Name: contextual and cued fear conditioning test using a video analyzing system in mice
Uploaded: 2014-03-01T15:45:00.000+00:00
Duration: 19 min 32 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Contextual and Cued Fear Conditioning Test Using a Video Analyzing System in Mice at JoVE.com

חלק מהנתונים המוצגים כאן התקבלו במעבדתו של ד&quot;ר ז&#39;קלין נ קרולי במכון האמריקאי הלאומי לבריאות נפש ואנחנו רוצים להודות לה על שאפשרתם לנו להציג את הנתונים בעיתון. אנו מודים גם קזואו נאקאנישי על עזרתו בפיתוח תכנית ImageFZ לניתוח התנהגות. מחקר זה נתמך על ידי גרנט-in-Aid למחקר מדעי (ב) (21,300,121), גרנט-in-Aid למחקר מדעי על תחומי חדשניים (מדע רשת מקיפה מוח) ממשרד החינוך, מדע, תרבות וספורט של יפן , להעניק ממרכז Neuroinformatics יפן (NIJC), ומענקים מCREST של יפן מדע וטכנולוגית סוכנות (JST).

<ol>
	<li>Crawley, J. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> What's wrong with my mouse: behavioral phenotyping of transgenic and knockout mice. , (2007).</li><li>Fanselow, M. S., Poulos, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+neuroscience+of+mammalian+associative+learning.">The neuroscience of mammalian associative learning.</a> Annu. Rev. Psychol. 56, 207-234 (2005).</li><li>LeDoux, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Emotion+circuits+in+the+brain.">Emotion circuits in the brain.</a> Annu. Rev. Neurosci. 23, 155-184 (2000).</li><li>Nakajima, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comprehensive+behavioral+phenotyping+of+calpastatin-knockout+mice.">Comprehensive behavioral phenotyping of calpastatin-knockout mice.</a> Mol. Brain. 1, 7 (2008).</li><li>Ikeda, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Identification+of+YWHAE,+a+gene+encoding+14-3-3epsilon,+as+a+possible+susceptibility+gene+for+schizophrenia.">Identification of YWHAE, a gene encoding 14-3-3epsilon, as a possible susceptibility gene for schizophrenia.</a> Hum. Mol. Genet. 17, 3212-3222 (2008).</li><li>Sakae, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mice+lacking+the+schizophrenia-associated+protein+FEZ1+manifest+hyperactivity+and+enhanced+responsiveness+to+psychostimulants.">Mice lacking the schizophrenia-associated protein FEZ1 manifest hyperactivity and enhanced responsiveness to psychostimulants.</a> Hum. Mol. Genet. 17, 3191-3203 (2008).</li><li>Fukuda, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Down-regulation+of+protocadherin-alpha+A+isoforms+in+mice+changes+contextual+fear+conditioning+and+spatial+working+memory.">Down-regulation of protocadherin-alpha A isoforms in mice changes contextual fear conditioning and spatial working memory.</a> Eur. J. Neurosci. 28, 1362-1376 (2008).</li><li>Imayoshi, I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Roles+of+continuous+neurogenesis+in+the+structural+and+functional+integrity+of+the+adult+forebrain.">Roles of continuous neurogenesis in the structural and functional integrity of the adult forebrain.</a> Nat. Neurosci. 11, 1153-1161 (2008).</li><li>Nakatani, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Abnormal+behavior+in+a+chromosome-engineered+mouse+model+for+human+15q11-13+duplication+seen+in+autism.">Abnormal behavior in a chromosome-engineered mouse model for human 15q11-13 duplication seen in autism.</a> Cell. 137, 1235-1246 (2009).</li><li>Takao, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comprehensive+behavioral+analysis+of+calcium/calmodulin-dependent+protein+kinase+IV+Knockout+mice.">Comprehensive behavioral analysis of calcium/calmodulin-dependent protein kinase IV Knockout mice.</a> PLoS ONE. 5, (2010).</li><li>Tamada, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Decreased+exploratory+activity+in+a+mouse+model+of+15q+duplication+syndrome;+implications+for+disturbance+of+serotonin+signaling.">Decreased exploratory activity in a mouse model of 15q duplication syndrome; implications for disturbance of serotonin signaling.</a> PLoS ONE. 5, (2010).</li><li>Watanabe, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Relaxin-3-deficient+mice+showed+slight+alteration+in+anxiety-related+behavior.">Relaxin-3-deficient mice showed slight alteration in anxiety-related behavior.</a> Front. Behav. Neurosci. 5, 50 (2011).</li><li>Takeuchi, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=P301S+mutant+human+tau+transgenic+mice+manifest+early+symptoms+of+human+tauopathies+with+dementia+and+altered+sensorimotor+gating.">P301S mutant human tau transgenic mice manifest early symptoms of human tauopathies with dementia and altered sensorimotor gating.</a> PLoS ONE. 6, (2011).</li><li>Koshimizu, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Adenomatous+polyposis+coli+heterozygous+knockout+mice+display+hypoactivity+and+age-dependent+working+memory+deficits.">Adenomatous polyposis coli heterozygous knockout mice display hypoactivity and age-dependent working memory deficits.</a> Front. Behav. Neurosci. 5, 85 (2011).</li><li>Yao, I., Takao, K., Miyakawa, T., Ito, S., Setou, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synaptic+E3+ligase+SCRAPPER+in+contextual+fear+conditioning:+extensive+behavioral+phenotyping+of+Scrapper+heterozygote+and+overexpressing+mutant+mice.">Synaptic E3 ligase SCRAPPER in contextual fear conditioning: extensive behavioral phenotyping of Scrapper heterozygote and overexpressing mutant mice.</a> PLoS ONE. 6, (2011).</li><li>Shoji, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comprehensive+behavioral+analysis+of+ENU-induced+Disc1-Q31L+and+-L100P+mutant+mice.">Comprehensive behavioral analysis of ENU-induced Disc1-Q31L and -L100P mutant mice.</a> BMC Res. Notes. 5, 108 (2012).</li><li>Anagnostaras, S. G., Josselyn, S. A., Frankland, P. W., Silva, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Computer-assisted+behavioral+assessment+of+Pavlovian+fear+conditioning+in+mice.">Computer-assisted behavioral assessment of Pavlovian fear conditioning in mice.</a> Learn. Mem. 7, 58-72 (2000).</li><li>Miyakawa, T., Yamada, M., Duttaroy, A., Wess, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hyperactivity+and+intact+hippocampus-dependent+learning+in+mice+lacking+the+M1+muscarinic+acetylcholine+receptor.">Hyperactivity and intact hippocampus-dependent learning in mice lacking the M1 muscarinic acetylcholine receptor.</a> J. Neurosci. 21, 5239-5250 (2001).</li><li>Marchand, A. R., Luck, D., DiScala, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluation+of+an+improved+automated+analysis+of+freezing+behaviour+in+rats+and+its+use+in+trace+fear+conditioning.">Evaluation of an improved automated analysis of freezing behaviour in rats and its use in trace fear conditioning.</a> J. Neurosci. Methods. 126, 145-153 (2003).</li><li>Kopec, C. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+robust+automated+method+to+analyze+rodent+motion+during+fear+conditioning.">A robust automated method to analyze rodent motion during fear conditioning.</a> Neuropharmacology. 52, 228-233 (2007).</li><li>Wehner, J. