Yöntem makalesi

Fare Kısa ve Uzun Vadeli Lokomotor Aktivite video Takip Yazılımı ile Analiz

20K görüntüleme

⸱

DOI:

10.3791/50252

⸱

20 Haziran 2013

 ,  ,  , 
1Department of Animal Sciences, University of Illinois at Urbana-Champaign, 2Department of Pathology, Integrative Immunology and Behavior Program, University of Illinois at Urbana-Champaign

Bu makalede

Özet

Lokomotor aktivite (LMA) farelerde davranış basit ve kolay uygulanabilir bir ölçüsüdür. Video izleme yazılımı (VTS) ve LMA Kaplin LMA analizi manuel, çizgi geçiş yöntemi ile karşılaştırıldığında, özellikle, özgüllük ve duyarlılık geliştirilmesi için izin verir. Ayrıca VTS fare LMA uzun vadeli izleme sağlar.

Özet

Lokomotor aktivite (LMA) fare ve diğer kemirgenler davranış basit ve kolay uygulanabilir bir ölçüsüdür. Video izleme yazılımı (VTS) gelişmeler bu manuel puanlama ile hat geçişi yöntemi ile karşılaştırıldığında önemli ölçüde özgüllük ve duyarlılığı geliştirmek, LMA test birleştiğinde izin var. Buna ek olarak, VTS yüksek verimli bir deney sağlar. Açık alan testi (OFT) için kullanılan Otomatik film izleme benzer, LMA test benzersiz olmasına rağmen bu bu fareler kendi kafes içinde kalmasını sağlar ve ışık-karanlık aktif aşamasında parlak aydınlatma anksiyojenik uyarıcı kullanmak değildir döngüsü. Artık hareket çalışmaları (saat-gün) sık kullanılan vericileri ve biyotelemetri implante varken Geleneksel olarak, LMA, zaman (dakika) kısa bir süre için kullanılmıştır. Gerçek zamanlı izleme seçeneği ile, uzun, kısa vadeli LMA test gibi, şimdi çekmesi kullanılarak yapılabilir. Uzun vadeli LMA testler, uzman gerektirir, Ancak gıda ve su (ki genellikle kafes üzerine konumlandırılmış) video çekmesi engel olmadığını bu kadar kolay, kafes inşa. Önemlisi, videografisi ve VTS zor veya çizgi geçme ve / veya biyotelemetri ile ölçmek olanaksız olan bu tür fare hareket yolu gibi parametrelerin, miktarının sağlar. Özetle, VTS için birleştiğinde LMA test fare hareketi bir daha eksiksiz bir açıklaması ve uzun bir süre boyunca hareket incelemek yeteneği tanıyor.

