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

Alcuni dei dati qui riportati sono stati ottenuti nel laboratorio del Dr. Jacqueline N. Crawley nella US National Institute of Mental Health e vorremmo ringraziarla per averci permesso di mostrare i dati della carta. Ringraziamo anche Kazuo Nakanishi per il suo aiuto nello sviluppo del programma ImageFZ per l&#39;analisi comportamentale. Questa ricerca è stata sostenuta da Grant-in-Aid per la Ricerca Scientifica (B) (21.300.121), Grant-in-Aid per la ricerca scientifica in settori innovativi (Comprehensive Brain Science Network), dal Ministero della Pubblica Istruzione, Scienza, Sport e Cultura del Giappone , concedere da Neuroinformatica Japan Center (NIJC), e le sovvenzioni da CREST del Giappone Scienza e della Tecnologia Agency (JST).

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	<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>

Confermiamo che non ci siano conflitti noti di interesse associati a questa pubblicazione e non vi è stato alcun significativo supporto finanziario per questo lavoro che potrebbero aver influenzato l&#39;esito.

Il timore di prova di condizionamento contestuale e cued è uno dei paradigmi più utilizzati per valutare l&#39;apprendimento e la memoria. Questo test è una forma di condizionamento pavloviano in cui viene effettuata un&#39;associazione tra un contesto e / o uno stimolo condizionato (cue uditivo) e uno stimolo avversivo (footshock elettrico). Dopo anche un solo accoppiamento del contesto / cue uditivo e footshock, i topi mostrano il congelamento di lunga durata di fronte sia con il contesto o la stecca. In questo test, il comportamento di congelamento è utilizzato come un indice di memoria paura. Studi farmacologici e lesioni hanno rivelato che la formazione della memoria, consolidamento e recupero sono regolati da diverse regioni del cervello, come l&#39;amigdala, ippocampo e corteccia prefrontale 3,33-35. Inoltre, studi di genetica molecolare hanno dimostrato il ruolo dei geni e delle molecole coinvolte nell&#39;apprendimento e nella memoria in queste regioni del cervello utilizzando topi geneticamente ingegnerizzati 36 specifici. Pertanto, questo test è simple ed utili per esplorare la base neurobiologica sottostante apprendimento paura e la memoria. In questo articolo film, abbiamo introdotto il nostro protocollo di fornire sperimentatori con informazioni dettagliate per comprendere e facilmente eseguire il test. Comportamento di congelamento è stata quantificata attraverso l&#39;osservazione diretta da parte sperimentatori umani. Un sperimentatore ben addestrato si prevede di produrre risultati stabili affidabili in tutta osservazioni. Tuttavia, questo metodo comporta potenziali problemi, quali differenze nel metodo osservativo, pregiudizi osservatori, e di semplici errori di quantificazione, il che rende difficile confrontare direttamente i risultati di sperimentatori indipendenti e diversi laboratori. Un sistema automatizzato di misura computer basato photobeam-è stato anche utilizzato 26,30-32. Tuttavia, questo sistema presenta anche potenziali problemi nel misurare i comportamenti di congelamento. A causa della disposizione sensoriale, questo sistema potrebbe essere in grado di rilevare piccoli movimenti della testa che typically essere catalogato come &#39;attivo&#39; attraverso l&#39;osservazione umana. Inoltre, tremore durante il congelamento può essere considerato come nonfreezing perché quando un animale si blocca, interruzioni intermittenti del photobeam si osservano in conseguenza di tremore. Come metodo alternativo, automatizzati di immagini e video-analisi dei sistemi sono stati sviluppati 17-20,37,38. Anagnostaras et al. 37 descritte alcuni sistemi con programmi software di analisi delle immagini che hanno una buona validità e ottengono il congelamento ben 17,20,37-38. Tuttavia, la maggior parte di questi sistemi e programmi di analisi devono essere ottenuti da fornitori commerciali e sono in genere costosi. Abbiamo sviluppato il software ImageFZ per l&#39;analisi del comportamento di congelamento, e questo programma è distribuito come un programma di software libero. ImageFZ rileva il mouse come un corpo di pixel (una particella) e discrimina sottile movimento del mouse come &#39;congelamento&#39; o &#39;incongelabile&#39; a seconda della quantità diarea di regioni non sovrapposte tra particelle di ciascuna coppia di immagini consecutive. Come mostrato nei risultati rappresentativi, misurazioni utilizzando il programma ImageFZ siano coerenti ovvero più preciso di quelli ottenuti con altri metodi. Così, il programma ImageFZ misura automaticamente il comportamento osservatori