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantitative+trait+locus+analysis+of+contextual+fear+conditioning+in+mice.">Quantitative trait locus analysis of contextual fear conditioning in mice.</a> Nat. Genet. 17, 331-334 (1997).</li><li>Quirk, G. J., Armony, J. L., LeDoux, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fear+conditioning+enhances+different+temporal+components+of+tone-evoked+spike+trains+in+auditory+cortex+and+lateral+amygdala.">Fear conditioning enhances different temporal components of tone-evoked spike trains in auditory cortex and lateral amygdala.</a> Neuron. 19, 613-624 (1997).</li><li>Chaudhury, D., Christopher, S. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Circadian+modulation+of+learning+and+memory+in+fear-conditioned+mice.">Circadian modulation of learning and memory in fear-conditioned mice.</a> Behav. Brain Res. 133, 95-108 (2002).</li><li>Valentinuzzi, V. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+circadian+phase+on+context+and+cued+fear+conditioning+in+C57BL/6J+mice.">Effect of circadian phase on context and cued fear conditioning in C57BL/6J mice.</a> Learn. Behav. 29, 133-142 (2001).</li><li>Frankland, P. W., Bontempi, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+organization+of+recent+and+remote+memories.">The organization of recent and remote memories.</a> Nat. Rev. Neurosci. 6, 119-130 (2005).</li><li>Contarino, A., Baca, L., Kennelly, A., Gold, L. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Automated+assessment+of+conditioning+parameters+for+context+and+cued+fear+in+mice.">Automated assessment of conditioning parameters for context and cued fear in mice.</a> Learn. Mem. 9, 89-96 (2002).</li><li>Kinney, J. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Deficits+in+trace+cued+fear+conditioning+in+galanin-treated+rats+and+galanin-overexpressing+transgenic+mice.">Deficits in trace cued fear conditioning in galanin-treated rats and galanin-overexpressing transgenic mice.</a> Learn. Mem. 9, 178-190 (2002).</li><li>Hefner, K., Holmes, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ontogeny+of+fear-,+anxiety-+and+depression-related+behavior+across+adolescence+in+C57BL/6J+mice.">Ontogeny of fear-, anxiety- and depression-related behavior across adolescence in C57BL/6J mice.</a> Behav. Brain Res. 176, 210-215 (2007).</li><li>Wellman, C. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Impaired+stress-coping+and+fear+extinction+and+abnormal+corticolimbic+morphology+in+serotonin+transporter+knock-out+mice.">Impaired stress-coping and fear extinction and abnormal corticolimbic morphology in serotonin transporter knock-out mice.</a> J. Neurosci. 27, 684-691 (2007).</li><li>Valentinuzzi, V. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Automated+measurement+of+mouse+freezing+behavior+and+its+use+for+quantitative+trait+locus+analysis+of+contextual+fear+conditioning+in+(BALB/cJ+&#215;+C57BL/6J)F2+mice.">Automated measurement of mouse freezing behavior and its use for quantitative trait locus analysis of contextual fear conditioning in (BALB/cJ &#215; C57BL/6J)F2 mice.</a> Learn. Mem. 5, 391-403 (1998).</li><li>Valentinuzzi, V. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+circadian+phase+on+context+and+cued+fear+conditioning+in+C57BL/6J+mice.">Effect of circadian phase on context and cued fear conditioning in C57BL/6J mice.</a> Learn. Behav. 29, 133-142 (2001).</li><li>Bothe, G. W. M., Bolivar, V. J., Vedder, M. J., Geistfeld, J. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Genetic+and+behavioral+differences+among+five+inbred+mouse+strains+commonly+used+in+the+production+of+transgenic+and+knockout+mice.">Genetic and behavioral differences among five inbred mouse strains commonly used in the production of transgenic and knockout mice.</a> Genes Brain Behav. 3, 149-157 (2004).</li><li>Chen, C., Kim, J. J., Thompson, R. F., Tonegawa, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hippocampal+lesions+impair+contextual+fear+conditioning+in+two+strains+of+mice.">Hippocampal lesions impair contextual fear conditioning in two strains of mice.</a> Behav. Neurosci. 110, 1177-1180 (1996).</li><li>Anagnostaras, S. G., Gale, G. D., Fanselow, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hippocampus+and+contextual+fear+conditioning:+Recent+controversies+and+advances.">Hippocampus and contextual fear conditioning: Recent controversies and advances.</a> Hippocampus. 11, 8-17 (2001).</li><li>Akirav, I., Maroun, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+role+of+the+medial+prefrontal+cortex-amygdala+circuit+in+stress+effects+on+the+extinction+of+fear.">The role of the medial prefrontal cortex-amygdala circuit in stress effects on the extinction of fear.</a> Neural Plast. , 1-11 (2007).</li><li>Johansen, J. P., Cain, C. K., Ostroff, L. E., LeDoux, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Molecular+mechanisms+of+fear+learning+and+memory.">Molecular mechanisms of fear learning and memory.</a> Cell. 147, 509-524 (2011).</li><li>Anagnostaras, S. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Automated+assessment+of+pavlovian+conditioned+freezing+and+shock+reactivity+in+mice+using+the+video+freeze+system.">Automated assessment of pavlovian conditioned freezing and shock reactivity in mice using the video freeze system.</a> Front. Behav. Neurosci. 4, (2010).</li><li>Pham, J., Cabrera, S. M., Sanchis-Segura, C., Wood, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Automated+scoring+of+fear-related+behavior+using+EthoVision+software.">Automated scoring of fear-related behavior using EthoVision software.</a> J. Neurosci. Methods. 178, 323-326 (2009).</li><li>Blanchard, D. C., Blanchard, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Crouching+as+an+index+of+fear.">Crouching as an index of fear.</a> J. Comp. Physiol. Psychol. 67, 370-375 (1969).</li><li>Frankland, P. W., Bontempi, B., Talton, L. E., Kaczmarek, L., Silva, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+involvement+of+the+anterior+cingulate+cortex+in+remote+contextual+fear+memory.">The involvement of the anterior cingulate cortex in remote contextual fear memory.</a> Science. 304, 881-883 (2004).</li><li>Takao, K., Miyakawa, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Investigating+gene-to-behavior+pathways+in+psychiatric+disorders:+the+use+of+a+comprehensive+behavioral+test+battery+on+genetically+engineered+mice.">Investigating gene-to-behavior pathways in psychiatric disorders: the use of a comprehensive behavioral test battery on genetically engineered mice.</a> Ann. N. Y. Acad. Sci. 1086, 144-159 (2006).</li><li>Takao, K., Yamasaki, N., Miyakawa, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Impact+of+brain-behavior+phenotypying+of+genetically-engineered+mice+on+research+of+neuropsychiatric+disorders.">Impact of brain-behavior phenotypying of genetically-engineered mice on research of neuropsychiatric disorders.</a> Neurosci. Res. 58, 124-132 (2007).</li></ol>