Protokol

1. Kısa vadeli LMA Kurma ve Prosedürü

  1. Kısa vadeli LMA kafes kurmak
    1. Tek yer fare evde kafes içinde kısa vadeli LMA test edin. VTS bağımlı görüntü analizi kolaylaştırmak için, fare renk (beyaz fareler ve siyah fareler için açık renkli yatak için yani koyu renkli yatak) ile yüksek aksine yatak kullanın.
    2. Kısa vadeli LMA test sırasında, 11 x ¼ çaplı delikler uygun havalandırma destek ile pleksiglas net ¼ ile kafesleri kapsamaktadır.
  2. Kısa vadeli LMA test odası
    1. En az 24 saat 8 için acclimated edildiği temiz bir ortamda fareler test edin.
    2. Test ortamı aydınlatmak için, kırmızı ampuller (<125 lümen) ile kuluçka makinesi kelepçe ışık kullanın. Videografisi önce, pleksiglas kafes başında gelen parlama veya yansımaları kaldırmak için ışık açısını ve konumunu ayarlayın.
    3. Oda gürültü çıkarmak veya önlemek70 dB üzerinde. Aralıklı arka plan gürültü fare test sırasında kaçınılmaz ise bir beyaz gürültü jeneratör kullanın.
    4. Kafesleri kafes yatak için kasap ya da benzer renk laboratuar tezgah kağıdı ile test odası yerleştirilir bunun üzerine test yüzeyini kaplayan, durumda kafes zemin videografisi sırasında maruz kalmaktadır.
  3. Kısa vadeli LMA videografisi
    1. Merkezi ve test odasında kayıt alanı üzerinde bellek en az 120 GB ile bir tavana montajlı gece görüş özellikli video kamera yerleştirin. Video kamera görüntüsü kare (Noldus Bilgi Teknolojisi (Leesburg VA) örneğin Ethovision XT 7 aynı anda gerçek zamanlı olarak 8 fareler izleyebilirsiniz) içinde çok fazla kafes yerleştirilerek kullanılan VTS kararı yeteneği aşmayın.
  4. Kısa vadeli LMA test prosedürü
    1. Işık döngüsünün karanlık / aktif faz esnasında kısa süreli LMA test edin. Işık döngüsü göre zaman inci olduğundan emin olunTüm gruplar arasında aynı e, LMA karanlık döngüsü 1 erken ve daha geç dönem daha fazla aktivite ile bir alaca karanlık desen, aşağıdaki gibi. En aza indirilmiştir LMA içinde geçici farklılıkların olası etkilerini sağlamak için kaydedilen farelerin her grupta hem deney ve kontrol konuları içermektedir.
    2. Bireysel ev ve alışmak fareler en az 24 LMA test 8 başlamadan önce saat.
    3. Doğrudan kameraya altında kafes bölücüler ve kafesleri (bireysel fareler içeren) yerleştirin. Bu fare görünümü (fare Burrows / iç içe malzeme ile kendisini kapsıyorsa gibi) tıkayabilir ve VTS doğruluk engel olabilecek, kafesleri tüm yuvalama / zenginleştirme malzemelerini çıkarın. Kaydedilen her kafes net bir pleksiglas kapak yerleştirin.
    4. Aynı anda birden fazla kafes videoyu zaman, çözünürlük seçilen VTS ile uyumlu olduğundan emin olun. VTS analizi kolaylaştırmak için, (yani sağ üst köşesinde) her bölücü içinde aynı kafesleri konumlandırmak.
    5. Kaydı başlat. Herhangi bir ek olmayan-video belgelerin bağımsız videonun düzgün kimlik sağlamak için ilgili tüm deneysel bilgileri tanımlayan bir barut ile her video başlayın. LMA testi (5-10 dk) süresi izlemek için bir zamanlayıcı ya da kronometre kullanın. Zamanlama bilgileri kaybolur, video kayıt onu kurtarmak.
    6. Kısa vadeli LMA yöntemi kullanılarak tekrarlı ölçümler için, fareler olmayan ölçüm aralıkları sırasında yiyecek ve suya erişim sağlar.
    7. Test sırasında, farelerin görüş böylece harici bir görsel işaret olarak hareket için herhangi bir deneyci dışında tutmak.
    8. Test bittiğinde, geri / iç içe / zenginleştirme malzeme yerine, anksiyete gibi davranış 8 gelişimi için potansiyelini azaltmak için.
  5. Kısa vadeli LMA analizi
    1. Test oturumdan kullanılan VTS ile uyumlu bir arşiv medya için video kayıtları saklayın. Ethovision XT 7, bir sabit disk için (HDD) kullanılır.
    2. Gerçek zamanlı olarak video analiz, ilgili medya oynatıcı kullanarak VTS de videoları tekrar. Şekil 1'de, algılama değişkenler: 2 cm / sn izleme başlar; 1.75 cm / sn durur izleme.
    3. Başlangıçta, izleme için ilgi bölgesi (ROI) gibi tüm kafes zemin seçin. Bu thigmotaxis değerlendirilmesi gibi gelişmiş analizler, için, birden içi kafes ROI oluşturun.
    4. Yüksek verimli çalışmalar için, tek tek her kafes zemin ROI ile eş zamanlı video içindeki tüm kafesleri analiz.
    5. Toplam mesafe, (cm) hareket hızı (cm / sn) ve hareket süresi (sn) taşındı hesaplamak için VTS kullanın. Ethovision XT 7 için, depolama ve ek analiz için Microsoft Excel'e üretilen verileri.

