This work was supported by an Ontario Mental Health Foundation grant to B.S, and an Ontario Graduate Scholarship to M.K.

Todos los procedimientos son aprobados por el Comité de Cuidado de Animales de la Universidad de McMaster y realizan de acuerdo con las directrices establecidas por el Consejo Canadiense de Cuidado de Animales. 1. Procedimientos Generales <ol><li> Habituar a los ratones durante 1-2 semanas a un 12 horas de luz / oscuridad ciclo existente (por ejemplo, 08 a.m.-8 p.m.). Realizar todos los procedimientos y pruebas durante el ciclo de oscuridad, con RT, la humedad y la intensidad de la luz que es relativamente constante. </li><li> Marcar o cola-tatuaje todos los ratones para una fácil, identificación numérica durante un período prolongado y manejarlos 1-2 horas al día durante 5-7 días. </li><li> Repetir las mediciones diarias de la temperatura rectal, peso corporal y la ingesta de alimentos / agua para detectar la fiebre y / o desnutrición potencial inducida por el envejecimiento o progreso de la enfermedad. Criterios de exclusión estándar incluyen bajo peso corporal debido a la reducción de alimentos / la ingesta de agua, postura encorvada con pelaje rizado, hidrocefalia, porfirina descarga de alrededor de los ojos, etc. </li><li> Para identifdéficits neurológicos Y que pueden confundir la actividad y el rendimiento general, realizar pruebas sensoriomotoras estándar, tales como la extremidad posterior que abrocha reflejo 13, visual reflejo colocación 14, geotaxis prueba 15, cesta de prueba 16, haz de prueba de marcha de 17 a 19, de Rotarod 20, y las pruebas olfativas 21. Nota: Los resultados también pueden ayudar en el análisis de correlación con medidas InBest, más cuidadosa selección de otros procedimientos (por ejemplo, laberinto de agua de Morris si los ratones son ciegos, nuevo test objeto si los ratones son hiposmia / anosmic), la reducción de la variabilidad dentro del grupo, y la exclusión de los ratones con déficit de nacimiento o infección. </li><li> Limpie el aparato de vidrio plástico y con un desinfectante para eliminar rastros urinarios mientras prueba los ratones de los grupos experimentales y de control de forma alternada. </li></ol> 2. Integrado de Estaciones Behavioral Procedimiento (InBest) <ol><li> Inicio de jaula creó <ol><li> Rellene dispensador de comidas con 20 mg pastillas de perro chino del ratón. </li><li> Llenar botellas con agua del grifo. Nota: una segunda botella puede ser llenado con una solución de interés, tal como sacarosa o sacarina solución para una prueba de preferencia. </li><li> Pesar botellas para calcular el volumen consumido en el final de la sesión. </li><li> Inserte caños de botella en los lickometers. Asegúrese de que la boquilla no bloquee el sensor de infrarrojos; si lo hace, reducir la longitud de la boquilla. </li><li> Coloca los refugios en la esquina seleccionada de la casa-jaula. </li></ol></li><li> Configuración del equipo Nota: Los comandos de software suministrados en los pasos 2.2 a 2.11 son relevantes para el paquete de software 8.5 Ethovision XT (especificado en la Lista de Materiales / Equipos) y las condiciones de prueba en nuestro laboratorio. <ol><li> Ilumine la habitación con difusa, luz tenue que sea suficiente para vídeo-seguimiento, pero no se reflejan en el cuadro, el suelo o las paredes. </li><li> Abra un proyecto predeterminado vídeo-seguimiento y establecer la configuración del experimento, tecleandoen detalles pertinentes (por ejemplo, la fecha / hora del estudio, la asignación de grupos, las condiciones ambientales, etc.). Posteriormente, seleccione la fuente de vídeo apropiado (Picolo capturador diligente), número de arenas (4), el seguimiento de puntos (centro-, nariz- y cola-punto), y las unidades de medida (centímetros, segundos y grados). </li><li> Después de seleccionar la pestaña Lista de Cuestiones en Configuración, defina el número de ensayos haciendo clic en el botón Añadir Ensayos (1). A continuación, especifique las variables independientes (por ejemplo, ID de ratón, el género, la asignación de grupos, cepa) utilizando el botón Agregar Variable. </li><li> Haga clic en la ficha Configuración del estadio y la captura de la imagen de fondo del vídeo en directo. Definir los parámetros de la arena individuo delineando el perímetro exterior utilizando la herramienta de dibujo adecuado (como crear rectángulo / polilínea / elipse). </li><li> A continuación, añadir zonas de interés haciendo clic en el botón Añadir grupo de zonas y se expongan las distintas zonas (por ejemplo, el suelo, lickometers, dispensador de comida, malla de escalada <em&gt; etc.) de una manera idéntica. Añadir zonas ocultas para las áreas en las que el ratón no se puede ver (por ejemplo, la vivienda y la rueda para correr, Figura 2) haciendo clic en el botón Añadir Ocultos Grupo de la Zona. Asegúrese de que se especifica una entrada / salida y vinculado a cada zona oculta. </li><li> Repita los pasos 02.04 a 02.05 para cada escenario. Realice la calibración arena resaltando calibración y el uso de la herramienta adecuada (crear escala de calibración / ejes) para proporcionar ancho de arena y longitud. Por último, validar la configuración Arena haciendo clic en el botón Configuración Validar Arena. </li><li> Marque la ficha Configuración de control de prueba y especificar inicio / parada condiciones y duración del ensayo. Establezca la condición de inicio para comenzar cuando la duración del punto central excede 1 seg en la arena. Manipular la duración del ensayo mediante la ampliación del cuadro de parada para el establecimiento del juicio para terminar después de un retraso, tal como 10 horas. </li><li> En la pestaña Configuración de detección, destacar los métodos de detección apropiados (por ejemplo,, Resta dinámico y basado en modelos). </li><li> A continuación, tomar la imagen de referencia de la arena vacía haciendo clic en el botón Configuración en la ficha Detección y pulsando el botón actual Grab. </li><li> Ajuste el rango de contraste de tal manera que el centro, la nariz y la detección basada en cola para cada ratón son fiables, precisos y continua. Para los ratones albinos, especifique que el ratón es más brillante que el fondo, y más oscuro que el fondo si se utiliza una cepa pigmentada. Nota: El tamaño del sujeto y la tasa de muestra de vídeo se pueden cambiar de acuerdo a la distancia entre la cámara encima de la cabeza y el sujeto, así como la velocidad de procesamiento del PC utilizado (por ejemplo, 14,9 cuadros / seg). </li><li> Asegúrese de que todos los cambios se guardan antes de salir del módulo de configuración de detección. </li><li> Encienda el dispositivo de interfaz, que es responsable de convertir eventos analógicas grabadas desde los dispositivos de entrada (por ejemplo, la interrupción del haz de luz infrarroja, el movimiento de la rueda de funcionamiento etc.) en diregistros GITAL. </li></ol></li><li> Adquisición De Datos Nota: Los siguientes comandos de software son relevantes a la rutina Med PC IV hechos a medida (&quot;mago&quot;) que proporciona la entrada paso a paso de los parámetros de sesión (por ejemplo, duración 10 horas de prueba, ID ratón, asignación de grupo, etc.). <ol><li> Coloque cada ratón en el cuadro asignado. </li><li> Sincronizar paquetes de toma de video y el evento de seguimiento pulsando simultáneamente los botones &#39;récord&#39;. </li><li> Sal de la habitación experimental en silencio. </li><li> Cuando el período de registro caduca (por ejemplo, unas horas, días o semanas), eliminar los ratones y los devuelven a su casa-jaulas. </li><li> Mida peso de las botellas y guardar todas las grabaciones digitales en soporte digital (disco duro, memoria USB portátil, DVD). </li><li> Transferir datos en bruto a una hoja de cálculo. </li><li> Guarde los archivos MPG para la posterior de puntuación de los actos de comportamiento poco frecuentes (por ejemplo, estereotipia, convulsiones). </li></ol></li></ol>