אנו מאשרים כי אין התנגשויות ידועות של עניין הקשורים בפרסום זה ולא הייתה שום תמיכה כספית משמעותית עבור עבודה זו שהייתה יכולה להיות מושפעת תוצאותיה.

בדיקת אוויר הפחד הקונטקסטואלית ורמז היא אחד מפרדיגמות הנפוצות ביותר להערכת למידה וזיכרון. בדיקה זו היא סוג של אוויר הפבלובית שבעמותה מורכבת בין הקשר ו / או גירוי מותנה (רמז שמיעתי) וגירוי מרתיע (footshock החשמלי). אחרי שאפילו זיווג אחד של ההקשר / קיו וfootshock השמיעתיים, עכברי תערוכת הקפאה ארוכה טווח כאשר הוא מתמודד גם עם הקשר או הרמז. במבחן זה, התנהגות הקפאה משמשת כמדד לזכרון פחד. מחקרים פרמקולוגיים ונגע גילו כי היווצרות זיכרון, איחוד, ואחזור מוסדרים על ידי מספר אזורים במוח, כגון האמיגדלה, ההיפוקמפוס, וקליפת מוח הקדם חזיתית 3,33-35. בנוסף, מחקרי גנטיקה מולקולריים הדגימו את התפקיד של גנים ומולקולות מעורבות בלמידה ובזיכרון באזורי המוח אלה באמצעות עכברים מהונדסים גנטי 36 ספציפיים. לכן, המבחן הזה הוא simplדואר ושימושי לחקר למידת הבסיס הנוירוביולוגי בסיסית פחד וזיכרון. במאמר את הסרט הזה, הצגנו הפרוטוקול שלנו כדי לספק הנסיינים עם מידע מפורט כדי להבין ובקלות לבצע את הבדיקה. התנהגות הקפאה הייתה לכמת באמצעות תצפית ישירה על ידי הנסיינים אנושיים. הנסיין מאומן היטב צפוי להניב תוצאות אמינות, יציבה על פני תצפיות. עם זאת, שיטה זו כרוכה בבעיות פוטנציאליות, כגון הבדלים בשיטת התצפית, הטיות הצופה, וטעויות כימות פשוטות, ולכן קשה להשוות ישירות תוצאות מהנסיינים עצמאיים ומעבדות שונות. מערכת מדידת מחשב מבוסס photobeam אוטומטית שימשה גם 26,30-32. עם זאת, מערכת זו מציגה גם בעיות פוטנציאליות במדידת התנהגויות הקפאה. בגלל הסדר החיישן, מערכת זו עשויה להיות מסוגלת לזהות תנועות ראש קטנות שהייתי typically להיות הבקיע כ &#39;פעיל&#39; באמצעות תצפית אנושית. בנוסף, רועד במהלך ההקפאה עשוי להיחשב כnonfreezing כי כאשר קופא בעלי חיים, הפרעות לסירוגין בphotobeam הם נצפו כתוצאה מרעידה. כשיטת חלופית, מערכות אוטומטיות דימוי ווידאו ניתוח פותחו 17-20,37,38. Anagnostaras et al. 37 תיארו כמה מערכות עם תוכנת ניתוח תמונת תוכניות שיש לי תוקף טוב ולהבקיע הקפאה גם 17,20,37-38. עם זאת, רוב המערכות האלה ותוכניות ניתוח צריך לקבל מהספקים מסחריים והם בדרך כלל יקרים. אנחנו פיתחנו את תוכנת ImageFZ התכנית לניתוח התנהגות הקפאה, ותכנית זו מופצת כתוכנה חופשית תכנית. ImageFZ מזהה את העכבר כגוף של פיקסלים (חלקיקים) ומפלה תנועת עכבר עדינה כמו &quot;הקפאה&quot; או &quot;אי - הקפאה &#39;בהתאם לכמות שלשטח של אזורי nonoverlapping בין החלקיקים של כל זוג של תמונות רצופות. כפי שניתן לראות בתוצאות הנציג, מדידות באמצעות תכנית ImageFZ עולות בקנה אחד עם או יותר מדויקות שהושג תוך שימוש בשיטות אחרות. לפיכך, תכנית ImageFZ באופן אוטומטי מודדת את ההתנהגות שמשקיפי אדם לשפוט כהקפאה תוך שימוש בקריטריונים מוגדרים. בנוסף, תכנית ImageFZ מחשבת את המרחק שעבר (סנטימטר) לפני, במהלך, ואחרי חשיפת footshock, לאפשר בחינה של רגישות ההלם והניתוח של ההתנהגות מנקודת הקיפאון. הבדלים מתודולוגיים קיימים בין מעבדות. הבדלים אלה עשויים לגרום לקושי בהשוואת הנתונים בין מעבדות ובמשכפלים את התוצאות במעבדות שונות. כדי לקבל נתונים יציבים יותר ודומים, יש צורך לתקנן את פרוטוקול הבדיקה ככל האפשר. מערכת הניתוח עם ImageFZ מובילה לאוטומציה של נהלי בדיקה, אשר יכול לתרום לסטנדרטיזציה של פרוטוקולים המשמשת בכל מעבדות. כמה תגובות התנהגותיות יש לקחת בחשבון בעת ​​ניתוח התנהגות הקפאה. ראשית, כאשר בעלי חיים להתמודד עם מצב מפחיד, הם עלולים לברוח במקום הקפאת 39. בריחה היא אחת תגובות הפחד, והמופע שלה יוביל ללהמעיט זיכרון פחד. שנית, הקפאה עשויה להיות תלויה ברמה פעילות כללית, ורמת הפעילות בעכברי ניסוי ושליטה צריכה להיבחן. לדוגמא, אם כי עכברים שחסרו את הקולטן אצטילכולין מוסקריניים M1 הראו רמות נמוכות של הקפאה בהשוואה לעכברי wild-type, בדיקות התנהגותיות שונות הצביעו על כך שהתוצאות ניתן לייחס לפנוטיפ היפראקטיביות שלהם במקום הפגיעה בזכרונם 18. ImageFZ מחשב את המרחק (סנטימטר) נסע בנושאים. הנתונים זמינים כדי לבחון אם קיימים הבדלים ברמות הפעילות הכלליות בין נושאים. אם יש הבדל בקבוצההמרחק שעבר, גישה אפשרית אחד לבעיה היא לקחת בחשבון את המרחק שעבר במהלך 2 דקות הראשונות של אימון כפעילות הבסיסית ולהשתמש יחס דיכוי (יחס דיכוי = (פעילות במהלך בדיקה) / (פעילות במהלך בסיסי + פעילות במהלך בדיקות)) כמדד המשני של פחד 17,40. לבסוף, הבדל ברגישות לכאב, גרימת השינויים בתגובתיות לfootshock חשמלי, אם בכלל, עלול לגרום לשינויים בהתנהגות הקפאה. ImageFZ גם מחשב את המרחק שעבר (סנטימטר) בפירוט מ2 שניות לפני חשיפה של footshock 2 שניות עד 2 שניות לאחר חשיפתה (עבור 6 שניות), שיכול לשמש כמדד של רגישות footshock. מערכות וידאו ניתוח פותחו כדי למדוד את התנהגות הקפאת בקן, שחור, agouti, ולדלל עכברים חומים. ImageFZ משתמש מגש רצפה שחור ורשתות שחורות לבחון עכברים לבנים (ראה איור 1). הרשתות השחורות עשויות מspeci<html> ברית עיבוד מתכות בצבע שחור מצופה ויש מוליכות חשמלית דומות לזה של רשתות מתכת noncoated, שמשמשים בדרך כלל לעכברים שחורים. ImageFZ גם מנתח את התנהגות ההקפאה בחולדות ומכרסמים אחרים באמצעות התאמות של הפרמטרים התכנית. בגרסה הנוכחית של ImageFZ, ההתנהגות של הנושא מתועד באמצעות מצלמת וידאו מהקיר העליון לנתח מנקודת הקיפאון. ImageFZ יכול לשמש גם בהגדרה שבו התמונות שנתפסו מהצד השני של החדר. בנוסף, ImageFZ שולט מרבי של 4 מנגנונים. תכונה זו מאפשרת לחוקר לבחון בו זמנית 4 עכברים, חיסכון בזמן וצמצום ההשפעות הפוטנציאליות מהבדלים בזמן ביצוע של כל נושא ואת סדר בדיקות על התנהגות. לפיכך, ImageFZ מפשט את הליך הבדיקה וניתוח של התנהגות הקפאה, ותכנית זו מאפשרת בדיקה עם פחות עבודה וללא הכשרה בשום צורה לניסויים התנהגותיים. e_content &quot;&gt; במעבדה Miyakawa, יש לנו להעריך יותר מ 110 זנים של עכברים מהונדסים גנטי ועכברי שליטת wild-type בבדיקת אוויר הפחד הקונטקסטואלית ורמז באמצעות מערכת ניתוח וידאו על מנת להבהיר את ההשפעות של גן מסוים על למידה וזיכרון 41-42 יש לנו להשיג סט גדול של נתונים גולמיים ליותר מ -5,000 עכברי נתונים הגולמיים ששימש למאמרי מחקר שפורסמו 4-16 כלולים ב &#39;מסד העכבר הפנוטיפ&#39; כמאגר מידע ציבורי (כתובת אתר:.. Http: / / Www.mouse-phenotype.org/). מאמר הסרט הנוכחי מספק מידע מפורט בנוגע לפרטים של ההליך ניסיוני שלנו ומקדם את ההבנה של מצב הבדיקה.