2. Uzun vadeli LMA Test Kurma ve Prosedürü

  1. Uzun vadeli LMA test kafes yapı
    1. Kısa uç duvarda bir 5,5 cm çapında delikbir standart fare kafes. Galvanizli çelik hasır ¼ ile delik için bir kaplama oluşturun. Gıda fare erişime izin vermek için açıklıkları çeşitli ½ oluşturma, örgü kes. Keskin kenarları kaldırmak için herhangi bir kesim örgü parlatmak.
    2. Doğrudan 5.5 cm açıklığı kapatmak için kullanılan örgü bağlı harici haznesi oluşturmak için ek örgü kullanın. Delik karşılamak için kullanılan örgü için hazne bağlayın ve alüminyum perçin kullanarak kafesine düzeneğini gövdeye.
    3. Standart bir 50 ml konik (Corning) ve no-damla sipper tüp yerleştirme (Sta-Saf Sistemleri) sağlamak için aşırı delinmiş bir 1-delik lastik tıpa (Fisher) bir su şişesi oluşturun. Velcro bant ile kafes (3M) için su şişesi Güvenli ve örgü kaplı deliğinden sipper tüp yerleştirin.
    4. Uzun vadeli LMA test sırasında, 11 x ¼ çaplı delikler uygun havalandırma destek ile pleksiglas net ¼ ile kafesleri kapsamaktadır.
  2. Uzun vadeli LMA test odası
    1. Kurmak uzun vadeli LMA test odası kısa vadeli LMA ile aynıdır. Işlem için bölüm 1.2.
  3. Uzun vadeli LMA videografisi
    1. Merkezi ve doğrudan test odasında kayıt alanı üzerinde bir PC'ye bağlı bir tavana monte kızılötesi, güvenlik tarzı, kamera yerleştirin. Sadece (örneğin Ethovision XT 7 aynı anda gerçek zamanlı olarak 8 fareler izleyebilirsiniz) kullanılan VTS kapasitesine içinde tek tek kafes çözünürlükte bir kez bu sonuçlara kafes sayısını kaydedin.
  4. Uzun vadeli LMA test prosedürü
    1. Işık döngüsünün karanlık / aktif aşamasında uzun vadeli LMA test edin. LMA karanlık döngüsü 1 erken ve daha geç dönem daha fazla aktivite ile bir alaca karanlık desen aşağıdaki gibi ışık döngüsü göre zaman, tüm gruplar arasında aynı olduğundan emin olun. Kaydedilen farelerin her grupta hem deney ve kontrol grubu potansiyelinin azaltılması sağlamak için test edinLMA içinde zamansal farklılıkların etkileri.
    2. Bireysel ev ve en az 24 saat için modifiye kafeslerde test fareler gelmesini.
    3. Doğrudan kameraya altında kafes bölücüler ve kafesleri (bireysel fareler içeren) yerleştirin. Fare bakış engelsiz bir sağlamak için kafesleri tüm yuvalama / zenginleştirme malzemelerini çıkarın. Yuvalama malzeme içine burrowing fare fare izlemek için VTS kabiliyeti engel olacak. Kaydedilecek kafesleri her birinde açık bir pleksiglas kapak yerleştirin.
    4. Aynı anda birkaç kafesleri kaydederken, çözünürlük seçilen VTS ile uyumlu olduğundan emin olun. Her bölücü içinde aynı VTS analizi, pozisyon kafesleri kolaylaştırmak için (yani sağ üst köşesinde).
    5. Uzun vadeli LMA test genellikle gerçek zamanlı olarak analiz edilir, ve bir video kaydı genellikle oluşturulmaz. Bir video kaydı ikinci bir kamera kullanarak veya birincil kamera ile bağlantılı bir DVD kaydedici ile kaydedilebilir. Bireyin ayrıntılı kayıtlarını tutmak emin olunFare ve grup bilgileri.
    6. Gerçek zamanlı analiz için VTS ayarlayın. Tüm kafes zemin izleme için ROI kapsamalıdır. Kaydedilen tüm kafesleri için ROI ayarlayın. Toplam mesafe, (cm) hareket hızı (cm / sn) ve hareket süresi (sn) taşındı hesaplamak için VTS kullanın. Şekil 2'de, algılama değişkenler: 2 cm / sn izleme başlar; 1.75 cm / sn durur izleme.
    7. Fare uzun vadeli LMA kayıt başlayın. Analiz bilgisayar ile ilişkili saat ile uzun vadeli LMA test süresini izlemek.
    8. Test sırasında, farelerin görüş böylece harici bir görsel işaret olarak hareket etmek tüm deneyci dışında tutmak.
    9. Test bittiğinde, geri / iç içe / zenginleştirme malzeme yerine, anksiyete gibi davranış 8 gelişimi için potansiyelini azaltmak için.
  5. Uzun vadeli LMA analizi
    1. Uzun vadeli LMA analizi bir video kaydının nesil olmadan gerçek zamanlı olarak ortaya çıkar. Ethovision XT 7 kullanıyorsanız, depolama ve analiz için Microsoft Excel'e veri verir.
    2. Uzun vadeli LMA için bir video kaydı oluşturmak için, ikinci bir kamera kullanın. Ikinci kamera potansiyel olarak uzun kayıt (lar) depolamak için yeterli geniş depolama kapasitesine sahip olduğundan emin olun.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Sonuçlar