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Publicación en acceso abierto de este artículo es patrocinado por Med Associates, Inc. (St. Albans, VT).

La detección de los efectos funcionales en animales depende en gran medida de la capacidad del investigador para limitar la variabilidad inherente a los estudios de comportamiento. Por lo tanto, es importante meticulosamente control y minimizar los posibles factores de confusión que pueden reducir la fiabilidad y reproducibilidad de los datos de comportamiento. Al mismo tiempo, es importante reconocer que ninguna prueba refleja un único dominio de la conducta, que el conocimiento de la función neurológica es obligatoria, y que el comportamiento es muy sensible a los factores de estrés externos. Si se aprecian los postulados anteriores, se puede concluir que el análisis del comportamiento integral debe incluir la evolución temporal de la respuesta medida, así como, involucrar a los rasgos y paradigmas que aprovechan los aspectos conductuales específicas funcionales básicos. Muchos de estos criterios pueden cumplirse mediante la evaluación informatizada de los movimientos y actos de comportamiento en un ambiente en el hogar-jaulas acondicionadas. Hasta el momento, ha sido emphasized fenotipificación que la conducta de los modelos murinos de enfermedad justifica humanos Consideraciones adicionales. Esta idea se basa en la premisa de que la homeostasis funcional es desafiado por factores estresantes internos y externos durante la aparición de la enfermedad. Aunque todos los factores de confusión potenciales no pueden ser eliminados por la introducción de automatizado, el fenotipo casa-jaula, las cuestiones relativas a los ajustes inconsistentes ambientales, el estrés del transporte y la manipulación repetida se reducen al mínimo. Esto mejora significativamente la consistencia y precisión en todos los estudios; incluso pequeñas reducciones en la variabilidad puede mejorar la detección de los efectos inducidos por una enfermedad incipiente. De hecho, InBest proporciona una gran cantidad de información, que permite una evaluación más precisa de la aparición, la cinética, y la gravedad de los cambios de comportamiento, así como las relaciones importantes entre los diversos déficit de comportamiento inducida por la enfermedad. Fiable vídeo-seguimiento depende de dos condiciones de iluminación. En primer lugar, es necesaria la luz difusa en la sala de pruebas para prevenirartefactos de objetos cercanos que reflejan. En segundo lugar, el contraste de color alta se puede lograr mediante la elección de un color del piso apropiado para diferir de la de color sujetos tanto como sea posible. En nuestro laboratorio, esto se logra mediante el uso de inundación luces situadas debajo de las cajas y bandejas InBest suelo negro en el seguimiento de los ratones albino (fondo blanco o gris sería adecuado si las pruebas cepas pigmentadas). Con respecto al aspecto de grabación de eventos de InBest, la configuración de hardware actual (1 tarjeta de vídeo Piccolo con 4 entradas) limita 4 cajas para ser utilizados simultáneamente por PC. Esto es más bien un pequeño número de cajas, mientras que una más conveniente set-up requeriría 8 o incluso 16 jaulas, y por lo tanto 2 o 4 PCs, respectivamente. Preferiblemente, InBest puede usarse continuamente durante 24 horas como la casa-jaula. Esto permitiría que los animales se habitúan a plenamente al entorno y establecen, patrones de comportamiento circadiano estables, que pueden ser analizados de una manera imparcial. Para evitar la pérdida de datos de la computadora debido a un corte de energía, una energía continua Doplicar (o al menos una fuente de alimentación ininterrumpida) deben estar asegurados. Por último, para asegurar la correcta evaluación de la ingesta diaria de alimentos, debe tenerse en cuenta que el tamaño de gránulos de comida no debe exceder el tamaño de los agujeros en el dispensador de comida (el tamaño recomendado de una sola bola de comida es 20 mg). No se debe pasarse por alto, sin embargo, que este análisis debe incorporar también la forma en diferentes medidas InBest pueden interactuar entre sí. Por ejemplo, los ratones que pasan más tiempo en la rueda para correr son propensos a ingerir mayores cantidades de alimentos y agua para satisfacer sus crecientes demandas calóricas. De manera similar, los ratones que ingieren más solución de sacarosa pueden disminuir la ingesta de alimentos. La interpretación de estos resultados puede además ser complicado por la mejora general del rendimiento en el tiempo, sobre todo en lo que respecta a la actividad de ingestión rueda comportamiento y funcionamiento. Dadas sus incentivos-propiedades, los experimentadores pueden también considerar que limita el acceso a la solución de sacarosa ytque se ejecuta la rueda para contrarrestar la probabilidad de efectos post-ingestivas y pérdida excesiva de peso, respectivamente. Sin embargo, estas preocupaciones pueden ser más relevantes en algunas cepas que otros debido a que diferentes cepas de ratones tienen perfiles de comportamiento diferentes. Aunque funciona tanto basal y controles de evaluación experimentales para muchos de los aspectos mencionados anteriormente, los experimentadores tienen que reconocer que estas variables deben tenerse en cuenta al interpretar los datos InBest. Al mismo tiempo, algunos aspectos de la conducta no pueden ser estudiados en el entorno familiar de jaula, y necesitan de una combinación con las pruebas estándar para completar el perfil de comportamiento de los sujetos. Monitoreo electrónico en un plazo estándar, pero los entornos flexibles parece ser el siguiente paso lógico en el análisis del comportamiento contemporáneo. Este enfoque no invasivo, etológico-permitirá a los investigadores observar el repertorio completo de las respuestas de comportamiento durante un período prolongado de tiempo. Laoretically, esto se puede lograr mediante el estudio de comportamiento en un &quot;virtual&quot;, ambiente enriquecido que se asemeja a un hábitat natural. Varios grupos de investigación han descrito las herramientas de seguimiento basados ​​en la visión que apoyan el fenotipo conductual de los ratones en su casa 22-25-jaula, en díadas 26, 27, o en el contexto de los grandes grupos sociales 28. De alta precisión y resolución espacial se puede lograr mediante la integración de vídeo de seguimiento con la tecnología de microchip para la recogida simultánea y sincronizada de los datos de comportamiento en un grupo de ratones 28. Cámaras termográficas capaz de detectar las firmas de calor se pueden combinar con microchips o transpondedores implantables para proporcionar la ubicación relativa y las funciones fisiológicas básicas de cada ratón (por ejemplo, la temperatura del cuerpo, corazón / tasa de respiración). Además, un sistema de seguimiento 3D avanzada produciría un reconocimiento más preciso y cuantitativa de los actos de comportamiento. Con el fin de ejecutar repetidamente una variso- de pruebas, un sistema de este tipo debe ser automatizado, controlado de forma remota, y modular. Por ejemplo, la memoria espacial puede estudiarse en entornos más grandes mediante la programación de la aparición de señales distales en las paredes de LCD, o mediante la presentación / ocultar dispensadores de comida sabrosa de fondos móviles. De una manera similar, nuevos objetos podrían ser presentados / escondido en momentos específicos durante todo el estudio. Tal fenotipificación computarizada puede ayudar en el esclarecimiento de los determinantes genéticos de la conducta, los mecanismos patogénicos modelos de enfermedades subyacentes, y el desarrollo de nuevas estrategias terapéuticas. Si se llega a un consenso con respecto a las condiciones de las pruebas, de los ensayos, así como el hardware y el software utilizado, se puede esperar que la normalización esperada sería mejorar la reproducibilidad de los estudios de comportamiento y elevar la psicometría experimentales a un nuevo nivel.