בדיקת אוויר הפחד הקונטקסטואלית ורמז היא הפרדיגמה התנהגותיות המשמשת להערכת פחד אסוציאטיבי למידה וזיכרון במכרסמים 1-3. בדיקה זו נמצאת בשימוש נרחב כדי להבין את המנגנונים הנוירוביולוגי של למידת פחד וזיכרון בעכברים הטרנסגניים ונוקאאוט 1,4-16. התנהגות הקפאה, אשר מוגדרת כחוסר תנועה מוחלטת למעט נשימה, היא תגובה שכיחה למצבים מפחידים. בפרדיגמה ההתנהגות הזה, אחרי בעלי החיים נחשפים לזיווג של אות שמיעתית עם footshock חשמלי, הם מגיבים לגירוי לייצור הפחד על ידי הצגת התנהגות הקפאה, הנמדדת כמדד ללמידת פחד אסוציאטיבי וזיכרון. בדיקה זו דורשת ציוד פחות משוכלל, פחות מאמץ פיזי על ידי החוקר, והרבה פחות זמן אימון לעכברים מאשר משימות למידה וזיכרון אחרות, זה בדרך כלל דורש כ 5-10 דקות / יום לכל עכבר למשך 2 ימים. למרות הליך הבדיקה הוא סיmple ודורש מעט זמן לביצוע, החוקר חייב להתבונן היטב ולמדוד את התנהגות עכבר, ולכן מספר מערכות מדידה אוטומטית פותחו כדי לנהל את הניתוח התנהגותי 17-20. מערכת וידאו הניתוח שלנו, בו אנו פותח עם תוכנת ImageFZ התכנית, מאפשרת לנו לנתח בקלות הקפאת התנהגות ולהפיק תוצאות אמינות ביותר. מאמר זה מספק מידע מפורט על הליך הבדיקה שלנו, ומתאר כיצד להשתמש בתוכנת ImageFZ התכנית.

<table><tbody><tr><td>ImageFZ program</td><td>Developed by Tsuyoshi Miyakawa</td><td></td><td>This program is available through O&#039;Hara &amp;amp; Co., Tokyo, Japan and for free download at http://www.mouse-phenotype.org/. This software runs on 32-bit Windows XP/Vista/7.&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>Conditioning chamber</td><td>O&amp;rsquo;Hara &amp;amp; Co., Japan</td><td>CL-3002L</td><td>For mouse.</td></tr><tr><td>Cued test chamber</td><td>O&amp;rsquo;Hara &amp;amp; Co., Japan</td><td>CLT-3002L</td><td>For mouse.</td></tr><tr><td>Interface</td><td>O&amp;rsquo;Hara &amp;amp; Co., Japan</td><td>CL-1040</td><td>The interface includes a white noise/tone generator, which can be controlled by ImageFZ program.</td></tr><tr><td>Scrambled shock generator</td><td>O&amp;rsquo;Hara &amp;amp; Co., Japan</td><td>SGA-2040</td><td>The shock generator can be controlled by ImageFZ program.</td></tr><tr><td>Shock grid tester (ammeter)</td><td>O&amp;rsquo;Hara &amp;amp; Co., Japan</td><td>SG-T</td><td></td></tr><tr><td>USB video capture device</td><td>XLR8</td><td>USB2IVOSX</td><td></td></tr><tr><td>Quad image splitter</td><td>Wireless Tsukamoto Co., Ltd., Japan</td><td>400AS</td><td></td></tr><tr><td>Soundproof room</td><td>O&amp;rsquo;Hara &amp;amp; Co., Japan</td><td>CL-4210</td><td></td></tr><tr><td>Freeze Monitor</td><td>San Diego Instruments, Inc., CA, USA</td><td></td><td>16 x 16 photbeam array&amp;nbsp; ( 2.5 cm spacing)</td></tr></tbody></table>

contextual and cued fear conditioning test using a video analyzing system in mice

בדיקת אוויר הפחד הקונטקסטואלית ורמז היא אחד המבחנים התנהגותיים שמעריך את היכולת של עכברים כדי ללמוד ולזכור קשר בין רמזים הסביבתיים וחוויות של דחייה. בבדיקה זו, עכברים ממוקמים לתוך תא אוויר וניתנים גזירים של גירוי מותנה (רמז שמיעתי) וגירוי מרתיע הבלתי מותנה (footshock חשמלי). לאחר זמן השהיה, העכברים שנחשפו לאותו תא האוויר וחדר מעוצב באופן שונה עם הצגה של האות השמיעתית. הקפאת התנהגות במהלך הבדיקה נמדדת כמדד של זיכרון פחד. כדי לנתח את ההתנהגות באופן אוטומטי, שפיתחנו מערכת לניתוח וידאו באמצעות תוכנת יישום תכנית ImageFZ, שהוא זמין להורדה בחינם בhttp://www.mouse-phenotype.org/. כאן, כדי להראות את הפרטים של הפרוטוקול שלנו, אנחנו מדגימים ההליך שלנו להקשרים ורמז מבחן אוויר פחד בעכברי C57BL/6J באמצעות syst ImageFZאותם. בנוסף, אנו תוקף הפרוטוקול שלנו ואת ביצועי מערכת לניתוח וידאו על ידי השוואת זמן הקפאה שנמדד על ידי מערכת ImageFZ או מערכת מדידת מחשב מבוסס photobeam עם שהובקע על ידי צופה אנושי. כפי שניתן לראות בתוצאות הנציג שלנו, נתונים המתקבלים על ידי ImageFZ היו דומים לאלה נותחו על ידי צופה אנושי, המציין כי הניתוח התנהגותי באמצעות מערכת ImageFZ הוא אמין ביותר. מאמר הסרט הנוכחי מספק מידע מפורט בנוגע להליכי הבדיקה ויקדם את ההבנה של מצב הניסוי.