Tekrarlanan bir önlem elde edilen sonuçların bir örnek, kısa süreli LMA testi Şekil 1 'de gösterilmiştir. Bu rakam lipopolisakkarid (LPS) uygulamasından sonra, fareler daha hızlı ortam çevre kafes (AEC) 6 içinde yer farelere göre daha kısa vadeli lokomotor aktivite kurtarmak tek tek havalandırmalı kafes (IVC) içinde yer olduğunu göstermektedir. Lokomotor aktivite ilk kaybı LPS enjekte gruplar arasında benzer olsa da, bazal LMA için kurtarma IVC-ev sahipliği farelerde daha hızlı olduğu gib...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Tartışma

Farelerde hastalık belirtileri uyuşukluk, sosyal ve çevresel ortamda ilgi kaybı, halsizlik ve iştahsızlık 2-3 içerir. Farenin ve kemirgenlerde, LMA immün aktivasyon 4-5 sonra hastalık değerlendirmek için de kullanılabilir. Ayrıca, uzun vadeli LMA sirkadiyen davranış veya uyku / uyanıklık desen bozuklukları tedavi bağlı değişiklikler analizi sağlayan 24 saat (veya daha büyük) süre içinde hareketini takip olanağı sunar. Bu non-invaziv, kolayca tekrar ölçü veya sürekli yöntemi olarak gerçekleştirilen ...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Açıklamalar

Yazarlar çıkar çatışması beyan ederim.