umani giudicano congelamento utilizzando criteri definiti. Inoltre, il programma ImageFZ calcola la distanza percorsa (cm) prima, durante e dopo l&#39;esposizione footshock, facilitando una valutazione della sensibilità shock e analisi del comportamento congelamento. Esistono differenze metodologiche tra laboratori. Queste differenze possono causare difficoltà nel confrontare i dati tra i laboratori e di replicare i risultati in laboratori diversi. Per ottenere dati più stabili e comparabili, è necessario standardizzare il protocollo di prova più possibile. Il sistema di analisi con ImageFZ porta alla automazione delle procedure di prova, che può contribuire allala standardizzazione dei protocolli utilizzati in tutta laboratori. Diverse risposte comportamentali devono essere considerati quando si analizza il comportamento di congelamento. In primo luogo, quando gli animali di fronte a una situazione spaventosa, possono fuggire, invece di congelamento 39. Fuga è una delle risposte di paura, e la sua presenza porterà a sottovalutare la memoria della paura. In secondo luogo, il congelamento può dipendere da un livello di attività generale, e il livello di attività in topi trattati e di controllo deve essere esaminato. Ad esempio, sebbene i topi privi del recettore dell&#39;acetilcolina muscarinici M1 hanno mostrato livelli ridotti di congelamento rispetto ai topi wild-type, diversi test comportamentali hanno indicato che i risultati possono essere attribuiti a loro fenotipo iperattività invece del loro deterioramento della memoria 18. ImageFZ calcola la distanza (cm) percorsa dai soggetti. Sono a disposizione per esaminare se esistono differenze nei livelli di attività generali tra i soggetti ai quali i dati. Se vi è una differenza in gruppola distanza percorsa, un possibile approccio al problema è quella di considerare la distanza percorsa durante la prima 2 min di formazione come l&#39;attività basale e utilizzare un rapporto di soppressione (rapporto di soppressione = (attività durante le prove) / (attività durante basale + attività durante testing)) come un indice secondario di paura 17,40. Infine, una differenza di sensibilità al dolore, inducendo i cambiamenti nella reattività a una scossa elettrica, se presente, può causare variazioni nel comportamento congelamento. ImageFZ calcola anche la distanza percorsa (cm) in dettaglio da 2 sec prima un&#39;esposizione di 2 sec footshock per 2 secondi dopo l&#39;esposizione (per 6 sec), che può essere utilizzato come indice di sensibilità footshock. Sistemi di video-analisi dei sono stati sviluppati per misurare il comportamento congelamento dei albino, nero, agouti, e diluire i topi marroni. ImageFZ utilizza un vassoio pavimento nero e griglie nere di esaminare topi bianchi (vedere Figura 1B). Le griglie nere sono fatte di speci<html> alleato metalli trattati con vernice nera patinata e avere una conducibilità elettrica simile a quella delle reti metalliche noncoated, che sono tipicamente utilizzati per topi neri. ImageFZ analizza anche il comportamento di congelamento in ratti e altri roditori attraverso aggiustamenti dei parametri del programma. Nella versione corrente di ImageFZ, il comportamento del soggetto è registrato con una videocamera dalla parete superiore analizzare congelamento. ImageFZ potrebbe essere utilizzato anche in un set-up in cui le immagini vengono catturate dal lato della camera. Inoltre, il ImageFZ controlla un massimo di 4 apparati. Questa caratteristica consente al ricercatore di esaminare contemporaneamente 4 topi, risparmiando tempo e riducendo le potenziali influenze differenze nel tempo di esecuzione di ciascun soggetto e l&#39;ordine di prova sul comportamento. Così, ImageFZ semplifica la procedura di test e analisi del comportamento di congelamento, e questo programma facilita test con meno lavoro e senza alcuna formazione per gli esperimenti comportamentali. e_content &quot;&gt; In laboratorio Miyakawa, abbiamo valutato più di 110 ceppi di topi geneticamente ingegnerizzati e topi di controllo di tipo selvatico nel timore prova condizionata contestuale e cued utilizzando il sistema di video analisi per chiarire gli effetti di un dato gene di apprendimento e memoria 41-42 Abbiamo ottenuto un grande insieme di dati grezzi per più di 5.000 topi I dati grezzi che è stato utilizzato per gli articoli di ricerca pubblicati 4-16 sono incluse nella &#39;Mouse fenotipo Database&#39; come un database pubblico (URL:.. http: / / www.mouse-phenotype.org/). Il presente articolo film fornisce informazioni dettagliate per quanto riguarda i dettagli della nostra procedura sperimentale e promuove la comprensione della situazione testing.