Los rápidos avances en la ingeniería genética en los últimos decenios han conducido a una proliferación sin precedentes de modelos animales de enfermedades humanas. Los ratones han adquirido la condición de sujetos experimentales primarios en ciencias biomédicas por varias razones. Desde un punto de vista práctico, tienen una alta tasa de reproducción, son relativamente baratos, y son fáciles de casa. Desde un punto de vista conceptual, que son genéticamente cercanos a los humanos, pueden ser modificadas genéticamente con relativa facilidad, y han endocrino, inmune y nervioso altamente desarrollado. Además de las lesiones en los niveles genéticos y celulares, los estudios contemporáneos de trastornos cerebrales requieren la demostración de los déficits funcionales replicables que cara más destacado, construir, o validez predictiva de un nuevo modelo de ratón 1. Una infección aguda en un mamífero homeotermos a menudo resulta en la respuesta febril, que junto con comportamiento de la enfermedad, constituye una de lasprincipales mecanismos de supervivencia 2. Plenamente animales enfermos presentan alteraciones significativas en los alimentos / la ingesta de agua y el rendimiento en tareas de reflexión de la reactividad emocional, conducta exploratoria, y la capacidad de aprendizaje / memoria. Estos cambios explican en gran parte la actividad social / alteración sexual y la conservación de la energía para las reacciones inmunológicas defensivas. Sin embargo, cuando las condiciones agudas se convierten crónica (como se ve en muchos inmunológico, endocrino y enfermedades neurológicas), el rendimiento de comportamiento puede empeorar aún más debido al daño estructural de diversos órganos, incluyendo el cerebro 3. Enfermedades neurodegenerativas humanas y animales son a menudo acompañadas por una constelación de déficits neurológicos y de comportamiento. Por lo tanto, un objetivo clave en los estudios de comportamiento de los animales enfermos crónicos es distinguir los efectos centrales de los déficits inducidos por sintomatología periférica. Sin embargo, la relativamente corta duración de las tareas de comportamiento estándar limita el cobro revertidoion de la información relativa a las medidas funcionales básicos, como el olfato, el descanso, el sueño, la alimentación / consumo de agua, o episodios epilépticos. La inclusión de estas medidas de mejora de perfiles de comportamiento y permite una mejor interpretación de los resultados en las tareas de actividad exigente. Los refinamientos en el fenotipo conductual de los ratones enfermos Las deficiencias en la evaluación del perfil de comportamiento de los ratones enfermos han hecho necesario el monitoreo continuo de los ratones que viven solos por PC-rápido procesamiento. Aunque diversas baterías de comportamiento pueden ser diseñados 4, 5, se enumeran a continuación son los procedimientos que se han utilizado para establecer con éxito un modelo animal de lupus neuropsiquiátrico 6. Esta batería se aplica repetidamente en ambos modelos sub-crónicas y crónicas de la enfermedad (Figura 1), tales como deterioro cognitivo leve y la enfermedad de Alzheimer 7. Tras una serie de pruebas neurológicas 8-10, acaparatos ustom hecha, diseñado para satisfacer las demandas anteriores mediante la utilización de la monitorización continua de múltiples salidas de comportamiento en un ambiente en el hogar-jaula-como enriquecido, puede ser empleado. Tal enfoque etológico-a la evaluación de la actividad exploratoria espontánea y la conducta motivada proporciona una comprensión más completa de los déficits de rendimiento en otros paradigmas, tales como los reflectante del aprendizaje y la memoria. <img alt="Figura 1" src="/files/ftp_upload/51524/51524fig1.jpg" /> Figura 1. Representación esquemática de fenotipado conductual longitudinal en nuestro laboratorio. La batería de comportamiento está diseñado para evolucionar de menos- hacia más- tareas estresantes, que se repiten en diferentes momentos de la hora de evaluar los efectos de los factores sostenidos, como la progresión de la enfermedad, el tratamiento farmacológico o respuestas inmunológicas. Pruebas InBest e individuales se llevan a cabo durante el p oscurohase, a menudo más de 10 y 2 horas, respectivamente Abreviaturas:. R - reflejos; BW - Manga Corta prueba; RR - rotarod; OT - pruebas olfativas; SP - Prueba de Preferencia sacarosa; SD - De bajada de prueba; NO - prueba objeto de Novela; DE - prueba en campo abierto; SAB - Comportamiento alternancia espontánea; FS - prueba de natación forzada; MWM - laberinto acuático de Morris. * - Aspectos de la prueba (por ejemplo, la ubicación, el contexto, color, forma) que necesitan ser alterados en los ensayos posteriores a lo largo curso de experimento. Continua la grabación en vídeo y análisis de comportamiento en un ambiente en el hogar-jaula-como se informó por primera vez en 2007 11. Un aparato automático más complejo que integra las pruebas de comportamiento utilizados en estudios con ratones autoinmune fue presentado en el &#39;Comportamiento de medición&#39; cumplir un año más tarde 12. La estación de Behavioral integrado (InBest, Figura 2A) es un sistema modular, que comprises de un estímulo luminoso refugio, controlado por ordenador, dos lickometers fotocélulas controladas (uno para el agua, uno para una solución de interés), un dispensador automático de comida, una rueda para correr computarizado, y una malla de escalada digitalizada. Latencias, frecuencias y duraciones de comportamientos específicos son examinados usando software personalizado. Locomotor y la actividad exploratoria (por ejemplo, de un objeto de novela o una misma especie