בבדיקת מיזוג פחד, הנסיינים אנושיים משמשים לכמת את התנהגות ההקפאה באמצעות תצפית ישירה עתירת עבודת 26-29, אבל מערכות מדידה לאחרונה מבוסס photobeam מחשב (לדוגמא: מערכת &quot;הקפא צג &#39;) ודימוי ניתוח היו בשימוש באופן אוטומטי למדוד את התנהגות 26,30-32 ההקפאה. ImageFZ היא מערכת דימוי ניתוח אוטומטי, אשר מפיקה תוצאות דומות לאלה שהושגו באמצעות תצפית אנושית, כפי שיתואר להלן. הנה, אנחנו השווינו את התוצאות של התבוננות אנושית עם אלה של ניתוח ImageFZ תחת פרמטרים שונים: &#39;שיעור (מסגרת / sec)&#39; ו &#39;הקפאת קריטריון (פיקסלים).&#39; בניסוי זה, חמישה עכברי זכרי C57BL/6J (משקל גוף ממוצע ± SD (ז), 31.4 ± 3.55; מתכוונים גודל גוף ± SD (פיקסלים), 351.6 ± 62.2) שימשו ב15-27 שבועות של גיל. התצפית האנושית נעשתה באמצעות תכנית אירוע הקלטה (תוכנת מקינטוש OS9); אירוע מרכזי-לחיצה שימשיךד במשך 2 שניות או יותר, כאשר עכבר מוצג התקף של אין תנועה נחשב &#39;הקפאה&#39;. האחוז של הקפאה חושבה כל 60 שניות בכל בדיקה ומשמש למתאם ניתוחים. אחוזים של הקפאה, נכבש על ידי 2 המשקיפים (אמינות interobserver, לאוויר, r = .879; לבדיקת קשר, r = 0.957; למבחן רמז, r = 0.866, בכל המקרים, r = 0.888) היה בממוצע ליצירה אנושי להבקיע. מתאמים בין אחוזי ההקפאה נמדדו באמצעות ImageFZ עם כל מסגרת הדולר (כלומר 1, 2, ו -4 תמונות בשניה) ואלה שהושגו באמצעות תצפיות אדם נבחנו. כפי שמודגם באיור 4, אחוזי ההקפאה מחושבים באמצעות ImageFZ (1, 2, ו -4 תמונות בשניה) היו בקורלציה גבוהה עם הערך הממוצע המתקבל מהמדידות של 2 משקיפים. יש לציין, לכידת תמונות בקצב פריימים גבוהים יותר לא תמיד מייצרת את המתאם הטוב ביותר. ניתוח תמונה ב1 תוצאות fps שנוצר דומות לאלו שהתקבלו ממשקיפי אדם בדוארמבחן אח. מתאמים בין אחוזי ההקפאה נמדדים באמצעות תצפיות אנושיות ושימוש ImageFZ תחת כל מצב של &#39;הקריטריון מקפיא (פיקסלים)&#39; (כלומר 20, 30, ו40 פיקסלים) נבדקו. אחוזי ההקפאה מחושבים באמצעות ImageFZ ב&#39;הקריטריון מקפיא (פיקסלים) &#39;30, 20, ו40 פיקסלים היו, בכל המקרים, מתואמים מאוד עם אלו שהושגו באמצעות תצפיות אנושיות (איור 5). כפי שניתן לראות באיור 5D, כאשר קריטריון ההקפאה מוגדר ערך נמוך, התנועה העדינה של עכבר, נחשב &#39;מקפיא&#39; על ידי משקיפים אנושיים, ייחשב &quot;שאינו מקפיא&quot; באמצעות ImageFZ. לעומת זאת, אם הקריטריון מוגדר ערך גבוה, התנועה של עכבר, הבקיע &#39;בלתי שהקפאה &quot;על ידי משקיפים אנושיים, ייחשב&#39; הקפאה &#39;באמצעות ImageFZ (5 ג דמויות, 5F, ו5I). לכן, כדי להשיג את התוצאות הכי אמינות, כל פרמטר של תכנית ImageFZ יש לכייל אותנוing נתונים הבקיע דרך תצפיות אדם בכל סביבת בדיקות. בנוסף, השווינו את התוצאות שנוצרו על ידי צופה אנושי, תוך שימוש במערכת מבוסס photobeam מדידת מחשב (מערכת ההקפאה Monitor), לאלה שהושגו באמצעות ImageFZ (ראה איור 6). הצופה האנושי היה עיוור לקבוצת הטיפול ואת תוצאות ניקוד ImageFZ. להגדרות הפרמטר של מערכת הקפאת הצג, השתמשנו 3 מדדים של אחוז של הקפאה ממערכת תוקף בעבר 30. בקצרה, מספר מרווחי 10-sec בי החיות הנדרשות שניות יותר מ 1 או 2 לחצות את הקרן החדשה הראשונה של המרווח (10sec 1sec ו10sec 2sec, בהתאמה) וההשהיה בין תחילת כל מרווח 5 שניות ו ההפרעה הקרן החדשה השלישית בתוך פרק זמן זה (Latency3) נמדדה. אחוזי המרווחים שבמהלכו העכבר היה הקפאה או אחוז מהסכום הכולל של r הזמןequired לשבור photobeam השלישית חושבה. האחוזים של הקפאה נמדדים בכל מערכת הם באיור 6. הקבוצות הושוו באמצעות דו סטרי צעדים חוזרים ונשנים ANOVA ואחרי מבחני t (ראה טבלה 1). אחוזי ההקפאה נמדדו באמצעות ImageFZ (איור 6) היו יותר דומים לאלה הבקיע באמצעות תצפית אנושית (איור 6 א) מהנתונים המתקבלים באמצעות מערכת מבוססת photobeam (איורים 6C-E). אחוזי ההקפאה נמדדו באמצעות תכנית ImageFZ בכל בדיקה היו בקורלציה גבוהה עם אלה הבקיע באמצעות תצפית אנושית (אוויר, r = 0.947; מבחן הקשר, r = 0.970; מבחן רמז, r = 0.934), ואילו המתאמים בין אחוזי ההקפאה נמדדו באמצעות המערכת מבוססת photobeam מדידת מחשב (10sec 1sec, 10sec 2sec, או Latency3) והצופה האנושי היו נמוך (אוויר, r = .503, 0.593, ו.761; לא הקשרest, r = 0.772, 0.819, ו0.912) בהשוואה למתאמים בין אחוזי ההקפאה נמדדו באמצעות ImageFZ והתבוננות אנושית (7 א דמויות ו7 ב). בנוסף, איור 7 מגלה כי ההבדלים בין אחוזי ההקפאה הושגו באמצעות תצפית אנושית ושימוש ImageFZ בכל עכבר היו ההבדלים הקטנים ביותר. תוצאות אלו מצביעות על כך שאחוזי ההקפאה נמדדו באמצעות ImageFZ היו דומים לאלה שהושגו באמצעות תצפית אנושית וImageFZ כי הוא מדויק מאוד כאשר מודדים את הכמות של הקפאה. <img alt="איור 1" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/50871/50871fig1highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50871/50871fig1.jpg" /> איור 1. מכשירי הקשר ורמז מבחן אוויר פחד. () תא אקריליק מרובע לבדיקת האוויר והקשר, ( <strאונג&gt; B) רשתות מתכת על רצפת פלסטיק לבנה לעכברים שחורים, agouti, או לדלל חום (למעלה) ורשתות מתכת שחורה electrifiable על רצפת פלסטיק שחורה לעכברים לבנים (תחתון); תמונות מוגדלות של הרשתות מוצגות בצד הימין פנל, (C) מחולל רעש / טון לבן ומחולל הלם, חדר אטום לרעש (ד &#39;), וכן (ה) קאמרי משולש אקריליק עם רצפה שטוחה למבחן הרמז. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/50871/50871fig1highres.jpg" target="_blank">לחץ כאן לצפייה בתמונה גדולה יותר.</a> <img alt="איור 2" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/50871/50871fig2highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50871/50871fig2.jpg" /> איור 2. , ג סקירת ייצוג סכמטי של הפרוטוקול. () של הקשר ורמז מבחן אוויר מיזוג פחד (ב), (ג)מבחן ontext, ו( ד &#39;) רמז בדיקה. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/50871/50871fig2highres.jpg" target="_blank">לחץ כאן לצפייה בתמונה גדולה יותר.</a> <img alt="איור 3" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/50871/50871fig3highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50871/50871fig3.jpg" /> איור 3. ניתוח תמונה על ידי תוכנת ImageFZ התכנית. לכל זוג של תמונות רצופות, בסך של אזור (פיקסלים) שדרכו העביר את העכבר מחושב על ידי ImageFZ. כאשר אזור זה הוא מתחת לסף מסוים (לדוגמא 30 פיקסלים), ההתנהגות נשפטת להיות &#39;הקפאה&#39;. כאשר כמות השטח שווה או עולה על הסף, ההתנהגות נחשבת &#39;אינה הקפאה&#39;. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/50871/50871fig3highres.jpg" target="_blank">לחץ כאן לצפייה בתמונה גדולה יותר.</a> <img alt="איור 4" fo:content-width="6in" src="/files/ftp_upload/50871/50871fig4highres.jpg" width="500" /> איור 4. השוואות של אחוזי ההקפאה מחושבים מתמונות במסגרת שיעורים שונים באמצעות ImageFZ עם אלה שנמדדו באמצעות תצפית אנושית. בדיקות אוויר הפחד נערכו באמצעות עכברי C57BL/6J גברים (n = 5). במהלך הבדיקות, שני משקיפים הבקיעו את התנהגות ההקפאה. במקביל, תמונות חיות נתפסו ב4 תמונות בשניה באמצעות תכנית ImageFZ. הקבצים שנתפסו בשעה 4 fps היו צמצומים לאחר חילוץ המסגרות למתאימות לתמונות שנתפסו ב1 fps או 2 תמונות בשניה. ערכי הפרמטרים של &#39;דרג (פריים / שניות)&#39; נקבעו ל -1, 2 או 4 תמונות בשניה, ואחוזי הקפאה בכל 60-sec בן חושבו מתוך קבצי תמונה באמצעות ניתוח מחובר ImageFZ. כל נקודה מייצגת אחוז הקפאה של כל סל 60-sec. מקדמי המתאם של פירסון בין הנתונים המתקבלים מתצפית אנושית וניתוח ImageFZ חושבו.<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/50871/50871fig4highres.jpg" target="_blank">לחץ כאן לצפייה בתמונה גדולה יותר.</a> <img alt="איור 5" fo:content-width="6in" src="/files/ftp_upload/50871/50871fig5highres.jpg" width="500" /> איור 5. אחוזי ההקפאה מחושבים מהתמונות בערכי קריטריון הקפאה שונות באמצעות ImageFZ ואלה שנמדדו באמצעות תצפיות אנושיות הושוו. בדיקות אוויר הפחד נערכו באמצעות עכברי C57BL/6J גברים (n = 5). במהלך הבדיקות, שני משקיפים הקליטו את התנהגות ההקפאה, ותמונות חיות נתפסו באמצעות תכנית ImageFZ. אחוזי ההקפאה בכל סל שניות 60 חושבו מתוך התמונות (מסגרת 1 / sec) באמצעות ניתוח מחובר ImageFZ, הגדרת ערכי פרמטרים של &#39;קריטריון מקפיא (פיקסלים)&#39; ל20, 30, או 40 פיקסלים. כל נקודה מייצגת אחוז הקפאה של כל סל 60-sec. שיתוף המתאם של פירסוןefficients בין הנתונים המתקבלים מתצפית אנושית וניתוח ImageFZ חושבו בכל בדיקה. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/50871/50871fig5highres.jpg" target="_blank">לחץ כאן לצפייה בתמונה גדולה יותר.</a> <img alt="איור 6" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/50871/50871fig6highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50871/50871fig6.jpg" /> איור 6. האחוזים של הקפאה נמדדו באמצעות מערכות אוטומטיות והתבוננות אנושית בקבוצות הבלתי מותנית ומותנות של עכברי C57BL/6J זכר (n = 5, כל קבוצה). ImageFZ () תצפית אדם, (ב), (ג) הקפאת מערכת Monitor 1 (10sec 1sec), (ד &#39;) להקפיא מערכת צג 2 (10sec 2sec), וכן (ה) להקפיא מערכת Monitor 3 (Latency3). השוואות קבוצה בוצעו באמצעות מדידות החוזרות אנובה דו כיוונית ואחרי מבחני t (שאינו מתיישב זוקבוצת nditioned קבוצה מול מזגן, *, P &lt;0.05; †, p &lt;0.01). הנתונים המתקבלים באמצעות ImageFZ היו דומה לאלה הבקיע באמצעות תצפית אנושית. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/50871/50871fig6highres.jpg" target="_blank">לחצו כאן לצפייה בתמונה גדולה יותר.</a> <img alt="איור 7" fo:content-width="4.3in" src="/files/ftp_upload/50871/50871fig7highres.jpg" width="420" /> איור 7. מתאם וחלוקת תדר של ההבדלים בין אחוזי ההקפאה, נמדדו באמצעות מערכות אוטומטיות והתבוננות אנושית. (AB) מגרשי פיזור ומקדמי המתאם של פירסון בין אחוזי הקפאת הבקיע באמצעות מערכות אוטומטיות והתבוננות אנושית מוצגים. אחוזי ההקפאה, מחושבים באמצעות ImageFZ, היו בקורלציה גבוהה עם אלו המתקבלות באמצעות תצפית אנושית. מופעים (CF) של פחות מ dif 10%פרנץ בין אחוזי ההקפאה המתקבלים ממערכות אוטומטיות לעומת תצפית אנושית היו הגבוה ביותר כאשר הנתונים נותחו באמצעות ImageFZ הושווה לאלה נותחו באמצעות תצפית אנושית. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/50871/50871fig7highres.jpg" target="_blank">לחץ כאן לצפייה בתמונה גדולה יותר.</a> <table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td></td><td> ANOVAs </td><td></td><td></td></tr><tr><td></td><td> מצב </td><td> זמן </td><td> מצב x זמן </td></tr><tr><td> יום 1 (אוויר) </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> אנושי </td><td> F (1,8) = 28.53, p = 0.0007 </td><td> F (7,56) = 20.79, p &lt;0.0001 </td><td> F (7,56) = 16.58, p &lt;0.0001 </td></tr><tr><td> ImageFZ </td><td> F (1,8) = 13.97, p = 0.0057 </td><td> F (7,56) = 21.40, p &lt;0.0001 </td><td> F (7,56) = 11.69, p &lt;0.0001 </td></tr><tr><td> הקפאת צג (1sec10sec) </td><td> F (1,8) = 5.16, p = .0528 </td><td> F (7,56) = 2.39, p = .0329 </td><td> F (7,56) = 0.72, p = .6572 </td></tr><tr><td> הקפאת צג (2sec10sec) </td><td> F (1,8) = 4.07, p = .0782 </td><td> F (7,56) = 3.44, p = 0.0039 </td><td> F (7,56) = 1.52, p = 0.1803 </td></tr><tr><td> הקפאת צג (Latency3) </td><td> F (1,8) = 4.44, p = 0.0682 </td><td> F (7,56) = 9.94, p &lt;0.0001 </td><td> F (7,56) = 4.33, p = 0.0007 </td></tr><tr><td> יום 2 (הקשר) </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> אנושי </td><td> F (1,8) = 42.94, p = 0.0002 </td><td> F (4,32) = 1.91, p = 0.1336 </td><td> F (4,32) = 1.48, p = .2302 </td></tr><tr><td> ImageFZ </td><td> F (1,8) = 49.61, p = 0.0001 </td><td> F (4,32) = 2.06, p = 0.1087 </td><td> F (4,32) = 0.83, p = .5174 </td></tr><tr><td> הקפאת צג (1sec10sec) </td><td> F (1,8) = 20.28, p = 0.002 </td><td> F (4,32) = 1.63, p = 0.1918 </td><td> F (4,32) = 0.55, p = .6997 </td></tr><tr><td> הקפאת צג (2sec10sec) </td><td>F (1,8) = 40.20, p = 0.0002 </td><td> F (4,32) = 2.66, p = 0.0504 </td><td> F (4,32) = 1.20, p = 0.3306 </td></tr><tr><td> הקפאת צג (Latency3) </td><td> F (1,8) = 35.30, p = 0.0003 </td><td> F (4,32) = 2.49, p = 0.0626 </td><td> F (4,32) = 1.09, p = .3793 </td></tr></tbody></table> טבלת 1. השוואות של נתונים סטטיסטיים.