Il timore di prova di condizionamento contestuale e cued è il paradigma comportamentale utilizzato per valutare la paura associativo apprendimento e la memoria nei roditori 1-3. Questo test è stato ampiamente utilizzato per comprendere i meccanismi neurobiologici dell&#39;apprendimento paura e la memoria in transgenici e topi knockout 1,4-16. Comportamento congelamento, che è definita come immobilità completa con l&#39;eccezione di respirazione, è una risposta comune alle situazioni di paura. In questo paradigma comportamentale, dopo che gli animali sono esposti a un abbinamento di un cue uditiva con footshock elettrico, rispondono allo stimolo paura produzione mediante la visualizzazione di un comportamento di congelamento, che viene misurata come indice di apprendimento associativo paura e la memoria. Questo test richiede attrezzature meno elaborato, meno sforzo fisico dallo sperimentatore, e molto meno tempo di formazione per i topi di altri compiti di apprendimento e memoria, ma in genere richiede circa 5-10 min / giorno per il mouse per 2 giorni. Anche se la procedura di test è SImple e richiede poco tempo per eseguire, l&#39;investigatore deve osservare attentamente e misurare il comportamento del mouse, quindi, diversi sistemi di misura automatici sono stati sviluppati per condurre l&#39;analisi comportamentale 17-20. Il nostro sistema di video-analisi, che abbiamo sviluppato con il programma software ImageFZ, ci permette di analizzare agevolmente il comportamento di congelamento e produrre risultati altamente affidabili. Questo articolo fornisce informazioni dettagliate sulla nostra procedura di prova e descrive come utilizzare il programma software ImageFZ.

<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

Il timore di prova di condizionamento contestuale e cued è uno dei test comportamentali che valuta la capacità dei topi di apprendere e ricordare un&#39;associazione tra stimoli ambientali e le esperienze avverse. In questo test, i topi sono posti in una camera di condizionamento e sono dati ritagli di uno stimolo condizionato (un cue uditivo) e uno stimolo incondizionato aversivo (una scossa elettrica). Dopo un tempo di ritardo, i topi sono esposti alla stessa camera di condizionamento e una camera di forma diversa con presentazione del cue uditivo. Congelamento comportamento durante la prova viene misurata come indice di memoria paura. Per analizzare automaticamente il comportamento, abbiamo sviluppato un sistema di analisi video utilizzando il programma software applicativo ImageFZ, che è disponibile come download gratuito presso http://www.mouse-phenotype.org/. Qui, per mostrare i dettagli del nostro protocollo, dimostriamo la nostra procedura per la contestuale e cued paura di test condizionata nei topi C57BL/6J utilizzando il syst ImageFZem. Inoltre, abbiamo validato il protocollo e il sistema video analisi prestazioni confrontando tempo congelamento misurata dal sistema ImageFZ o un sistema di misurazione computer basato photobeam-con quello ottenuto da un osservatore umano. Come mostrato nei risultati rappresentativi, i dati ottenuti da ImageFZ erano simili a quelle analizzate da un osservatore umano, indicando che l&#39;analisi comportamentale utilizzando il sistema ImageFZ è altamente affidabile. Il presente articolo film fornisce informazioni dettagliate in merito alle procedure di prova e promuoverà la comprensione della situazione sperimentale.

