Method Article

Çok Yönlü Ev Yapımı Video Kamera ve DeepLabCut kullanarak Operant Klima Odalarında Rats Izleme

DOI:

10.3791/61409

⸱

June 15th, 2020

 ,  ,  ,  , 
1Basal Ganglia Pathophysiology Unit, Dept. Experimental Medical Science, Lund University

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Bu protokol, küçük ve çok yönlü bir video kameranın nasıl inşa edilebildiğini ve bir hayvanın operant klima odalarındaki konumunu izlemek için sinir ağı eğitmek için ondan elde edilen videoların nasıl kullanılacağını açıklar. Bu, operant koşullandırma testlerinden elde edilen veri günlüklerinin standart analizlerinin değerli bir tamamlayıcısıdır.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Operant klima odaları nöroloji alanında davranışsal testler geniş bir yelpazede gerçekleştirmek için kullanılır. Kaydedilen veriler genellikle odacıkiçinde bulunan kolu ve burun dürtme sensörleri tetikleme dayanmaktadır. Bu, hayvanların belirli yanıtları ne zaman ve nasıl gerçekleştirdiğine dair ayrıntılı bir görünüm sağlarken, herhangi bir algılayıcıyı tetiklemeyen davranışları değerlendirmek için kullanılamaz. Bu nedenle, hayvanların kendilerini nasıl konumlandırıp odanın içinde hareket ettiğini değerlendirmek nadiren mümkündür. Bu bilgileri elde etmek için, araştırmacılar genellikle videoları kaydetmek ve analiz etmek zorunda. Operant klima odaları üreticileri genellikle yüksek kaliteli kamera kurulumları ile müşterilerine sağlayabilir. Ancak, bu çok pahalı olabilir ve mutlaka diğer üreticilerin veya diğer davranışsal test kurulumları odaları sığmaz. Mevcut protokol, hobi elektroniği bileşenlerini kullanarak ucuz ve çok yönlü bir video kamera nın nasıl inşa edilebildiğini açıklamaktadır. Ayrıca güçlü bir ışık sinyali durumunu izlemek için görüntü analizi yazılım paketi DeepLabCut nasıl kullanılacağını açıklar, yanı sıra bir sıçan konumunu, videoları bir operant klima odasından toplanan. Eski tüm test oturumları kapsayan videoları ilgi kısa segmentleri seçerken büyük bir yardımcı, ve ikinci operant odaları tarafından üretilen veri günlükleri elde edilemez parametrelerin analizini sağlar.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Davranışsal nörobilim alanında, araştırmacılar genellikle kemirgenlerde farklı bilişsel ve psikiyatrik özellikleri geniş bir yelpazede değerlendirmek için operant klima odaları kullanın. Bu tür sistemlerin birkaç farklı üreticileri olsa da, genellikle belirli özellikleri paylaşmak ve neredeyse standart tasarım1var,2,3. Odaları genellikle kare veya dikdörtgen şeklinde, içine hayvanlar yerleştirmek için açılabilir bir duvar ile, ve bir veya iki kollar gibi bileşenleri içeren kalan duvarlar, burun-poke açıklıklar, ödül tepsileri, tepki tekerlekleri ve çeşitli ışıklar

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Hayvan işleme dahil tüm prosedürler hayvan araştırmaları için Malmö-Lund Etik komitesi tarafından onaylanmıştır.

1. Video kamera oluşturma

NOT: Kameranın oluşturulması için gerekli bileşenlerinlistesi Malzeme Tablosu'nda verilmiştir. Ayrıca bkz: Şekil 1, Şekil 2, Şekil 3, Şekil 4, Şekil 5.