desconocida) se puede evaluar con el software de vídeo-seguimiento (Lista de Materiales / Equipo), durante el sueño y los patrones de comportamiento menos frecuentes, como el comportamiento y las convulsiones de auto-lesión, puede se marcarán manualmente con el software de vídeo de seguimiento de paquetes o evento de grabación dedicados. Se utilizan ocho ajustes InBest / vídeo completas, permitiendo así la supervisión concurrente de 4 animales control experimentales y 4 (Figura 2B). <img alt="Figura 2" src="/files/ftp_upload/51524/51524fig2.jpg" /&gt; Figura 2. Estación Conductual Integrada. (A) Representación esquemática de hardware, y el software utilizado en el diseño de una caja InBest (L = 39 x W x H = 53 = 50 cm). (B) Ocho cajas InBest completas proporcionan una oportunidad para vigilancia de la casa-jaula concurrente de cuatro ratones experimentales y cuatro de control. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51524/51524fig2large.jpg" target="_blank">Por favor, haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a> Las variables dependientes incluyen mediciones de la ingesta de alimentos / agua, la capacidad de respuesta a la estimulación agradable al paladar, la actividad ambulatoria espontánea, escalada, carrera voluntaria, los comportamientos relacionados con la ansiedad (por ejemplo, la exploración de la novela objeto), el aseo, la incautación y el dormir. Además, los estímulos visuales pueden ser presentados para el acondicionamiento y de aprendizaje paradigmas. Las ventajas de InBest más de las pruebas de comportamiento estándar incluyen la eliminación de induc efectos de confusióned por el estrés del transporte, así como continua colección, automatizado de medidas reflectantes de actividad nocturna, exploración, relacionado con la ansiedad y comportamientos depresivo-como. La integración de los componentes de hardware sensibles con un paquete de vídeo-seguimiento produce una gran cantidad de información, lo que permite una mejor evaluación de la conducta en relación con la progresión de la enfermedad crónica en diversos modelos animales. InBest se puede utilizar para estudiar otros trastornos crónicos del SNC (por ejemplo, autismo, depresión mayor, esquizofrenia), así como en estudios longitudinales centrados en el desarrollo neurológico, efectos conductuales de trastornos sistémicos / neoplásica, y la farmacoterapia prolongada.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Power control interface operating package</td>
			<td>Med Associates Inc.</td>
			<td>MED-SYST-8</td>
			<td>Interface box and PCI card that manage all A/D data inputs and outputs</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stimulus light</td>
			<td>Med Associates Inc.</td>
			<td>ENV-221M</td>
			<td>28 V DC, 100 mA, 2.5 cm diameter light (for presentation of a conditioned stimulus)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Head entry detector</td>
			<td>Med Associates Inc.</td>
			<td>ENV-254-CB</td>
			<td>Permits head entry detection into the pellet receptacle</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Photobeam lickometer</td>
			<td>Med Associates Inc.</td>
			<td>ENV-351W</td>
			<td>Infrared sensor system for detecting beam interception by snout</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Food pellets</td>
			<td>Bio-Serv</td>
			<td>F0163</td>
			<td>Dustless precisions food pellets (20 mg rodent grain-based diet)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Food dispenser</td>
			<td>Med Associates Inc.</td>
			<td>ENV-203-20</td>
			<td>Automated food dispensing system consisting of elevated plastic container and dispensing tube</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Food receptacle</td>
			<td>Med Associates Inc.</td>
			<td>ENV-303R2W</td>
			<td>Infrared sensitive base to signal when food pellet is dispensed or collected</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Climbing mesh</td>
			<td>Med Associates Inc.</td>
			<td>CT-Climbing mesh</td>
			<td>Durable metal rungs, dimensions</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Med PC IV software</td>
			<td>Med Associates Inc.</td>
			<td>SOF-735</td>
			<td>Integrates data acquisition from all electronic devices</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MPC2XL v1.4</td>
			<td>Med Associates Inc.</td>
			<td>SOF-731</td>
			<td>Raw data transfer utility</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Soft CR Pro v1.05</td>
			<td>Med Associates Inc.</td>
			<td>SOF-722</td>
			<td>Remote online monitoring software</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Running wheel</td>
			<td>Med Associates Inc.</td>
			<td>CT-MSUB-ENV-3042-X1</td>
			<td>Activity wheel for mice</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Digital counter</td>
			<td>Med Associates Inc.</td>
			<td>ESUB-ENV-3000</td>
			<td>LCD counter (4 counts = 1 revolution = 54.6 cm length)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Picolo Diligent frame grabber</td>
			<td>Euresys</td>
			<td></td>
			<td>High-resolution PCI video capture card</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethovision XT 8.5</td>
			<td>Noldus Information Technology</td>
			<td></td>
			<td>Video-tracking software</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Camera</td>
			<td>Panasonic</td>
			<td>WV-BP334</td>
			<td>Digital, low-lux video camera suspended from a custom-made metal stand</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Video Splitter</td>
			<td>American Dynamics</td>
			<td>ADQUAD87</td>
			<td>Integrates and digitizes inputs from 4 video cameras</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

