6
चित्रा 6 : प्रतिनिधि सीढ़ी परीक्षा परिणाम । इन पैनलों प्रतिनिधि सीढ़ी के लिए एक गैर प्रत्यारोपित नियंत्रण पशु के लिए परीक्षण के परिणाम दिखाने के लिए (क) समय के लिए सीढ़ी पार, और (ख) की संख्या सही और वाम मोर्चा पंजा फिसल जाता है । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

एक मजबूत विश्लेषण सुनिश्चित करने के लिए प्रोटोकॉल का सबसे महत्वपूर्ण भाग अनुरूप फिल्माने है. यदि वीडियो अच्छी तरह से जलाया और प्रोटोकॉल के पहले खंड में चर्चा के रूप में सही स्थिति पर फिल्माया, प्रणाली एक सटीक विश्लेषण करने में सक्षम हो जाएगा रहे हैं । किसी भी छवि प्रसंस्करण समस्या के साथ के रूप में, प्रक्रिया के बाद प्रसंस्करण और अधिक सटीक और सरल कर देगा में किया काम । जैसे, सुनिश्चित करें कि उपकरण और जानवरों के परीक्षण और किसी भी छाया या फ्रेम में अंय गति के दौरान अच्छी तरह से जलाया जाता है एक ंयूनतम करने के लिए रखा है मतलब होगा BVAS सटीकता के एक उच्च स्तर पर कार्य कर सकते हैं ।

यहां प्रस्तुत प्रोटोकॉल कुशलतापूर्वक और reproducibly दोनों एक खुले मैदान ग्रिड और एक सीढ़ी परीक्षण के माध्यम से कुतर में सकल और ठीक मोटर समारोह परीक्षण से परिणामों का विश्लेषण करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है । इसके अतिरिक्त, यह विश्लेषण प्रक्रिया में मानव त्रुटि या पूर्वाग्रह की संभावना कम कर देता है के रूप में डेटा विश्लेषण काफी हद तक स्वयं कार्य कंप्यूटर द्वारा किसी भी उपयोगकर्ता इनपुट के बिना पूरा हो गया है । इस सुविधा के कारण, BVAS प्रणाली दोनों विशेषज्ञ और नौसिखिए उपयोगकर्ताओं द्वारा सटीकता के एक ही स्तर के साथ इस्तेमाल किया जा सकता है । BVAS कार्यक्रम स्वयं की जांच है, को लागू करने के लिए आसान है, और सस्ती का उपयोग करें । इसके अलावा, कोड के लिए एक शोधकर्ता व्यक्ति की जरूरत है फिट अनुकूलित किया जा सकता है । उदाहरण के लिए, ओपन फील्ड ग्रिड कोड कुल दूरी की यात्रा सहित मैट्रिक्स की एक किस्म का विश्लेषण करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है, अधिकतम गति हासिल की, और छोड़ दिया और सही की संख्या बदल जाता है, और संभावना आसानी से एक पानी भूलभुलैया में ट्रैकिंग के लिए संशोधित किया जा सकता है या मजबूर तैरना टी पूछो. अतिरिक्त संशोधनों को कोड को कमरे में प्रकाश व्यवस्था, ग्रिड और सीढ़ी लाइन रंग में अंतर अलग है, और पशु रंग में अंतर के लिए खाते में किया जा सकता है । हालांकि परीक्षण उपकरण और BVAS कोड यहां प्रस्तुत चूहे के अध्ययन में उनके उपयोग के लिए डिजाइन किए गए थे, हम उंमीद है कि या तो ऊपर या नीचे बढ़ाया जा सकता है विभिंन आकार जानवरों के साथ प्रयोग किया जाता है, हालांकि इस तिथि को सत्यापित नहीं किया गया है ।