  1. Kamera standının açılmasının etrafına manyetik metal halkayı (balıkgözü lens paketine eşlik eden) takın(Şekil 2A). Bu, bal....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Video kamera performansı

Temsili sonuçlar, 28,5 cm x 25,5 cm ve yükseklikleri 28,5 cm olan sıçanlar için operant klima odalarında toplandı. Balıkgözü lens takılı yken, kamera odanın üzerine yerleştirildiğinde tam taban alanını ve çevredeki duvarların büyük kısımlarını yakalar(Şekil 7A). Bu nedenle, kamera odanın üst kısmında merkez dışı yerleştirilse bile iyi bir görünüm elde edilebilir. Bu karşılaştırılabilir operant odaları için geçerli olmalıdı.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Bu protokol, operant klima odalarından ve diğer davranışsal test kurulumlarından video kaydetmek için kullanılabilecek ucuz ve esnek bir video kameranın nasıl yapılacağını açıklar. Ayrıca bu videolar içinde güçlü bir ışık sinyali izlemek için DeepLabCut nasıl kullanılacağını gösterir, ve nasıl tam test oturumları kapsayan video dosyalarına ilgi kısa video segmentleri belirlenmesinde yardımcı olmak için kullanılabilir. Son olarak, operant klima testleri sırasında davranışların analizini tamamlamak için bir fare başının iz.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Raspberry Pi vakfının materyalleri ve kaynakları bu el yazmasında kullanılmış ve atıfta bulunulmuş sayılsa da, vakıf bu el yazmasında ekipman ve verilerin hazırlanması nda veya kullanımında aktif olarak yer almadı. Aynı pi-supply için de geçerlidir. Yazarların açıklayacak bir şeyi yok.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Bu çalışma İsveç Beyin Vakfı, İsveç Parkinson Vakfı ve İsveç Klinik Araştırma Fonu (M.A.C.) ile Wenner-Gren vakıfları (M.A.C, E.K.H.C), Åhlén vakfı (M.A.C) ve Blanceflor Boncompagni Ludovisi, née Bildt (S.F) vakfı tarafından desteklendi.

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Yeni Our Of Box Yazılımı (NOOBS) önceden yüklenmiş 32 Gb mikro SD kartPi kulübesi (https://thpihut.com)32 GB
330 Ohm dirençPi kulübesi (https://thpihut.com)100287Bu makale, 330 ohm dirençlerin dahil olduğu karışık dirençlere sahip bir paket içindir.
Kamera modülü (Raspberry Pi NoIR kamera v.2)Pi kulübesi (https://thpihut.com)100004
Kamera şerit kablosu (Raspberry Pi Zero kamera kablosu saplaması)Pi kulübesi (https://thpihut.com)MMP-1294Bu yalnızca bir Raspberry Pi zero kullanılıyorsa gereklidir. Başka bir Raspberry Pi kartı kullanılıyorsa, kamera bileşenine uygun bir kamera şerit kablosu eşlik eder
Renkli LED'lerPi kulübesi (https://thpihut.com)ADA4203Bu makale, karışık LED renklerine sahip bir paket içindir. Herhangi bir renk kullanılabilir.
Dişi-Dişi jumper kablolarPi kulübesi (https://thpihut.com)ADA266
IR LED modülü (Parlak Pi)Pi Kaynağı (https://uk.pi-supply.com)PIS-0027
mikrobilgisayar anakartı (önceden lehimlenmiş başlıklara sahip Raspberry Pi Zero kartı)Pikulübesi (https://thpihut.com)102373Python komut dosyasını otomatik olarak başlatma yöntemi yalnızca Raspberry Pi zero ile çalışsa da, diğer Raspberry Pi kartları da kullanılabilir. Diğer modeller kullanılıyorsa, python betiğinin el ile başlatılması gerekir.
Basmalı düğme anahtarıPi kulübesi (https://thpihut.com)ADA367
Raspberry Pi güç kaynağı kablosuPi kulübesi (https://thpihut.com)102032
Raspberry Pi Sıfır kasaPi kulübesi (https://thpihut.com)102118
Raspberry Pi, Mod my pi, manyetik balık gözü lensli ve manyetik metal halka bağlantılı kamera standıPi kulübesi (https://thpihut.com)MMP-0310-KİT

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Pritchett, K., Mulder, G. B. Operant conditioning. Contemporary Topics in Laboratory Animal Science. 43 (4), (2004).
  2. Clemensson, E. K. H., Novati, A., Clemensson, L. E., Riess, O., Nguyen, H. P. The BACHD rat model of Huntington dise....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Operant Conditioning ChambersVideo Camera SetupDeepLabCut TrackingRat Head TrackingVideo Frame AnalysisInfrared IlluminationProtocol Step IndicatorNeural Network TrainingCSV File OutputBehavioral Test Analysis

Related Articles