behavioral phenotyping of murine disease models with the integrated behavioral station (inbest)

Debido a los rápidos avances en la ingeniería genética, pequeños roedores se han convertido en los temas preferidos en muchas disciplinas de la investigación biomédica. En los estudios de trastornos crónicos del SNC, existe una creciente demanda de los modelos murinos con alta validez en el nivel de comportamiento. Sin embargo, varios mecanismos patogénicos y los déficits funcionales complejas a menudo imponen retos para medir de forma fiable e interpretar el comportamiento de los ratones enfermos crónicos. Por lo tanto, se requiere la evaluación de la patología periférica y un perfil de comportamiento en varios puntos de tiempo utilizando una batería de pruebas. Vídeo-tracking, la espectroscopia de comportamiento, y la adquisición remota de medidas fisiológicas son tecnologías que permiten el análisis del comportamiento integral, precisa e imparcial en un hogar-base-como surgiendo. Este informe describe un protocolo de fenotipos refinada, que incluye un aparato de monitorización del cliente (estación de comportamiento integrado, InBest) que se centra en las mediciones prolongadas de basalidas funcionales sic, como la actividad espontánea, la comida / toma de agua y la conducta motivada en un ambiente relativamente libre de estrés. Las mejoras técnicas y conceptuales en el diseño InBest pueden promover una mayor reproducibilidad y la estandarización de los estudios de comportamiento.

La Figura 3 es un ejemplo de diferentes lecturas en un estudio de comportamiento prolongado con ratones CD1. Los datos representan el rendimiento de referencia (6 a 2 días antes de la cirugía), la recuperación después de la cirugía (día 2 a 4) y efectos en el comportamiento inducidos por la administración sostenida intra-cerebro-ventricular de anticuerpos cerebrales reactiva (días 6 a 10 donde 0 denota; el día de la cirugía). Análisis con el software de grabación de evento revela que el grupo experimental muestra deficiencias en el comportamiento de ingestión, como se evidencia por una menor frecuencia de lame la botella de agua (A), aumento de la latencia de acercarse a la solución de sacarosa (B), y la disminución de consumo de alimentos (C) durante el período experimental. Coincidiendo con estos cambios, también muestran actividad rueda de rodadura disminuida en comparación con los ratones control (D). Como medida por el software de vídeo-seguimiento, el grupo experimental también deambula menos en la casa-jaula (E) y prefiere pasar más tiempo en el refugio (F). Estas diferencias de comportamiento are se ilustra en etogramas muestra (g). <img alt="Figura 3" src="/files/ftp_upload/51524/51524fig3.jpg" /> Figura 3. Variables de representación en una serie de sesiones diarias de 10 hr que ilustran el poder discriminante del sistema InBest. Ratones Experimental (expuestos a anticuerpos cerebrales reactiva más de 2 semanas) beber menos agua (A), tomar más tiempo para acercarse a una solución de sacarosa ( B), y consumen menos alimentos (C) durante el periodo de prueba. Coincidiendo con estos cambios, también muestran actividad alterada, como se ejemplifica en el recuento de rueda de rodadura reducida (D), disminución de la deambulación (E) y la prolongación de su permanencia en el refugio (F). Estas diferencias de comportamiento se ilustran en etogramas muestra (g). El panel superior muestra el comportamiento de un ratón experimental en el día 6, que se caracteriza por un comportamiento de ingestión reducida,menor actividad de rueda para correr y aumento del tiempo de refugiarse en comparación con un control del ratón recibir un vehículo (panel inferior). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51524/51524fig3large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a>