Watch this Scientific Journal Video about Contextual and Cued Fear Conditioning Test Using a Video Analyzing System in Mice at JoVE.com

Contextual and Cued Fear Conditioning Test Using a Video Analyzing System in Mice

מאמר זה מציג פרוטוקול לבדיקת אוויר קונטקסטואלי ורמז פחד באמצעות מערכת ניתוח וידאו על מנת להעריך פחד למידה וזיכרון בעכברים.

אוויר מבחן הקשר ורמז פחד באמצעות מערכת ניתוח וידאו בעכברים

The contextual and cued fear conditioning test is one of the behavioral tests that assesses the ability of mice to learn and remember an association ...

contextual-cued-fear-conditioning-test-using-video-analyzing-system

Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Behavior

51.3K Views.  Fujita Health University.  מאמר זה מציג פרוטוקול לבדיקת אוויר קונטקסטואלי ורמז פחד באמצעות מערכת ניתוח וידאו על מנת להעריך פחד למידה וזיכרון בעכברים. 

Video: Contextual and Cued Fear Conditioning Test Using a Video Analyzing System in Mice

Construction of Microdrive Arrays for Chronic Neural Recordings in Awake Behaving Mice

State-of-the-art electrophysiological recordings from the brains of freely behaving animals allow researchers to simultaneously examine local field potentials (LFPs) from populations of neurons and action potentials from individual cells, as the animal engages in experimentally relevant tasks. Chronically implanted microdrives allow for brain recordings to last over periods of several weeks. Miniaturized drives and lightweight components allow for these long-term recordings to occur in small mammals, such as mice. By using tetrodes, which consist of tightly braided bundles of four electrodes in which each wire has a diameter of 12.5 &mu;m, it is possible to isolate physiologically active neurons in superficial brain regions such as the cerebral cortex, dorsal hippocampus, and subiculum, as well as deeper regions such as the striatum and the amygdala. Moreover, this technique insures stable, high-fidelity neural recordings as the animal is challenged with a variety of behavioral tasks. This manuscript describes several techniques that have been optimized to record from the mouse brain. First, we show how to fabricate tetrodes, load them into driveable tubes, and gold-plate their tips in order to reduce their impedance from M&Omega; to K&Omega; range. Second, we show how to construct a custom microdrive assembly for carrying and moving the tetrodes vertically, with the use of inexpensive materials. Third, we show the steps for assembling a commercially available microdrive (Neuralynx VersaDrive) that is designed to carry independently movable tetrodes. Finally, we present representative results of local field potentials and single-unit signals obtained in the dorsal subiculum of mice. These techniques can be easily modified to accommodate different types of electrode arrays and recording schemes in the mouse brain.

The design and assembly of microdrives for in vivo electrophysiological recordings of brain signals from the mouse is described. By attaching microelectrode bundles to sturdy driveable carriers, these techniques allow for long-term and stable neural recordings. The lightweight design allows for unrestricted behavioral performance by the animal following drive implantation.

בנייה של מערכי Microdrive להקלטות עצביות כרוניות בעכברים מתנהגים ערים

State-of-the-art electrophysiological recordings from the brains of freely behaving animals allow researchers to simultaneously examine local field ...

Trace Fear Conditioning in Mice

In this experiment we present a technique to measure learning and memory. In the trace fear conditioning protocol presented here there are five pairings between a neutral stimulus and an unconditioned stimulus. There is a 20 sec trace period that separates each conditioning trial. On the following day freezing is measured during presentation of the conditioned stimulus (CS) and trace period. On the third day there is an 8 min test to measure contextual memory. The representative results are from mice that were presented with the aversive unconditioned stimulus (shock) compared to mice that received the tone presentations without the unconditioned stimulus. Trace fear conditioning has been successfully used to detect subtle learning and memory deficits and enhancements in mice that are not found with other fear conditioning methods. This type of fear conditioning is believed to be dependent upon connections between the medial prefrontal cortex and the hippocampus. One current controversy is whether this method is believed to be amygdala-independent. Therefore, other fear conditioning testing is needed to examine amygdala-dependent learning and memory effects, such as through the delay fear conditioning.

In the following experiment we describe a protocol for trace fear conditioning in mice. This type of associative memory includes a trace period that separates the neutral stimulus and the unconditioned stimulus.

עקוב אחר פחד אוויר בעכברים

In this experiment we present a technique to measure learning and memory. In the trace fear conditioning protocol presented here there are five pairings ...

Using the Threat Probability Task to Assess Anxiety and Fear During Uncertain and Certain Threat

Fear of certain threat and anxiety about uncertain threat are distinct emotions with unique behavioral, cognitive-attentional, and neuroanatomical components. Both anxiety and fear can be studied in the laboratory by measuring the potentiation of the startle reflex. The startle reflex is a defensive reflex that is potentiated when an organism is threatened and the need for defense is high. The startle reflex is assessed via electromyography (EMG) in the orbicularis oculi muscle elicited by brief, intense, bursts of acoustic white noise (i.e., &#8220;startle probes&#8221;). Startle potentiation is calculated as the increase in startle response magnitude during presentation of sets of visual threat cues that signal delivery of mild electric shock relative to sets of matched cues that signal the absence of shock (no-threat cues). In the Threat Probability Task, fear is measured via startle potentiation to high probability (100% cue-contingent shock; certain) threat cues whereas anxiety is measured via startle potentiation to low probability (20% cue-contingent shock; uncertain) threat cues. Measurement of startle potentiation during the Threat Probability Task provides an objective and easily implemented alternative to assessment of negative affect via self-report or other methods (e.g., neuroimaging) that may be inappropriate or impractical for some researchers. Startle potentiation has been studied rigorously in both animals (e.g., rodents, non-human primates) and humans which facilitates animal-to-human translational research. Startle potentiation during certain and uncertain threat provides an objective measure of negative affective and distinct emotional states (fear, anxiety) to use in research on psychopathology, substance use/abuse and broadly in affective science. As such, it has been used extensively by clinical scientists interested in psychopathology etiology and by affective scientists interested in individual differences in emotion.

Potentiation of the startle reflex is measured via electromyography of the orbicularis oculi muscle during low (uncertain) and high (certain) probability electric shock threat in the Threat Probability Task. This provides an objective measure of distinct negative emotional states (fear/anxiety) for research on psychopathology, substance use/abuse, and broad affective science.

שימוש במשימות הסתברות איום על הערכת חרדה ופחד בזמן איום לא בטוח ומסוים

Fear of certain threat and anxiety about uncertain threat are distinct emotions with unique behavioral, cognitive-attentional, and neuroanatomical ...

Quantifying Social Motivation in Mice Using Operant Conditioning

In this protocol, social motivation is measured in mice through a pair of operant conditioning paradigms. To conduct the experiments, two-chambered shuttle boxes were equipped with two operant levers (left and right) and a food receptacle in one chamber, which was then divided from the second chamber by an automated guillotine door covered by a wire grid. Different stimulus mice, rotated across testing days, served as a social stimulus behind the wire grid, and were only visible following the opening of the guillotine door. Test mice were trained to lever press in order to open the door and gain access to the stimulus partner for 15 sec. The number of lever presses required to obtain the social reward progressively increased on a fixed schedule of 3. Testing sessions ended after test mice stopped lever pressing for 5 consecutive minutes. The last reinforced ratio or breakpoint can be used as a quantitative measure of social motivation. For the second paradigm, test mice were trained to discriminate between left and right lever presses in order to obtain either a food reward or the social reward. Mice were rewarded for every 3 presses of each respective lever. The number of food and social rewards can be compared as a measurement of the value placed upon each reward. The ratio of each reward type can also be compared between mouse strains and the change in this ratio can be monitored within testing sessions to measure satiation with a given reward type. Both of these operant conditioning paradigms are highly useful for the quantification of social motivation in mouse models of autism and other disorders of social behavior.

This article describes a new protocol for the quantitative measurement of social motivation in mice using operant conditioning for a social reward. The protocol is useful for the measurement of social motivation in mouse models of autism and other disorders of social behavior.

כימות מוטיבציה חברתית בעכברים באמצעות תניה אופרנטית

In this protocol, social motivation is measured in mice through a pair of operant conditioning paradigms. To conduct the experiments, two-chambered ...

Determining Ultrasonic Vocalization Preferences in Mice using a Two-choice Playback Test

Mice emit ultrasonic vocalizations (USVs) during a variety of conditions, such as pup isolation and adult social interactions. These USVs differ with age, sex, condition, and genetic background of the emitting animal. Although many studies have characterized these differences, whether receiver mice can discriminate among objectively different USVs and show preferences for particular sound traits remains to be elucidated. To determine whether mice can discriminate between different characteristics of USVs, a playback experiment was developed recently, in which preference responses of mice to two different USVs could be evaluated in the form of a place preference.
First, USVs from mice were recorded. Then, the recorded USVs were edited, trimmed accordingly, and exported as stereophonic sound files. Next, the USV amplitudes generated by the two ultrasound emitters used in the experiment were adjusted to the same sound pressure level. Nanocrystalline silicon thermo-acoustic emitters were used to play the USVs back. Finally, to investigate the preference of subject mice to selected USVs, pairs of two differing USV signals were played back simultaneously in a two-choice test box. By repeatedly entering a defined zone near an ultrasound emitter and searching the wire mesh in front of the emitter, the mouse reveals its preference for one sound over another. This model allows comparing the attractiveness of the various features of mouse USVs, in various contexts.