सभी व्यवहार परीक्षण और डेटा विश्लेषण के साथ के रूप में, यह अध्ययन और बाद में विश्लेषण भर में संभव के रूप में ज्यादा स्थिरता बनाए रखने के लिए महत्वपूर्ण है । हालांकि प्रस्तुत BVAS बहुत डेटा विश्लेषण के लिए मानव निवेश पर किसी भी निर्भरता कम कर देता है, मानव विचरण जानवरों के साथ काम कर रहे शोधकर्ता और प्रक्रियाओं15हैंडलिंग के साथ खेलने में आ सकते हैं । इसके अलावा, परीक्षण स्थान16 या आवास और पशुपालन की स्थिति में परिवर्तन17 भी परिणाम को प्रभावित कर सकते हैं । जबकि BVAS प्रकाश और कैमरा कोण के लिए खाते में अद्यतन किया जा सकता है, गंध, कर्मियों, या आहार के रूप में कारकों केवल अध्ययन के समय के लिए खाते में किया जा सकता है । इसलिए, शोधकर्ताओं को पशु परीक्षण और आवास की स्थिति, परीक्षण कर्मियों, और विश्लेषणात्मक तरीकों, दूसरों के बीच में संभव के रूप में अनुरूप रहने के लिए सावधानी रखना चाहिए ।

BVAS अपनी यौगिक डिटेक्शन सिस्टम के कारण ही उपन्यास है । वीडियो के प्रत्येक फ्रेम बाइनरी मास्क बनाने के लिए कई छवि फिल्टर के माध्यम से पारित कर दिया है फ्रेम में चूहे के लिए देखने के लिए सभी नपे । हर संभव चूहा आकार तो चूहे होने की इसकी संभावना पर प्रणाली द्वारा रेटेड है । आकार में यह रेटिंग कारक, आकार फिल्टर पर पता चला है की संख्या है, और पिछले पथ पर आधारित जानवर के अंतिम स्थान और अनुमानित स्थान । यह एक मजबूत जानवर का पता लगाने कि छाया और प्रकाश व्यवस्था में परिवर्तन के आधार पर उत्पन्न ज्यादातर मुद्दों पर काबू पाने के लिए बनाता है । वर्तमान व्यावसायिक रूप से उपलब्ध पशु ट्रैकिंग सिस्टम के विपरीत, इस विधि पशु के लिए किसी भी संशोधनों की आवश्यकता नहीं है इसे और अधिक दृश्यमान बनाने के लिए और वीडियो रिकॉर्डिंग के लिए एक एकल मानक गति वेब कैमरा का उपयोग करता है । BVAS प्रणाली भी पारंपरिक मैंयुअल रूप से quantified व्यवहार परीक्षण पर एक सुधार है क्योंकि सभी मैट्रिक्स है कि से बाहर कर रहे है निष्पक्ष वीडियो से मापा जाता है । एक मानव quantified व्यवहार अध्ययन प्रकृति में कुछ मनोवाद के रूप में शोधकर्ता का फैसला क्या एक पंजा पर्ची या ग्रिड लाइन पार का गठन होगा ।

सिस्टम को अपनी पूरी क्षमताओं के लिए काम करने के लिए कुछ विशिष्ट सेटअप की आवश्यकता है । हालांकि यह तंत्र में परिवर्तन करने के लिए प्रणाली को अनुकूलित करने के लिए संभव है, यह वर्तमान में कोड को संपादित करने के लिए कंप्यूटर कोडिंग में कुछ प्रवाह की आवश्यकता होगी । कुछ कोडन प्रवाह के साथ, समस्या निवारण आसान बना दिया है क्योंकि त्रुटि नोटिस ईमेल एक पूर्ण त्रुटि जानकारी readout शामिल हैं । यदि वीडियो प्रणाली में खिलाया आदर्श संकल्प या फ्रेम दर (१०८० पी, 15 एफपीएस) में नहीं हैं, उपयोगकर्ता एक चेतावनी संदेश के माध्यम से सतर्क कर दिया है । इस परिवर्तन प्रणाली की सटीकता को प्रभावित करेगा, लेकिन यह अभी भी कम संकल्प वीडियो पर चला सकते हैं । विश्लेषण के दौरान कोई त्रुटि उत्पंन करने वाली कोई भी प्रकाश या छाया समस्याएं उपयोगकर्ता द्वारा दर्ज ईमेल को भेजे गए डायनेमिक त्रुटि संदेश में ले जाएगी । उपयोगकर्ता तब डीबग व्यूअर का उपयोग करने के लिए फ़्रेम विश्लेषण द्वारा फ्रेम देखने के लिए क्या मुद्दा पैदा कर सकते हैं । त्रुटि संदेश भी एक त्रुटि रिपोर्ट शामिल है, इसलिए अगर यह एक कोडन मुद्दा है, यह बस संबोधित किया जा सकता है ।

