지원 :이 연구는 건강의 국립 연구소 (DK064862, NS058525 및 GGF에 AA019357)에 의해 지원되었다.

1. 단기 LMA 세트 업 및 절차 <ol><li> 단기 LMA 케이지 설정 <ol><li> 단일 보관 마우스의 홈 케이지에서 단기 LMA를 테스트합니다. VTS에 의존하는 이미지 분석을 용이하게하기 위해 마우스 색상 (흰색 쥐와 검은 쥐에 대한 밝은 색의 침구 즉, 어두운 색의 침구)와 높은 콘트라스트의 침구를 사용합니다. </li><li> 단기 LMA 테스트 기간 동안, 11 X ¼ 직경 구멍에 적절한 통풍을 지원하기로 플렉시 유리에 일반 ¼로 새장을 포함한다. </li></ol></li><li> 단기 LMA 테스트 실 <ol><li> 그들이 적어도 24 시간 전 8 풍토에 순화되어있는 깨끗한 환경에서 마우스를 테스트합니다. </li><li> 테스트 환경을 조명하기 위해, 빨간색 전구 (&lt;125 루멘)과 육추 클램프 등을 사용합니다. 비디오 그래피에 앞서, 플렉시 유리 케이지 정상에서 눈부심이나 반사를 제거하는 빛의 각도와 위치를 조정합니다. </li><li> 객실의 소음을 제거하거나 방지70dB 이상. 간헐적 인 소음 마우스 테스트 중에 피할 수없는 경우 화이트 노이즈 생성기를 사용합니다. </li><li> 케이지는 케이지 침구에 정육점 또는 유사한 색상의 실험실 벤치 종이로 시험 방에 배치되는에 따라 시험 표면을 커버, 경우에 케이지 바닥 비디오 촬영 중 노출됩니다. </li></ol></li><li> 단기 LMA 비디오 촬영 <ol><li> 센터와 테스트 실에서 녹음 영역 위 이상의 메모리 120 GB의 천장에 장착 된 야간 시계를 지원하는 비디오 카메라를 배치합니다. 비디오 카메라 뷰 프레임 (Noldus 정보 기술 (리스 VA)에 의해 예를 들어, Ethovision XT 7을 동시에 실시간으로 8 쥐를 추적 할 수 있습니다) 내에 너무 많은 새장을 배치하여 사용 VTS의 해상도 능력을 초과하지 마십시오. </li></ol></li><li> 단기 LMA 테스트 절차 <ol><li> 라이트 사이클의 어두운 / 활성 단계에서 단기 LMA를 테스트합니다. 빛의주기를 기준으로 시간을 일 있는지 확인모든 그룹에 걸쳐 동일한 전자, LMA는 어두운주기 1 초 이상 기간 동안 더 많은 활동 어두 컴컴한 패턴을 다음과 같이. 최소화 LMA의 시간적 차이의 잠재적 영향을 확인하기 위해 기록 된 생쥐의 각 그룹 모두 실험 및 제어 과목을 포함합니다. </li><li> 개인적으로 집과 순응 마우스 적어도 24 LMA 테스트 8 시작하기 전에 시간. </li><li> 직접 카메라에서 케이지 분할기와 케이지 (개인 마우스 포함) 놓습니다. 이 마우스의 뷰 (마우스 굴 / 중첩 재료 자체를 포함하는 경우 등) 방해 및 VTS의 정확성을 방해 할 수 있으므로, 케이지에서 모든 중첩 / 농축 물질을 제거합니다. 기록 된 각 케이지 명확한 플렉시 유리 뚜껑을 놓습니다. </li><li> 동시에 여러 개의 케이지있다 videoing 때, 해상도가 선택한 VTS와 호환되는지 확인하십시오. VTS 분석을 쉽게하기 위해 (즉, 오른쪽 상단) 각 분할 내에 동일 케이지의 위치를. </li><li> 녹음을 시작합니다. 추가 비디오가 아닌 문서의 독립적 인 비디오의 적절한 식별을 보장하기 위해 모든 관련 실험 정보를 식별 슬레이트 각 비디오를 시작합니다. LMA 테스트 (5-10 분)의 기간을 추적하기 위해 타이머, 스톱워치를 사용합니다. 타이밍 정보가 손실 된 경우, 영상 기록에서 복구 할 수 있습니다. </li><li> 단기 LMA 방법을 사용하여 반복 측정의 경우, 마우스가 아닌 측정 간격 동안 음식과 물에 접근 할 수 있습니다. </li><li> 테스트하는 동안 생쥐의 눈에 띄지 않도록 외부의 시각적 인 역할을하는 어떤 실험자를 유지합니다. </li><li> 테스트가 완료되면 반환 / 둥지 / 농축 물질을 대체, 불안과 같은 행동 8의 개발 가능성을 줄일 수 있습니다. </li></ol></li><li> 단기 LMA 분석 <ol><li> 테스트 세션에서 사용 된 VTS와 호환 아카이브 미디어에 비디오 녹화를 저장합니다. Ethovision XT 7, 하드 드라이브 디스크 (HDD)를 사용. </li><li> 실시간으로 비디오를 분석, 관련 미디어 플레이어를 사용하여 VTS에서 동영상을 재생합니다. 그림 1에서 검출 변수는 : 2cm / 초 추적을 시작, 1.75 cm / 초 정지 추적. </li><li> 처음에, 추적을위한 관심 영역 (ROI)로 전체 케이지 바닥을 선택합니다. 이러한 thigmotaxis의 평가와 같은 고급 분석을 위해 여러 내부 케이지 ROI를 만듭니다. </li><li> 높은 처리량 연구에 대한 개별 모든 케이지 바닥 ROI를 동시에 비디오 내의 모든 새장을 분석합니다. </li><li> 총 거리 (cm) 이동 속도 (cm / 초)과 움직임의 지속 시간 (초) 이동 계산 VTS를 사용합니다. Ethovision XT 7, 저장, 추가 분석을 위해 마이크로 소프트 엑셀로 생성 된 데이터를 내보낼 수 있습니다. </li></ol></li></ol> 2. 