Nel test di condizionamento alla paura, sperimentatori umani usati per quantificare il comportamento di congelamento attraverso l&#39;osservazione diretta ad alta intensità di manodopera 26-29, ma i sistemi di misura di computer di recente photobeam-based (ad esempio il sistema di &#39;Fermo Monitor&#39;) e l&#39;immagine-l&#39;analisi sono stati utilizzati automaticamente misurare il comportamento di congelamento 26,30-32. ImageFZ è un sistema immagine-analisi automatizzata, che produce risultati paragonabili a quelli ottenuti attraverso l&#39;osservazione umana, come descritto di seguito. Qui, abbiamo confrontato i risultati di osservazione umana con quelli dell&#39;analisi ImageFZ sotto parametri diversi: &#39;Tasso (frame / sec)&#39; e &#39;congelamento criterio (pixel).&#39; In questo esperimento, cinque topi C57BL/6J maschi (peso corporeo medio ± SD (g), 31,4 ± 3,55; significano le dimensioni del corpo ± SD (pixel), 351,6 ± 62,2) sono stati utilizzati a 15-27 settimane di età. L&#39;osservazione umana è stata effettuata utilizzando un programma evento di registrazione (un programma software Macintosh OS9); un evento premendo il tasto che continuanod per 2 secondi o più quando un topo visualizzato un attacco di nessun movimento è stato considerato &#39;congelamento&#39;. La percentuale di congelamento è stato calcolato ogni 60 sec in ciascuna prova e utilizzata per analisi di correlazione. La percentuale di congelamento ha il 2 osservatori (affidabilità inter, per il condizionamento, r = 0,879; prova per contesto, r = 0,957; per prova cued, r = 0.866, per tutti i casi, r = 0,888) è stata in media per generare un umano segnare. Sono state esaminate le correlazioni tra le percentuali di congelamento misurati attraverso ImageFZ con ogni frame rate (cioè 1, 2, e 4 fps) e quelli ottenuti tramite osservazioni umane. Come illustrato nella figura 4, le percentuali di congelamento calcolati attraverso ImageFZ (1, 2, e 4 fps) erano altamente correlati con il valore medio ottenuto per le misure dei 2 osservatori. In particolare, l&#39;acquisizione di immagini ad un frame rate più elevato non produce sempre la migliore correlazione. L&#39;analisi delle immagini a 1 fps generato risultati simili a quelli ottenuti da osservatori umani in eprova ach. Sono state esaminate le correlazioni tra le percentuali di congelamento misurati attraverso osservazioni umane e utilizzando ImageFZ in ciascuna condizione delle «criterio di congelamento (pixel)» (vale a dire 20, 30, e 40 pixel). Le percentuali di congelamento calcolate utilizzando ImageFZ al &#39;criterio di congelamento (pixel) »del 20, 30 e 40 pixel sono stati, in tutti i casi, altamente correlati con quelli ottenuti tramite osservazioni umane (Figura 5). Come illustrato nella figura 5D, quando il criterio di congelamento è impostato su un valore basso, il movimento sottile di un mouse, considerarsi &#39;congelamento&#39; di osservatori umani, sarebbe considerato &#39;non-congelamento&#39; utilizzando ImageFZ. Viceversa, se il criterio è impostato su un valore alto, il movimento di un mouse, segnato come &#39;non-congelamento&#39; di osservatori umani, sarebbero considerati &#39;congelamento&#39; utilizzando ImageFZ (figure 5C, 5F, e 5I). Così, per ottenere i risultati più affidabili, ogni parametro del programma ImageFZ deve essere calibrato noizione dei dati ottenuti tramite osservazioni umani in ogni ambiente di test. Inoltre, abbiamo confrontato i risultati generati da un osservatore umano, utilizzando un sistema basato photobeam misurazione computer (sistema Fermo Monitor), con quelli ottenuti usando ImageFZ (vedere Figura 6). L&#39;osservatore umano è stato accecato al gruppo di trattamento ed i risultati di ImageFZ punteggio. Per le impostazioni dei parametri del sistema di Fermo Monitor, abbiamo utilizzato tre misure della percentuale di congelamento da un sistema convalidato in precedenza 30. Brevemente, il numero di intervalli di 10 secondi in cui gli animali richiede più di 1 o 2 secondi per attraversare il primo nuovo fascio dell&#39;intervallo (10sec e 1sec 2sec 10sec, rispettivamente) e la latenza tra l&#39;inizio di ogni intervallo di 5 sec e la terza nuova interruzione del fascio all&#39;interno di questo intervallo (Latency3) sono stati misurati. Le percentuali degli intervalli in cui il mouse è stato il congelamento o la percentuale della quantità totale di tempo r, facoltativo per rompere il terzo photobeam sono stati calcolati. Le percentuali di congelamento misurati in ciascun sistema sono illustrati nella Figura 6. I gruppi sono stati confrontati utilizzando due vie misure ripetute ANOVA seguita da t-test (vedere Tabella 1). Le