भविष्य में, BVAS प्रणाली को आगे कोडिंग सॉफ्टवेयर से वाक्यविंयास का कोई ज्ञान के बिना अनुकूलित कर सकता है । एक ट्रैकिंग विकल्प मेनू के अलावा, बस और आसानी से पशु और ग्रिड लाइनों के रंग का चयन करने के लिए उपयोगकर्ता की अनुमति सकता है । सीढ़ी परीक्षण ट्रैकिंग भी सटीकता में कोड और एक बेहतर सीढ़ी प्रकाश रिग में एक झरना वस्तु डिटेक्टर के संभव इसके अलावा के साथ वृद्धि होगी सीढ़ी परीक्षण और फिल्म उपकरण के साथ । इसलिए, हम उम्मीद करते हैं कि BVAS सिस्टम यहाँ वर्णित आसानी से व्यवहार और मोटर समारोह कार्यों की एक सरणी में लागू किया जा सकता है रोग और चोट मॉडल की एक विस्तृत विविधता फैले.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

लेखकों का खुलासा करने के लिए कुछ नहीं है ।

Acknowledgments

इस अध्ययन को मेरिट रिव्यू अवार्ड # B1495-r (to Jeffrey r. Capadona) और साइंटिस्ट और इंजीनियर्स (PECASE) (Jeffrey r. Capadona) के लिए राष्ट्रपति के जल्दी कैरियर पुरस्कार से संयुक्त राज्य अमेरिका के दिग्गजों मामलों के पुनर्वास का समर्थन किया गया अनुसंधान और विकास सेवा । इसके अतिरिक्त, इस काम के भाग में रक्षा के सहायक सचिव के कार्यालय के माध्यम से सहकर्मी की समीक्षा की चिकित्सा अनुसंधान कार्यक्रम के तहत पुरस्कार सं के तहत समर्थन किया गया । W81XWH-15-1-0608. लेखक अपनी ग्रीष्मकालीन अनुसंधान धन समर्थन के लिए स्रोत स्वीकार करते हैं । सामग्री संयुक्त राज्य अमेरिका के दिग्गजों मामलों या संयुक्त राज्य अमेरिका सरकार के विभाग के विचारों का प्रतिनिधित्व नहीं करते । लेखक अपने मार्गदर्शन के लिए CWRU कुतर व्यवहार कोर में हिरोयुकी Arakawa का शुक्रिया अदा करना चाहते है और परीक्षण कुतर व्यवहार प्रोटोकॉल । लेखक भी अपने डिजाइन में मदद के लिए मैकेनिकल और एयरोस्पेस इंजीनियरिंग के CWRU विभाग से जेम्स ड्रेक और केविन टालबोट का शुक्रिया अदा करना चाहेंगे और उन्हें कुतर सीढ़ी टेस्ट का निर्माण करना होगा ।

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Sprague Dawley rats, male, 201-225 g Charles River CD
Webcam HD Pro c920 Logitec 960-000764
Excel Microsoft N/A
Matalb 2017a, Computer Vision System Toolbox Mathworks N/A
Open field grid test Made in-house at Case Western Reserve University N/A
Ladder test Made in-house at Case Western Reserve University N/A

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

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

Tags

व्यवहार समस्या १३८ व्यवहार चूहा सीढ़ी खुला क्षेत्र ग्रिड ट्रैकिंग एल्गोरिथ्म व्यवहार विश्लेषण आंदोलन विश्लेषण
एक उपंयास एकल पशु मोटर समारोह ट्रैकिंग प्रणाली सरल, आसानी से उपलब्ध सॉफ्टवेयर का उपयोग
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Dona, K. R., Goss-Varley, M.,… More

Dona, K. R., Goss-Varley, M., Shoffstall, A. J., Capadona, J. R. A Novel Single Animal Motor Function Tracking System Using Simple, Readily Available Software. J. Vis. Exp. (138), e57917, doi:10.3791/57917 (2018).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter