鼠标短期和长期活动性分析视频跟踪软件

Jason M. York; Neil A. Blevins; Leslie K. McNeil; Gregory G. Freund

doi:10.3791/50252

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摘要
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摘要

运动活性（LMA）是一个简单而容易地进行测量，在小鼠的行为。视频跟踪软件（VTS）和LMA的耦合允许的特异性和灵敏度的提高，尤其是当同手动，线相交时，LMA分析方法相比。此外，VTS允许长期跟踪鼠标LMA。

摘要

自主活动（LMA）在老鼠及其他啮齿动物的行为是一种简单，方便地完成测量。视频目标跟踪软件（VTS）中的改进，使得它能够被连接到LMA的测试，方法与人工计分的线交叉时相比，显着提高的特异性和敏感性。此外，VTS使高通量实验。虽然类似的开放的现场测试（OFT）用于自动视频跟踪，LMA测试的独特之处在于它可以让老鼠留在他们家笼不利用导致焦虑的刺激，明亮的灯光明暗，在活跃期周期。传统上，LMA已被用于很短的时间（分钟），而较长的运动的研究（小时，天）是经常用的发射器和生物遥测植入。随着实时跟踪的选项，长，像短期LMA测试，现在可以进行录像。长期的LMA测试需要专门的但容易建造，笼，使食物和水（通常定位上笼顶）不妨碍摄像。重要的是，录像和VTS可量化的参数，如鼠标移动的路径，有困难或不可行的测量线道口和/或生物遥测。总之，LMA测试耦合到VTS中的鼠标移动，在一段较长的时间，它可以检查运动提供了一个更完整的描述。

研究方案

1。短期LMA设置和程序

短期LMA笼成立
1. 测试短期LMA一个单一的容纳鼠标内的家笼。为了促进的VTS依赖图像分析，使用床上用品用鼠标颜色（即深色白老鼠和黑鼠浅色床上用品床上用品）的高对比度。
2. 在短期LMA测试，覆盖有机玻璃笼有明确的¼11×¼英寸直径的孔，以支持适当通风。
短期LMA检测室
1. 测试小鼠在干净的环境中，它们已被驯化的至少24小时^8。
2. 要照亮的测试环境，使用育雏钳灯与红色灯泡（125流明）。录像前，调整角度和位置灯有机玻璃笼顶以消除眩光或反射。
3. 删除或避免室内噪声低于70分贝。如果间歇背景噪声是不可避免的鼠标测试期间，使用白噪声发生器。
4. 覆盖测试笼子放置在考场屠夫或实验室工作台笼床上用品颜色相近的纸张表面，笼地板的情况下被暴露在摄像过程中。
短期LMA录像
1. 中心和至少120 GB以上的内存在测试室的记录区，放置安装在天花板上的夜视能力的摄像机。不要超过VTS所使用的网箱内放置太多的摄像机视图框架（如 Ethovision XT 7 Noldus信息技术（弗吉尼亚州利斯堡）可同时跟踪8只实时）的分辨能力。
短期LMA测试程序
1. 测试短期LMA在主动/暗的光周期阶段。确保时间相对光周期日在所有组中的相同，，LMA如下开化的格局，更多的活动在暗周期¹期的早期和晚期。包括两个实验组和对照组，各组记录小鼠，以确保在LMA时空差异的潜在影响最小化。
2. 个别房子驯化老鼠至少在24小时前的LMA测试⁸开始。
3. 将分笼笼（含个体小鼠）直属相机。从笼子里移除所有嵌套/富集材料，因为这可能会妨碍鼠标的观点（ 例如，如果鼠标洞穴/遮掩自己的筑巢材料）和干扰VTS的准确性。记录每个笼子上放置一个透明有机玻璃盖。
4. 同时映像几个笼子时，要确保分辨率是与VTS选择兼容。为了缓解VTS分析，定位相同的笼子内每个分压器（即右上角）。
5. 开始录制。开始用石板标识所有相关实验资料，以确保正确识别独立于任何其他非视频文件的视频每个视频。使用定时器或秒表持续跟踪的LMA测试（5-10分钟）。如果定时信息被丢失，恢复从视频记录。
6. 对于重复的措施，使用短期LMA方法，让老鼠进入的非测量间隔期间的食物和水。
7. 在测试过程中，保持任何实验者的老鼠的视线，以免作为一个外部的视觉线索。
8. 当测试完成后，返回/替换嵌套/富集材料，以减少潜在的发展焦虑样行为^8。
短期LMA分析
1. 从测试会话到归档介质兼容使用的VTS录像存储。对于Ethovision XT 7，一个硬盘驱动器的磁盘（硬盘）是用来。
2. 在VTS使用，分析其相关的媒体播放器中的视频实时视频重播。在图1中，检测变量为：2厘米/秒开始跟踪; 1.75厘米/秒停止跟踪。
3. 最初，选择整个笼地板的感兴趣区域（ROI）的跟踪。先进的分析方法，如评估thigmotaxis，创建多个网箱内的投资回报率。
4. 对于高通量研究，分析所有的网箱内的视频同时与个体笼地板的投资回报。
5. 使用的VTS，计算总的移动距离（厘米）的运动速度（厘米/秒）的运动的持续时间（秒）。对于XT 7 Ethovision，将数据导出到Microsoft Excel中用于存储和额外的分析。