장기 LMA의 테스트 설정 및 절차 <ol><li> 장기 LMA 테스트 케이지 건설 <ol><li> 짧은 끝 벽에 5.5 cm 직경 구멍을 잘라표준 마우스 케이지. 직류 전기를 통한 강철 메쉬 ¼로 구멍 덮개를 만들 수 있습니다. 음식에 마우스 접근을 허용하기 위하여 오프닝에서 여러 ½을 만드는 메쉬를 잘라. 날카로운 모서리를 제거하는 절단 메시를 닦다. </li><li> 직접 5.5 cm의 구멍을 커버하는 데 사용되는 메쉬에 연결된 외부 호퍼를 생성하기 위해 추가 메쉬를 사용합니다. 구멍을 커버하는 데 사용되는 메쉬 호퍼를 연결하고, 알루미늄 리벳을 사용하여 케이지 어셈블리를 연결합니다. </li><li> 표준 50 ML 원뿔 (코닝)와 노 드립 sipper 튜브의 삽입 (역 퓨어 시스템)를 허용하는 오버 뚫은 1 홀 고무 마개 (피셔)에서 물 한 병을 구축합니다. 벨크로 테이프와 케이지 (3M)에 물병을 확보하고 메쉬 커버 구멍을 통해 sipper 튜브를 삽입합니다. </li><li> 장기 LMA 테스트 기간 동안, 11 X ¼ 직경 구멍에 적절한 통풍을 지원하기로 플렉시 유리에 일반 ¼로 새장을 포함한다. </li></ol></li><li> 장기 LMA 테스트 실<ol><li> 설정 장기 LMA 테스트 실 단기 LMA와 동일합니다. 절차에 대해서는 1.2 절을 참조하십시오. </li></ol></li><li> 장기 LMA 비디오 촬영 <ol><li> 센터 직접 테스트 실에서 녹음 영역 위 PC에 연결된 천장에 장착 된 적외선 보안 스타일, 카메라를 배치합니다. 만 (예 : Ethovision XT 7 동시에 실시간으로 8 쥐를 추적 할 수 있습니다)를 사용 VTS의 기능 내의 개별 케이지 해상도 번 그 결과를 케이지의 수를 기록한다. </li></ol></li><li> 장기 LMA 테스트 절차 <ol><li> 라이트 사이클의 어두운 / 활성 단계 동안 장기 LMA를 테스트합니다. LMA는 어두운주기를 1 초 이상 기간 동안 더 많은 활동 어두 컴컴한 패턴을 다음과 같이 빛을주기에 상대적으로 시간이 모든 그룹에서 동일한 지 확인합니다. 기록 된 생쥐의 각 그룹 모두 실험 및 제어 과목 가능성을 최소화하기 위해 테스트LMA의 시간적 차이의 효과. </li><li> 개인적으로 집에 적어도 24 시간 동안 수정 된 새장에서 테스트 쥐를 적응. </li><li> 직접 카메라에서 케이지 분할기와 케이지 (개인 마우스 포함) 놓습니다. 마우스보기의 방해를 보장하기 위해 케이지에서 모든 중첩 / 농축 물질을 제거합니다. 둥지 재료로 굴을 마우스 마우스를 추적하는 VTS의 기능을 방해합니다. 기록 할 케이지의 각 명확한 플렉시 유리 뚜껑을 놓습니다. </li><li> 한 번에 여러 새장을 녹음 할 때, 해상도가 선택한 VTS와 호환되는지 확인합니다. 각 분할 내에서 동일 VTS 분석, 위치 새장을 쉽게하기 위해 (즉, 오른쪽 상단). </li><li> 장기 LMA 테스트는 일반적으로 실시간으로 분석하고, 영상 기록은 일반적으로 생성되지 않습니다. 영상 기록은 보조 카메라를 사용하거나 기본 카메라에 연결된 DVD 레코더를 통해 기록 할 수 있습니다. 개인의 상세한 기록을 보관해야마우스 및 그룹 정보를 제공합니다. </li><li> 실시간 분석을위한 VTS를 설정합니다. 전체 케이지 바닥 추적을위한 투자 수익 (ROI)을 포함한다. 기록되는 모든 케이지에 대한 ROI를 설정. 총 거리 (cm) 이동 속도 (cm / 초)과 움직임의 지속 시간 (초) 이동 계산 VTS를 사용합니다. 그림 2에서 검출 변수는 : 2cm / 초 추적을 시작, 1.75 cm / 초 정지 추적. </li><li> 마우스 장기 LMA를 녹음을 시작합니다. 분석 컴퓨터와 관련된 시계를 통해 장기 LMA 테스트의 기간을 모니터링합니다. </li><li> 테스트하는 동안 생쥐의 눈에 띄지 않도록 외부의 시각적 인 역할을하는 모든 실험자를 유지합니다. </li><li> 테스트가 완료되면 반환 / 둥지 / 농축 물질을 대체, 불안과 같은 행동 8의 개발 가능성을 줄일 수 있습니다. </li></ol></li><li> 장기 LMA 분석 <ol><li> 장기 LMA 분석 영상 기록의 생성없이 실시간으로 발생. Ethovision XT 7을 사용하는 경우, 저장 및 분석 용 Microsoft Excel로 데이터를 내보낼 수 있습니다. </li><li> 장기 LMA에 대한 영상 기록을 생성하려면, 보조 카메라를 사용합니다. 보조 카메라가 잠재적으로 긴 기록 (들)을 저장하기에 충분한 충분한 저장 용량을 가지고 있어야합니다. </li></ol></li></ol>

<ol>
	<li>Goulding, E. H., Schenk, A. K., Juneja, P., MacKay, A. W., Wade, J. M., Tecott, 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=A+robust+automated+system+elucidates+mouse+home+cage+behavioral+structure.">A robust automated system elucidates mouse home cage behavioral structure.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 105, 20575-20582 (2008).</li><li>Kent, S., Bluth&#233;, R. M., Kelley, K. W., Dantzer, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sickness+behavior+as+a+new+target+for+drug+development.">Sickness behavior as a new target for drug development.</a> Trends Pharmacol. Sci. 13, 24-28 (1992).</li><li>Dantzer, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cytokine,+sickness+behavior,+and+depression.">Cytokine, sickness behavior, and depression.</a> Immunol. Allergy Clin. North Am. 29, 247-264 (2009).</li><li>Godbout, J. P., 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=Exaggerated+neuroinflammation+and+sickness+behavior+in+aged+mice+following+activation+of+the+peripheral+innate+immune+system.">Exaggerated neuroinflammation and sickness behavior in aged mice following activation of the peripheral innate immune system.</a> FASEB J. 19, 1329-1331 (2005).</li><li>York, 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=The+biobehavioral+and+neuroimmune+impact+of+low-dose+ionizing+radiation.">The biobehavioral and neuroimmune impact of low-dose ionizing radiation.</a> Brain Behav. Immun. 26, 218-227 (2012).</li><li>York, 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=Individually+ventilated+cages+cause+chronic+low-grade+hypoxia+impacting+mice+hematologically+and+behaviorally.">Individually ventilated cages cause chronic low-grade hypoxia impacting mice hematologically and behaviorally.</a> Brain Behav. Immun. 26, 951-958 (2012).</li><li>Jennings, 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=Refining+rodent+husbandry:+the+mouse.+Report+of+the+Rodent+Refinement+Working+Party.">Refining rodent husbandry: the mouse. Report of the Rodent Refinement Working Party.</a> Lab. Anim. 32, 233-259 (1998).</li><li>York, J. M., Blevins, N. A., Baynard, T., Freund, G. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mouse+testing+methods+in+psychoneuroimmunology.">Mouse testing methods in psychoneuroimmunology.</a> Methods in Molecular Biology. 934, 243-276 (2012).</li><li>Dantzer, R., O'Connor, J. C., Freund, G. G., Johnson, R. W., Kelley, K. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=From+inflammation+to+sickness+and+depression:+when+the+immune+system+subjugates+the+brain.">From inflammation to sickness and depression: when the immune system subjugates the brain.</a> Nat. Rev. Neurosci. 9, 46-56 (2008).</li><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=Behavioral+phenotyping+of+rodents.">Behavioral phenotyping of rodents.</a> Comp. Med. 53, 140-146 (2003).</li><li>Karelina, 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=Social+isolation+alters+neuroinflammatory+response+to+stroke.">Social isolation alters neuroinflammatory response to stroke.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 106, 5895-5900 (2009).</li></ol>