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Behavioral Phenotyping of Murine Disease Models with the Integrated Behavioral Station INBEST

Monitoreo prolongado y exhaustivo de los ratones en un ambiente en el hogar jaula proporciona una comprensión más profunda de la conducta aberrante en modelos murinos de enfermedades cerebrales. Este artículo describe la estación del Comportamiento Integrado (InBest) como componente clave del análisis del comportamiento contemporáneo.

Comportamiento Fenotipificación de modelos murinos de enfermedades con la Estación Integrada Comportamiento (InBest)

Due to rapid advances in genetic engineering, small rodents have become the preferred subjects in many disciplines of biomedical research. In studies of ...

behavioral-phenotyping-murine-disease-models-with-integrated

Research

JoVE Journal

Behavior

Behavioral Phenotyping of Murine Disease Models with the Integrated Behavioral Station (INBEST)

9.8K vistas.  McMaster University.  Monitoreo prolongado y exhaustivo de los ratones en un ambiente en el hogar jaula proporciona una comprensión más profunda de la conducta aberrante en modelos murinos de enfermedades cerebrales. Este artículo describe la estación del Comportamiento Integrado (InBest) como componente clave del análisis del comportamiento contemporáneo. 

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Nest Building as an Indicator of Health and Welfare in Laboratory Mice

The minimization and alleviation of suffering has moral and scientific implications. In order to mitigate this negative experience one must be able to identify when an animal is actually in distress. Pain, illness, or distress cannot be managed if unrecognized. Evaluation of pain or illness typically involves the measurement of physiologic and behavioral indicators which are either invasive or not suitable for large scale assessment. The observation of nesting behavior shows promise as the basis of a species appropriate cage-side assessment tool for recognizing distress in mice. Here we demonstrate the utility of nest building behavior in laboratory mice as an ethologically relevant indicator of welfare. The methods presented can be successfully used to identify thermal stressors, aggressive cages, sickness, and pain. Observation of nest building behavior in mouse colonies provides a refinement to health and well-being assessment on a day to day basis.

We demonstrate the utility of nest building behavior in laboratory mice as an indicator of welfare. Nest scoring is a sensitive technique that is altered by temperature, illness, and aggression. The time to integrate into nest test (TINT) is a simple cage-side assessment that can detect postoperative pain.

Edificio de la jerarquía como indicador de Salud y Bienestar en ratones de laboratorio

The minimization and alleviation of  suffering has moral and scientific implications. In order to mitigate this  negative experience one must be able to ...

Investigación

Comportamiento

Behavioral Assessment of the Aging Mouse Vestibular System

Age related decline in balance performance is associated with deteriorating muscle strength, motor coordination and vestibular function. While a number of studies show changes in balance phenotype with age in rodents, very few isolate the vestibular contribution to balance under either normal conditions or during senescence. We use two standard behavioral tests to characterize the balance performance of mice at defined age points over the lifespan: the rotarod test and the inclined balance beam test. Importantly though, a custom built rotator is also used to stimulate the vestibular system of mice (without inducing overt signs of motion sickness). These two tests have been used to show that changes in vestibular mediated-balance performance are present over the murine lifespan. Preliminary results show that both the rotarod test and the modified balance beam test can be used to identify changes in balance performance during aging as an alternative to more difficult and invasive techniques such as vestibulo-ocular (VOR) measurements.

Motor control and balance performance are known to deteriorate with age. This paper presents a number of standard noninvasive behavioral tests with the addition of a simple rotary stimulus to challenge the vestibular system and show changes in balance performance in a murine model of aging.

Evaluación del Comportamiento del Envejecimiento Ratón Sistema Vestibular

Age related decline in balance performance is associated with deteriorating muscle strength, motor coordination and vestibular function. While a number of ...

Performing Behavioral Tasks in Subjects with Intracranial Electrodes

Patients having stereo-electroencephalography (SEEG) electrode, subdural grid or depth electrode implants have a multitude of electrodes implanted in different areas of their brain for the localization of their seizure focus and eloquent areas. After implantation, the patient must remain in the hospital until the pathological area of brain is found and possibly resected. During this time, these patients offer a unique opportunity to the research community because any number of behavioral paradigms can be performed to uncover the neural correlates that guide behavior. Here we present a method for recording brain activity from intracranial implants as subjects perform a behavioral task designed to assess decision-making and reward encoding. All electrophysiological data from the intracranial electrodes are recorded during the behavioral task, allowing for the examination of the many brain areas involved in a single function at time scales relevant to behavior. Moreover, and unlike animal studies, human patients can learn a wide variety of behavioral tasks quickly, allowing for the ability to perform more than one task in the same subject or for performing controls. Despite the many advantages of this technique for understanding human brain function, there are also methodological limitations that we discuss, including environmental factors, analgesic effects, time constraints and recordings from diseased tissue. This method may be easily implemented by any institution that performs intracranial assessments; providing the opportunity to directly examine human brain function during behavior.

Patients implanted with intracranial electrodes provide a unique opportunity to record neurological data from multiple areas of the brain while the patient performs behavioral tasks. Here, we present a method of recording from implanted patients that can be reproducible at other institutions with access to this patient population.

Realización de tareas de comportamiento en sujetos con intracraneales Electrodos

Patients having stereo-electroencephalography (SEEG) electrode, subdural grid or depth electrode implants have a multitude of electrodes implanted in ...