percentuali di congelamento misurati utilizzando ImageFZ (Figura 6B) erano più simili a quelli ottenuto attraverso l&#39;osservazione umana (Figura 6A) rispetto ai dati ottenuti utilizzando un sistema basato photobeam-(Figure 6C-E). Le percentuali di congelamento misurati utilizzando il programma ImageFZ in ciascuna prova sono stati altamente correlati con quelli ottenuto attraverso l&#39;osservazione umana (condizionata, r = 0,947; prova contesto, r = 0.970; cued prova, r = 0,934), mentre le correlazioni tra le percentuali di congelamento misurata utilizzando il sistema di misurazione computer basato photobeam-(1 sec 10sec, 2 sec 10sec, o Latency3) e l&#39;osservatore umano sono stati inferiori (condizionata, r = 0,503, 0,593 e 0,761; contesto test, r = 0,772, 0,819 e 0,912) rispetto alle correlazioni tra le percentuali di congelamento misurati utilizzando ImageFZ e l&#39;osservazione umana (Figure 7A e 7B). Inoltre, la Figura 7 mostra che le differenze tra le percentuali di congelamento ottenuti attraverso l&#39;osservazione umana e utilizzando ImageFZ in ciascun topo sono le più piccole differenze. Questi risultati indicano che le percentuali di congelamento misurati utilizzando ImageFZ erano simili a quelli ottenuti attraverso l&#39;osservazione umana e che ImageFZ è estremamente preciso quando si misura la quantità di congelamento. <img alt="Figura 1" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/50871/50871fig1highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50871/50871fig1.jpg" /> Figura 1. Apparecchi per la contestuale e attivati ​​i test di paura condizionata. (A) L&#39;acrilico camera quadrata per il condizionamento e il contesto di prova, ( <strong&gt; B) reti metalliche su un pavimento di plastica bianco per nero, agouti, o diluire i topi marroni (in alto) e griglie di metallo nero elettrificabili su un pavimento di plastica nera per topi bianchi (basso); immagini ingrandite delle griglie sono riportati nel giusto pannello, (C), un generatore di rumore / tono bianco e un generatore di shock, (D) una stanza insonorizzata, e (E) una camera triangolare acrilica con un pavimento piatto per la prova cued. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/50871/50871fig1highres.jpg" target="_blank">Clicca qui per vedere l&#39;immagine ingrandita.</a> <img alt="Figura 2" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/50871/50871fig2highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50871/50871fig2.jpg" /> Figura 2. Rappresentazione schematica del protocollo. (A) Presentazione del contestuale e accodato paura di test condizionata, (B) condizionata, (C) cprova ONTESTO, e (D) cued test. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/50871/50871fig2highres.jpg" target="_blank">Clicca qui per vedere l&#39;immagine ingrandita.</a> <img alt="Figura 3" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/50871/50871fig3highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50871/50871fig3.jpg" /> Figura 3. Analisi di immagine dal programma software ImageFZ. Per ogni coppia di immagini successive, la quantità di area (pixel) attraverso cui il mouse mosso è calcolato ImageFZ. Quando questa zona è al di sotto di una certa soglia (ad esempio 30 pixel), il comportamento è giudicato essere &#39;congelamento&#39;. Quando la quantità di superficie pari o superiore alla soglia, il comportamento è considerato &#39;non-zero&#39;. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/50871/50871fig3highres.jpg" target="_blank">Clicca qui per vedere l&#39;immagine ingrandita.</a> <img alt="Figura 4" fo:content-width="6in" src="/files/ftp_upload/50871/50871fig4highres.jpg" width="500" /> Figura 4. Il confronto tra le percentuali di congelamento calcolate da immagini a differenti frame rate utilizzando ImageFZ con quelli misurati attraverso l&#39;osservazione umana. Gli condizionata prove paura sono stati condotti utilizzando topi C57BL/6J maschi (n = 5). Durante le prove, due osservatori ha segnato il comportamento di congelamento. Contemporaneamente, le immagini in diretta sono state catturate a 4 fps utilizzando il programma ImageFZ. I file acquisiti a 4 fps sono stati ridimensionati dopo l&#39;estrazione i fotogrammi corrispondere alle immagini catturate a 1 fps o 2 fps. I valori dei parametri di &#39;Rate (frame / sec)&#39; sono stati fissati per 1, 2 o 4 fps, e le percentuali di congelamento in ogni 60 sec bin sono stati calcolati da file di immagine utilizzando ImageFZ analisi offline. Ogni punto rappresenta una percentuale congelamento di ogni 60 sec-bin. Coefficienti di correlazione di Pearson tra i dati ottenuti dall&#39;osservazione umane e analisi ImageFZ sono stati calcolati.