저자는 관심 없음 충돌 선언하지 않습니다.

마우스에서 질병의 증상은 혼수, 사회적, 환경 적 환경에 대한 관심의 상실, 권태감 및 식욕 부진 2-3 이용하실 수 있습니다. 마우스 및 기타 설치류에, LMA는 면역 활성화에 4-5 후 질병을 평가하는 데 사용할 수 있습니다. 또한, 장기 LMA는주기 동작이나 잠자기 / 깨우기 패턴의 장애에 치료에 의한 변화의 분석을 허용, 24 시간 (또는 그 이상) 동안 움직임을 추적 할 수있는 기능을 제?...

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="586">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21">Name of Reagent/Material</td>
			<td>Company</td>
			<td>Catalog Number</td>
			<td>Comments</td>
		</tr>
		<tr height="276">
			<td height="276">Video camera</td>
			<td>Sony</td>
			<td>HDR-XR500V</td>
			<td>Other, similar video cameras may work as well. The file storage format (codec/container) must be compatible with the VTS used. It is recommended when initially establishing a VTS to choose the VTS first and work with the vendor in choosing an appropriate camera, especially with respects to file format and video resolution compatibility.</td>
		</tr>
		<tr height="331">
			<td height="331">Opaque cage dividers</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>Custom fabricated based on specific cage dimensions. To facilitate image analysis, dividers should be of a similar color to the cage bedding. Structurally fixed dividers are preferrable because they speed setup between multi-mice experiments, such as those involving repeated measurements. Sturdy transportable cage dividers can be constructed of 1/2 inch opaque plastic and joined via a series of cross laps.</td>
		</tr>
		<tr height="74">
			<td height="74">Light or Dark bedding (opposite of mouse coat color)</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>Available from several laboratory animal supply distributors, depending on location.</td>
		</tr>
		<tr height="37">
			<td height="37">Clear Plexiglas cage tops</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>Custom fabricated based on cage dimensions.</td>
		</tr>
		<tr height="92">
			<td height="92">Automated video tracking software (EthoVision XT 7)</td>
			<td>Noldus Information Technology</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>A variety of VTS manufacturers exist, use of other software may suffice.</td>
		</tr>
		<tr height="55">
			<td height="55">PC</td>
			<td>Dell Inc.</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>See VTS software providers minimum PC .requirements</td>
		</tr>
		<tr height="83">
			<td height="83">White noise generator</td>
			<td>Dohm</td>
			<td>DS</td>
			<td>A variety of white noise generators are available, depending on need.</td>
		</tr>
		<tr height="146">
			<td height="146">Brooder clamp lights with red light bulbs</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>Several sizes and styles available. Number required depends on room size/lighting needs. Do not exceed 125 lumens in the testing room.</td>
		</tr>
		<tr height="62">
			<td height="62">Lab bench or butcher paper</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>Paper should match or be very similar in color to the cage bedding.</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

mouse short- and long-term locomotor activity analyzed by video tracking software