The Treadmill Fatigue Test: A Simple, High-throughput Assay of Fatigue-like Behavior for the Mouse

Fatigue is a prominent symptom in many diseases and disorders and reduces quality of life for many people. The lack of clear pathogenesis and failure of current interventions to adequately treat fatigue in all patients leaves a need for new treatment options. Despite the therapeutic need and importance of preclinical research in helping identify promising novel treatments, few preclinical assays of fatigue are available. Moreover, the most common preclinical assay used to assess fatigue-like behavior, voluntary wheel running, is not suitable for use with some strains of mice, may not be sensitive to drugs that reduce fatigue, and has relatively low throughput. The current protocol describes a novel, non-voluntary preclinical assay of fatigue-like behavior, the treadmill fatigue test, and provides evidence of its efficacy in detecting fatigue-like behavior in mice treated with a chemotherapy drug known to cause fatigue in humans and fatigue-like behavior in animals. This assay may be a beneficial alternative to wheel running, as fatigue-like behavior and potential interventions can be assessed in a greater number of mice over a shorter time frame, thus permitting faster discovery of new therapeutic options.

Fatigue is a common, undertreated and frequently poorly-understood symptom in many diseases and disorders. New preclinical assays of fatigue may help to improve current understanding and future treatment of fatigue. To that end, the current protocol provides a novel means of measuring fatigue-like behavior in the mouse.

El Ensayo de fatiga rueda de ardilla: Un ensayo sencillo, de gran procesamiento de comportamiento a fatiga similar para el ratón

Fatigue is a prominent symptom in many diseases and disorders and reduces quality of life for many people. The lack of clear pathogenesis and failure of ...

The Rodent Psychomotor Vigilance Test (rPVT): A Method for Assessing Neurobehavioral Performance in Rats and Mice

The human Psychomotor Vigilance Test (PVT) is a widely used procedure for measuring changes in fatigue and sustained attention. The present article describes a rodent version of the PVT&#8212;termed the &#34;rPVT&#34;&#8212;that measures similar aspects of attention (i.e., performance accuracy, motor speed, premature responding, and lapses in attention). Data are presented that demonstrate both the short- and long-term usefulness of the rPVT when employed with laboratory rats. Rats easily learn the rPVT, and learning to perform the basic procedure takes less than two weeks of training. Once acquired, rat performances in the rPVT show a high degree of similarity to these same performance measures in the human PVT, including similarities in, lapses in attention, reaction times, vigilance decrements across session time (i.e., the human &#34;time-on-task&#34; effects), and the response-stimulus interval (RSI) effect described for humans. Thus the rPVT can be an extremely valuable tool for assessing the effects of a wide range of variables on sustained attention quite similar to human PVT performances, and thus can be useful for developing novel treatments for neurobehavioral dysfunctions.

The Rodent Psychomotor Vigilance Test rPVT: A Method for Assessing Neurobehavioral Performance in Rats and Mice

A rat version of the human Psychomotor Vigilance Test (PVT) is described that measures aspects of attention similar to those measured with the human PVT, including aspects of human vigilance such as performance accuracy, motor speed, premature responding, and lapses in attention.

La prueba de roedores psicomotor Vigilancia (rPVT): Un método para evaluar el rendimiento neuroconductual en ratas y ratones

The human Psychomotor Vigilance Test (PVT) is a widely used procedure for measuring changes in fatigue and sustained attention. The present article ...

Basic Methods for the Study of Reproductive Ecology of Fish in Aquaria

Captive-rearing observations are valuable for revealing aspects of fish behavior and ecology when continuous field investigations are impossible. Here, a series of basic techniques are described to enable observations of the reproductive behavior of a wild-caught gobiid fish, as a model, kept in an aquarium. The method focuses on three steps: collection, transport, and observations of reproductive ecology of a substrate spawner. Essential aspects of live fish collection and transport are (1) preventing injury to the fish, and (2) careful acclimation to the aquarium. Preventing harm through injuries such as scratches or a sudden change of water pressure is imperative when collecting live fish, as any physical damage is likely to negatively affect the survival and later behavior of the fish. Careful acclimation to aquaria decreases the incidence death and mitigates the shock of transport. Observations during captive rearing include (1) the identification of individual fish and (2) monitoring spawned eggs without negative effects to the fish or eggs, thereby enabling detailed investigation of the study species' reproductive ecology. The subcutaneous injection of a visible implant elastomer (VIE) tag is a precise method for the subsequent identification of individual fish, and it can be used with a wide size range of fish, with minimal influence on their survival and behavior. If the study species is a substrate spawner that deposits adhesive eggs, an artificial nest site constructed from polyvinyl chloride (PVC) pipe with the addition of a removable waterproof sheet will facilitate counting and monitoring the eggs, lessening the investigator's influence on the nest-holding and egg-guarding behavior of the fish. Although this basic method entails techniques that are seldom mentioned in detail in research articles, they are fundamental for undertaking experiments that require the captive rearing of a wild fish.

A series of basic methods to enable the study of the reproductive ecology of fish kept in aquaria are described. These are useful protocols for collecting fish using SCUBA, transporting live fish, and observing the reproductive behavior of wild-caught fish kept in aquaria.

Métodos básicos para el estudio de la ecología reproductiva de los peces en acuarios

Captive-rearing observations are valuable for revealing aspects of fish behavior and ecology when continuous field investigations are impossible. Here, a ...