<a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/50871/50871fig4highres.jpg" target="_blank">Clicca qui per vedere l&#39;immagine ingrandita.</a> <img alt="Figura 5" fo:content-width="6in" src="/files/ftp_upload/50871/50871fig5highres.jpg" width="500" /> Figura 5. Le percentuali di congelamento calcolate dalle immagini a differenti valori criterio congelamento utilizzando ImageFZ e quelli misurati attraverso osservazioni umani sono stati confrontati. Condizionamento prove paura sono stati condotti utilizzando topi C57BL/6J maschi (n = 5). Durante le prove, due osservatori hanno registrato il comportamento di congelamento, e le immagini in diretta sono state catturate utilizzando il programma ImageFZ. Le percentuali di congelamento di ogni 60 sec bin sono stati calcolati dalle immagini (1 frame / sec) attraverso ImageFZ analisi offline, impostando i valori dei parametri di &quot;criterio di congelamento (pixel) &#39;a 20, 30 o 40 pixel. Ogni punto rappresenta una percentuale congelamento di ogni 60 sec-bin. Correlazione co di Pearsoncoefficienti tra i dati ottenuti dall&#39;osservazione dell&#39;uomo e l&#39;analisi ImageFZ sono stati calcolati in ciascuna prova. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/50871/50871fig5highres.jpg" target="_blank">Clicca qui per vedere l&#39;immagine ingrandita.</a> <img alt="Figura 6" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/50871/50871fig6highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50871/50871fig6.jpg" /> Figura 6. Le percentuali di congelamento sono stati misurati utilizzando sistemi automatizzati e di osservazione umana in gruppi incondizionati e condizionati di topi maschi C57BL/6J (n = 5, ogni gruppo). (A) l&#39;osservazione umana, (B) ImageFZ, (C) Congelare sistema Monitor 1 (1 sec 10sec), (D) Congelare sistema Monitor 2 (2 sec 10sec) e (E) Congelare sistema Monitor 3 (Latency3). Confronti del Gruppo sono stati effettuati utilizzando due vie misure ripetute ANOVA seguita da t-test (unconditioned vs condizionata gruppo di gruppo, *, p &lt;0.05; †, p &lt;0.01). I dati ottenuti utilizzando ImageFZ erano simili a quelli ottenuto attraverso l&#39;osservazione umana. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/50871/50871fig6highres.jpg" target="_blank">Clicca qui per vedere l&#39;immagine ingrandita.</a> <img alt="Figura 7" fo:content-width="4.3in" src="/files/ftp_upload/50871/50871fig7highres.jpg" width="420" /> Figura 7. Sono mostrati Correlazione e distribuzione di frequenza delle differenze tra le percentuali di congelamento, misurate utilizzando sistemi automatizzati e l&#39;osservazione umana. (AB) diagrammi a dispersione e coefficienti di correlazione di Pearson tra le percentuali di congelamento ottenuti attraverso sistemi automatizzati e l&#39;osservazione umana. Le percentuali di congelamento, calcolati utilizzando ImageFZ, erano altamente correlati con quelli ottenuti attraverso l&#39;osservazione umana. (CF) occorrenze di meno di un dif 10%ferenza tra le percentuali di congelamento ottenuti da sistemi automatizzati vs osservazione umana fosse più alto quando i dati analizzati utilizzando ImageFZ sono stati confrontati con quelli analizzati attraverso l&#39;osservazione umana. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/50871/50871fig7highres.jpg" target="_blank">Clicca qui per vedere l&#39;immagine ingrandita.</a> <table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0"><tbody><tr><td></td><td> ANOVA </td><td></td><td></td></tr><tr><td></td><td> Condizione </td><td> Tempo </td><td> Condizione x Tempo </td></tr><tr><td> Giorno 1 (condizionata) </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> Umano </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> Fermo Monitor (1sec10sec) </td><td> F (1,8) = 5.16, p = 0,0528 </td><td> F (7,56) = 2.39, p = 0,0329 </td><td> F (7,56) = 0,72, p = 0,6572 </td></tr><tr><td> Fermo Monitor (2sec10sec) </td><td> F (1,8) = 4.07, p = 0,0782 </td><td> F (7,56) = 3.44, p = 0,0039 </td><td> F (7,56) = 1.52, p = 0,1803 </td></tr><tr><td> Fermo Monitor (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> Day 2 (contesto) </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> Umano </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 = 0,2302 </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 = 0,5174 </td></tr><tr><td> Fermo Monitor (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 = 0,6997 </td></tr><tr><td> Fermo Monitor (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> Fermo Monitor (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 = 0,3793 </td></tr></tbody></table> Tabella 1. Confronti delle statistiche.