Teşekkürler

Destek: Bu araştırma, Ulusal Sağlık Enstitüleri (DK064862, NS058525 ve GGF için AA019357) tarafından desteklenmiştir.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
Video kameraSonyHDR-XR500VDiğer benzer video kameralar da çalışabilir. Dosya depolama biçimi (codec/kapsayıcı) kullanılan VTS ile uyumlu olmalıdır. İlk olarak bir VTS kurarken, önce VTS'yi seçmeniz ve özellikle dosya formatı ve video çözünürlüğü uyumluluğu açısından uygun bir kamera seçerken satıcıyla birlikte çalışmanız önerilir.
Opak kafes bölücülerBelirli kafes boyutlarına göre özel olarak üretilmiştir. Görüntü analizini kolaylaştırmak için, bölücüler kafes yatağına benzer renkte olmalıdır. Yapısal olarak sabit bölücüler tercih edilir, çünkü tekrarlanan ölçümleri içerenler gibi çok fareli deneyler arasındaki kurulumu hızlandırırlar. Sağlam taşınabilir kafes bölücüler 1/2 inç opak plastikten yapılabilir ve bir dizi çapraz turla birleştirilebilir.
Açık veya Koyu yatak takımları (fare ceketi renginin tersi)Konuma bağlı olarak çeşitli laboratuvar hayvanları tedarik distribütörlerinden temin edilebilir.
Şeffaf Pleksiglas kafes üstleriKafes boyutlarına göre özel olarak üretilmiştir.
Otomatik video izleme yazılımı (EthoVision XT 7)Noldus Bilgi TeknolojisiÇeşitli VTS üreticileri mevcuttur, diğer yazılımların kullanılması yeterli olabilir.
PCDell Inc.VTS yazılım sağlayıcılarının minimum PC gereksinimlerine bakın
Beyaz gürültü üreteciDohmDSİhtiyaca bağlı olarak çeşitli beyaz gürültü üreteçleri mevcuttur.
Kırmızı ampullü kuluçka makinesi kelepçe ışıklarıÇeşitli boyutlar ve stiller mevcuttur. Gerekli sayı oda büyüklüğüne/aydınlatma ihtiyaçlarına bağlıdır. Sınav salonunda 125 lümeni aşmayın.
Laboratuvar tezgahı veya kasap kağıdıKağıt, kafes yatağıyla eşleşmeli veya renk olarak çok benzer olmalıdır.

Kaynaklar

  1. Goulding, E. H., Schenk, A. K., Juneja, P., MacKay, A. W., Wade, J. M., Tecott, L. H. A robust automated system elucidates mouse home cage behavioral structure. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 105, 20575-20582 (2008).
  2. Kent, S., Bluthé, R. M., Kelley, K. W., Dantzer, R. Sickness behavior as a new target for drug development. Trends Pharmacol. Sci. 13, 24-28 (1992).
  3. Dantzer, R. Cytokine, sickness behavior, and depression. Immunol. Allergy Clin. North Am. 29, 247-264 (2009).
  4. Godbout, J. P., et al. Exaggerated neuroinflammation and sickness behavior in aged mice following activation of the peripheral innate immune system. FASEB J. 19, 1329-1331 (2005).
  5. York, J. M., et al. The biobehavioral and neuroimmune impact of low-dose ionizing radiation. Brain Behav. Immun. 26, 218-227 (2012).
  6. York, J. M., et al. Individually ventilated cages cause chronic low-grade hypoxia impacting mice hematologically and behaviorally. Brain Behav. Immun. 26, 951-958 (2012).
  7. Jennings, M., et al. Refining rodent husbandry: the mouse. Report of the Rodent Refinement Working Party. Lab. Anim. 32, 233-259 (1998).
  8. York, J. M., Blevins, N. A., Baynard, T., Freund, G. G. Mouse testing methods in psychoneuroimmunology. Methods in Molecular Biology. 934, 243-276 (2012).
  9. Dantzer, R., O'Connor, J. C., Freund, G. G., Johnson, R. W., Kelley, K. W. From inflammation to sickness and depression: when the immune system subjugates the brain. Nat. Rev. Neurosci. 9, 46-56 (2008).
  10. Crawley, J. N. Behavioral phenotyping of rodents. Comp. Med. 53, 140-146 (2003).
  11. Karelina, K., et al. Social isolation alters neuroinflammatory response to stroke. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 106, 5895-5900 (2009).

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Yeniden basım ve izinler

Bu JoVE makalesinin metnini veya şekillerini yeniden kullanmak için izin iste

İzin iste

Etiketler

Ev Kafesi TestiK sa S reli LMAUzun S reli LMAFare Hareket AnaliziKat Edilen MesafeH z l mGer ek Zamanl TakipKafes Modifikasyonu

İlgili makaleler