2。长期LMA测试设置和程序

长期LMA测试笼建设
1. 在短端壁切5.5厘米直径的孔一个标准的鼠笼。创建一个覆盖为¼镀锌钢丝网孔。切网，创建几个半开口，让鼠标获得食物。打磨切割的网格，以除去锐边。
2. 使用额外的网格创建外部料斗直接连接到用于覆盖5.5厘米的开放网格。用于覆盖孔网状连接料斗，并使用铝铆钉连接组件笼。
3. 构建一个水瓶，一个标准的50毫升锥形（康宁）和1孔的橡胶塞（费希尔）钻允许无滴吸管插入（站纯系统）。水瓶固定笼魔术贴（3M）和插入吸管通过网覆盖开幕。
4. 在长期LMA测试，覆盖有机玻璃笼有明确的¼11×¼英寸直径的孔，以支持适当通风。
长期LMA检测室
1. 长期LMA检测室设立短期LMA相同的。程序见1.2节。
长期LMA录像
1. 中心，并把吊顶安装的红外线，安全式，相机直接连接到一台PC以上的记录区考场。只记录一次使用（例如 Ethovision XT 7可同时跟踪在实时的8只小鼠）的VTS的能力，结果在个别决议笼内网箱数量。
长期LMA测试程序
1. 测试长期LMA在主动/暗的光周期阶段。确保时间相对光周期是一样的，在所有群体中，LMA如下黄昏模式，更多的活动在暗周期¹期的早期和晚期。测试记录各组小鼠的实验和对照组，以确保尽量减少潜在的LMA时空差异的影响。
2. 个别的房子，并在修改后的至少24小时的笼驯化试验鼠。
3. 将分笼笼（含个体小鼠）直属相机。从笼子里取出所有嵌套/富集材料，以确保通畅的鼠标。鼠标挖洞进入排料将干扰的能力的VTS跟踪鼠标。放置一个透明有机玻璃盖每个网箱被记录上。
4. 当记录几个笼子，确保该决议是与VTS选择兼容。为了简化的VTS分析，位置相同的笼子里，在每个分（即右上角）。
5. 长期LMA的测试一般是在实时进行分析，通常不创建的视频记录。通过使用一个辅助摄像头，或者通过DVD刻录机连接到主摄像头，可以记录的视频记录。一定要保持个人的详细记录鼠标和组信息。
6. 设立VTS实时分析。整个笼地板应包括跟踪的投资回报率。设定投资回报的所有笼子里被记录。使用的VTS，计算总的移动距离（厘米）的运动速度（厘米/秒）的运动的持续时间（秒）。在图2中，检测变量为：2厘米/秒开始跟踪; 1.75厘米/秒停止跟踪。
7. 开始记录鼠标长期LMA。分析的计算机与通过时钟监视长期LMA测试的持续时间。
8. 在测试过程中，让所有实验者的老鼠的视线，以免作为一个外部的视觉线索。
9. 当测试完成后，返回/替换嵌套/富集材料，以减少潜在的发展焦虑样行为^8。
长期LMA分析
1. 长期LMA分析的一代的视频记录的情况下发生在实时。导出到Microsoft Excel中的数据进行存储和分析，如果使用XT Ethovision 7。
2. 长期LMA要生成的视频记录，使用辅助摄像机。要确保副摄像头，拥有充足的存储容量足以存储潜在的冗长记录（S）。