Automated, Long-term Behavioral Assay for Cognitive Functions in Multiple Genetic Models of Alzheimer's Disease, Using IntelliCage

Multiple factors&#8212;such as aging and genes&#8212;are frequently associated with cognitive decline. Genetically modified mouse models of cognitive decline, such as Alzheimer&#39;s disease (AD), have become a promising tool to elucidate the underlying mechanisms and promote the therapeutic advances. An important step is the validation and characterization of expected behavioral abnormality in the models, in the case of AD, cognitive decline. The long-term behavioral investigations of laboratory animals to study the effect of aging demand substantial efforts from researchers. The IntelliCage system is a high-throughput and cost-effective test battery for mice that eliminates the need for daily human handling. Here, we describe how the system is utilized in the long-term phenotyping of a genetic Alzheimer&#39;s disease model, specifically focusing on the cognitive functions. The experiment employs repeated battery of tests that assess spatial learning and executive functions. This cost-effective age-dependent phenotyping allows us to identify the transient and/or permanent effects of genes on various cognitive aspects.

Automated, Long-term Behavioral Assay for Cognitive Functions in Multiple Genetic Models of Alzheimer&#039;s Disease, Using IntelliCage

This paper describes a protocol for cognitive assessments for genetic models of the Alzheimer&#39;s disease using the IntelliCage system, which is a high throughput automated behavioral monitoring system with operant conditioning.

Automatizado, ensayo conductual a largo plazo para las funciones cognitivas en múltiples modelos genéticos de la enfermedad de Alzheimer, utilizando IntelliCage

Multiple factors&#8212;such as aging and genes&#8212;are frequently associated with cognitive decline. Genetically modified mouse models of cognitive ...

The Unpredictable Chronic Mild Stress Protocol for Inducing Anhedonia in Mice

Depression is a highly prevalent and debilitating condition, only partially addressed by current pharmacotherapies. The lack of response to treatment by many patients prompts the need to develop new therapeutic alternatives and to better understand the etiology of the disorder. Pre-clinical models with translational merits are rudimentary for this task. Here we present a protocol for the unpredictable chronic mild stress (UCMS) method in mice. In this protocol, adolescent mice are chronically exposed to interchanging unpredictable mild stressors. Resembling the pathogenesis of depression in humans, stress exposure during the sensitive period of mice adolescence instigates a depressive-like phenotype evident in adulthood. UCMS can be used for screenings of antidepressants on the variety of depressive-like behaviors and neuromolecular indices. Among the more prominent tests to assess depressive-like behavior in rodents is the sucrose preference test (SPT), which reflects anhedonia (core symptom of depression). The SPT will also be presented in this protocol. The ability of UCMS to induce anhedonia, instigate long-term behavioral deficits and enable reversal of these deficits via chronic (but not acute) treatment with antidepressants strengthens the protocol&#39;s validity compared to other animal protocols for inducing depressive-like behaviors.

Here we present the unpredictable chronic mild stress protocol in mice. This protocol induces a long-term depressive-like phenotype and enables to assess the efficacy of putative antidepressants in reversing the behavioral and neuromolecular depressive-like deficits.

El protocolo de estrés leve crónico impredecible para inducir la Anhedonia en ratones

Depression is a highly prevalent and debilitating condition, only partially addressed by current pharmacotherapies. The lack of response to treatment by ...

Behavioral Assessments of Spontaneous Locomotion in a Murine MPTP-induced Parkinson's Disease Model

Parkinson&#8217;s disease (PD) is a common neurodegenerative disorder disease, causing the phenomenon of shaking, rigidity, slowness of movement and dementia. 1-Methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine (MPTP) can lead to some Parkinson&#8217;s-like symptoms by destroying dopaminergic neurons in the substantia nigra of the brain. It has been thus used to establish PD models in various animal studies. Here, mice receive MPTP injections (20 mg/kg/day) for seven days and the behavioral tests are performed on the eighth day. This model is adapted efficiently in the study of PD. The behavioral tests here include the cylinder test and the open field test. The cylinder experiment is used to detect the animals&#8217; ability to lift their front paws when put into a different environment. As the PD model mice show arching&#8212;the mouse arches its back&#8212;the number of paw liftings decrease. This test is easy to execute. The open field test is used to detect the amount of time the mice spend on running, walking, and remaining immobile. We analyze animals&#8217; movements in open field using software and obtain data. Lastly, we use L-DOPA, one of the most commonly used PD drugs, as one example to show how to apply this model to the study of PD drugs. Our results indicate that MPTP neurotoxicity induces motor deficit which can be mitigated by L-DOPA.

Behavioral Assessments of Spontaneous Locomotion in a Murine MPTP-induced Parkinson&#039;s Disease Model

We describe establishment of a murine model for Parkinson's disease using MPTP, and behavioral assessments using cylinder and open field tests to measure motor function. We then use L-DOPA as one example to show how to apply this model in the study of PD drugs.

Evaluación conductual de locomoción espontánea en un modelo murino MPTP-inducido la enfermedad de Parkinson

Parkinson&#8217;s disease (PD) is a common neurodegenerative disorder disease, causing the phenomenon of shaking, rigidity, slowness of movement and ...

A Behavioral Test Battery for the Repeated Assessment of Motor Skills, Mood, and Cognition in Mice

Pharmacological and toxicological studies in neurodegeneration require comprehensive behavioral analysis in mice because motor dysfunctions and dysfunctions in mood and cognition are common and often shared symptoms in neurodegenerative diseases. Shown here is a behavioral test battery for motor, mood, and cognition, which can be repeatedly tested in a longitudinal study. This battery assesses the overall behavioral phenotype in mice by examining each domain of behavior with at least two independent well-accepted tests (i.e., open-field test and rotarod test for motor function, social interaction test, elevated plus maze test, and forced swim test for emotional function, and Morris water maze test and novel object recognition test for cognitive function). Therefore, this sensitive and comprehensive test battery is a powerful tool for the study of behavioral alternation in neurodegeneration.

A comprehensive behavioral test battery of motor skills, mood&#8212;including social interaction, depression, and anxiety&#8212;and cognition is designed for the repeated assessment of neurodegeneration-related behavioral changes in mice.