Ultrasonic vocalizations (USVs) in mice differ depending on age, sex, condition, and genetic background. Using two ultrasound emitters broadcasting simultaneously in different locations, this two-choice test can evaluate murine recognition and preference responses to different characteristics of USVs.

קביעת העדפות Ultrasonic ניקוד בעכברים באמצעות מבחן השמעה דו בחירה

Mice emit ultrasonic vocalizations (USVs) during a variety of conditions, such as pup isolation and adult social interactions. These USVs differ with age, ...

Fear Incubation Using an Extended Fear-Conditioning Protocol for Rats

Emotional memory has been primarily studied with fear-conditioning paradigms. Fear conditioning is a form of learning through which individuals learn the relationships between aversive events and otherwise neutral stimuli. The most-widely utilized procedures for studying emotional memories entail fear conditioning in rats. In these tasks, the unconditioned stimulus (US) is a footshock presented once or several times across single or several sessions, and the conditioned response (CR) is freezing. In a version of these procedures, called cued fear conditioning, a tone (conditioned stimulus, CS) is paired with footshocks (US) during the training phase. During the first test, animals are exposed to the same context in which training took place, and freezing responses are tested in the absence of footshocks and tones (i.e., a context test). During the second test, freezing is measured when the context is changed (e.g., by manipulating the smell and walls of the experimental chamber) and the tone is presented in the absence of footshocks (i.e., a cue test). Most cued fear conditioning procedures entail few tone-shock pairings (e.g., 1-3 trials in a single session). There is a growing interest in less common versions involving an extensive number of pairings (i.e., overtraining) related to the long-lasting effect called fear incubation (i.e., fear responses increase over time without further exposure to aversive events or conditioned stimuli). Extended fear-conditioning tasks have been key to the understanding of fear incubation&#8217;s behavioral and neurobiological aspects, including its relationship with other psychological phenomena (e.g., post-traumatic stress disorder). Here, we describe an extended fear-conditioning protocol that produces overtraining and fear incubation in rats. This protocol entails a single training session with 25 tone-shock pairings (i.e., overtraining) and a comparison of conditioned freezing responses during context and cue tests 48 h (short-term) and 6 weeks (long-term) after training.

We describe an extended fear-conditioning protocol that produces overtraining and fear incubation in rats. This protocol entails a single training session with 25 tone-shock pairings (i.e., overtraining) and a comparison of conditioned freezing responses during context and cue tests 48 h (short-term) and 6 weeks (long-term) after training.

דגירה פחד באמצעות פרוטוקול מיזוג פחד מורחב לחולדות

Emotional memory has been primarily studied with fear-conditioning paradigms. Fear conditioning is a form of learning through which individuals learn the ...

A Novel Pavlovian Fear Conditioning Paradigm to Study Freezing and Flight Behavior

Fear- and anxiety-related behaviors significantly contribute to an organism&#8217;s survival. However, exaggerated defensive responses to perceived threat are characteristic of various anxiety disorders, which are the most prevalent form of mental illness in the United States. Discovering the neurobiological mechanisms responsible for defensive behaviors will aid in the development of novel therapeutic interventions. Pavlovian fear conditioning is a widely used laboratory paradigm to study fear-related learning and memory. A major limitation of traditional Pavlovian fear conditioning paradigms is that freezing is the only defensive behavior monitored. We recently developed a modified Pavlovian fear conditioning paradigm that allows us to study both conditioned freezing and flight (also known as escape) behavior within individual subjects. This model employs higher intensity footshocks and a greater number of pairings between the conditioned stimulus and unconditioned stimulus. Additionally, this conditioned flight paradigm utilizes serial presentation of pure tone and white noise auditory stimuli as the conditioned stimulus. Following conditioning in this paradigm, mice exhibit freezing behavior in response to the tone stimulus, and flight responses during the white noise. This conditioning model can be applied to the study of rapid and flexible transitions between behavioral responses necessary for survival.

Defensive behavioral responses are contingent upon threat intensity, proximity, and context of exposure. Based on these factors, we developed a classical conditioning paradigm that elicits clear transitions between conditioned freezing and flight behavior within individual subjects. This model is crucial for the understanding the pathologies involved in anxiety, panic, and post-traumatic stress disorders.

פרדיגמת מיזוג פחד פבלובית חדשנית ללימוד הקפאה והתנהגות טיסה

Fear- and anxiety-related behaviors significantly contribute to an organism&#8217;s survival. However, exaggerated defensive responses to perceived threat ...

חקר התנהגויות הגנתיות אקטיביות בעכברים עם התניה שונה של פחד

Modified Fear Conditioning for Inducing Flight Behaviors in Mice

The appropriate manifestation of defensive behavior in a threatening situation is critical for survival. The prevailing theory suggests that an active defensive behavior, such as jumping or rapid darting, is expressed under high threat imminence or actual threat, whereas passive defensive behavior, such as freezing, is expressed when the threat is predicted, but the threat imminence is relatively low. In classical fear conditioning, subjects typically exhibit freezing as a conditioned defensive response, with little expression of active defensive behavior in most cases. Here, we introduce a modified fear conditioning procedure for mice to observe the transition from freezing to flight and vice versa, involving five repetitive pairings of conditioned stimuli (CS; continuous tone, 8 kHz, 95 dB SPL (sound pressure levels)) and unconditioned stimuli (US; foot shock, 0.9 mA, 1.0 s) over two days. This modified fear conditioning procedure requires a relatively large number of conditioning sessions and conditioning days but does not necessitate a high-intensity foot shock for modest expression of flight behavior. Using the same context for conditioning and salient CS presentations is essential to elicit flight behaviors. This modified fear conditioning procedure is a reliable method for observing active defensive behaviors in mice, providing an opportunity to elucidate the fine mechanisms and characteristics of such behaviors in a fearful context.

Author Spotlight: Exploring Neural Correlates of Defensive Behaviors in Fear Learning and Extinction

To study flight behaviors in a fearful context, we introduce a modified fear conditioning protocol. This protocol ensures that mice consistently exhibit flight behaviors during cue presentation in the fear conditioning.

התניה שונה של פחד לגרימת התנהגויות טיסה בעכברים

The appropriate manifestation of defensive behavior in a threatening situation is critical for survival. The prevailing theory suggests that an active ...

אוויר מבחן הקשר ורמז פחד באמצעות מערכת ניתוח וידאו בעכברים

Summary

Explore More Videos

Chapters in this video

בנייה של מערכי Microdrive להקלטות עצביות כרוניות בעכברים מתנהגים ערים

עקוב אחר פחד אוויר בעכברים

שימוש במשימות הסתברות איום על הערכת חרדה ופחד בזמן איום לא בטוח ומסוים

כימות מוטיבציה חברתית בעכברים באמצעות תניה אופרנטית

קביעת העדפות Ultrasonic ניקוד בעכברים באמצעות מבחן השמעה דו בחירה

דגירה פחד באמצעות פרוטוקול מיזוג פחד מורחב לחולדות

פרדיגמת מיזוג פחד פבלובית חדשנית ללימוד הקפאה והתנהגות טיסה

התניה שונה של פחד לגרימת התנהגויות טיסה בעכברים

התניה שונה של פחד לגרימת התנהגויות טיסה בעכברים

התניה שונה של פחד לגרימת התנהגויות טיסה בעכברים