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

Questo articolo presenta un protocollo di prova paura condizionata contestuale e cued utilizzando un sistema di video analisi per valutare paura apprendimento e memoria nei topi.

Contestuali e Cued paura condizionata test utilizzando un sistema di video Analizzare in topi

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

Research

JoVE Journal

Behavior

51.3K Views.  Fujita Health University.  Questo articolo presenta un protocollo di prova paura condizionata contestuale e cued utilizzando un sistema di video analisi per valutare paura apprendimento e memoria nei topi. 

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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.

Costruzione di matrici Microdrive per cronici Recordings neurali in topi Comportarsi Awake

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

Ricerca

Comportamento

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.

Trace paura condizionata in topi

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.

Utilizzando la Task minaccia Probabilità per valutare ansia e paura durante Threat incerto e Certain

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.

Quantificare motivazione sociale nei topi mediante condizionamento operante

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.

Determinazione Preferenze ultrasuoni vocalizzazione nei topi utilizzando un test di riproduzione a due scelta

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.

L'incubazione della paura utilizzando un protocollo esteso di condizionamento della paura per i ratti

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.

Un nuovo paradigma pavloviano di condizionamento della paura per studiare il congelamento e il comportamento di volo

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

Studio dei comportamenti difensivi attivi nei topi con condizionamento della paura modificato

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.

Autore in primo piano: Esplorazione dei correlati neurali dei comportamenti difensivi nell'apprendimento e nell'estinzione della paura

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.

Condizionamento della paura modificato per indurre comportamenti di volo nei topi

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

Contestuali e Cued paura condizionata test utilizzando un sistema di video Analizzare in topi

Riepilogo

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Capitoli in questo video

Costruzione di matrici Microdrive per cronici Recordings neurali in topi Comportarsi Awake

Trace paura condizionata in topi

Utilizzando la Task minaccia Probabilità per valutare ansia e paura durante Threat incerto e Certain

Quantificare motivazione sociale nei topi mediante condizionamento operante

Determinazione Preferenze ultrasuoni vocalizzazione nei topi utilizzando un test di riproduzione a due scelta

L'incubazione della paura utilizzando un protocollo esteso di condizionamento della paura per i ratti

Un nuovo paradigma pavloviano di condizionamento della paura per studiare il congelamento e il comportamento di volo

Condizionamento della paura modificato per indurre comportamenti di volo nei topi

Condizionamento della paura modificato per indurre comportamenti di volo nei topi

Condizionamento della paura modificato per indurre comportamenti di volo nei topi