전위의 활동 (LMA)는 마우스 및 기타 설치류 행동의 간단하고 쉽게 수행 측정이다. 비디오 추적 소프트웨어 (VTS)의 개선은 수동 득점으로 선 횡단 방법에 비해 획기적으로 특이성과 감도를 향상 LMA 테스트를 결합 할 수있다. 또한, VTS는 높은 처리량 실험을 할 수 있습니다. 열기 필드 테스트 (OFT)에 사용되는 자동 비디오 추적 유사한 LMA 테스트 고유 동안한다는 점에서 쥐가 자신의 홈 케이지에 남아있는 것을 허용하고 빛을 어둠의 활성 단계 밝은 조명 anxiogenic 자극을 사용하지 않습니다 주기. 이상 운동 연구 (시간 - 일) 자주 사용하는 송신기 및 biotelemetry를 이식하는 동안 전통적으로, LMA는 시간 (분)의 짧은 기간 동안 사용되었다. 실시간 추적 옵션과 함께, 장기, 단기 LMA 테스트처럼, 지금은 비디오 그래피를 사용하여 수행 할 수 있습니다. 장기 LMA 테스트는 전문이 필요합니다하지만, 음식과 물 (어떤은 일반적으로 케이지 상단에 위치) 비디오 촬영을 방해하지 않도록 쉽게 케이지를 구축. 중요한 것은, 비디오 그래피와 VTS가 어렵거나 선 교차점 및 / 또는 biotelemetry로 측정으로 실행할 수 있습니다 같은 마우스 움직임의 경로와 매개 변수의 정량화 할 수 있습니다. 결론적으로, VTS에 연결된 LMA 테스트는 마우스 동작에 대한 자세한 설명과 오랜 기간 동안 운동을 검사 할 수있는 능력을 준다.

반복 측정 결과의 예를 들어, 단기 LMA 시험은 그림 1에 표시됩니다. 이 그림은 리포 다당류 (LPS) 투여 후, 마우스는 빠르게 주위 환경 동물 수용 (AEC) 6에 보관 쥐보다 ​​단기 전위의 활동을 복구 개별적으로 환기 동물 수용 (IVC)에 보관되어 있음을 보여줍니다. 전위의 활동의 초기 손실이 LPS 주입 군간에 유사하지만, 기초 LMA에 복구 IVC - 보관 쥐에서 더 빠르다는 운동의 속도 <...

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Mouse Short- and Long-term Locomotor Activity Analyzed by Video Tracking Software

전위의 활동 (LMA)는 생쥐의 행동을 간단하고 쉽게 수행 측정이다. 비디오 추적 소프트웨어 (VTS) 및 LMA의 커플 링 LMA 분석 설명서, 라인 교차 방식에 비해 특히, 특이성 및 감도 개선 할 수 있습니다. 또한 VTS 마우스 LMA의 장기 추적을 할 수 있습니다.

마우스의 단기 및 장기 전위의 활동은 영상 추적 소프트웨어에 의해 분석

Locomotor  activity (LMA) is a simple and easily performed measurement of behavior in mice  and other rodents. Improvements in video tracking software ...

mouse-short-long-term-locomotor-activity-analyzed-video-tracking

Research

JoVE Journal

Behavior

20.1K 조회수.  University of Illinois at Urbana-Champaign. 전위의 활동 (LMA)는 생쥐의 행동을 간단하고 쉽게 수행 측정이다. 비디오 추적 소프트웨어 (VTS) 및 LMA의 커플 링 LMA 분석 설명서, 라인 교차 방식에 비해 특히, 특이성 및 감도 개선 할 수 있습니다. 또한 VTS 마우스 LMA의 장기 추적을 할 수 있습니다.

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Long-term Potentiation of Perforant Pathway-dentate Gyrus Synapse in Freely Behaving Mice

Studies of long-term potentiation of synaptic efficacy, an activity-dependent synaptic phenomenon having properties that make it attractive as a potential cellular mechanism underlying learning and information storage, have long been used to elucidate the physiology of various neuronal circuits in the hippocampus, amygdala, and other limbic and cortical structures. With this in mind, transgenic mouse models of neurological diseases represent useful platforms to conduct long-term&#160;potentiation (LTP) studies to develop a greater understanding of the role of genes in normal and abnormal synaptic communication in neuronal networks involved in learning, emotion and information processing. This article describes methodologies for reliably inducing LTP in the freely behaving mouse. These methodologies can be used in studies of transgenic and knockout freely&#160;behaving mouse models of neurodegenerative diseases.

Transgenic and knockout mouse models of neurological diseases are useful for studying the role of genes in normal and abnormal neurophysiology. This article describes methodologies which can be used to study long-term potentiation, a cellular mechanism which may underlie learning and memory, in transgenic and knockout freely&#160;behaving mouse models of neuropathology.

자유롭게 마우스를 동작에 문제가있는 Perforant 통로 - 치아 이랑 (dentate gyrus) 시냅스의 장기 강화 작용

Studies of long-term potentiation of synaptic efficacy, an activity-dependent synaptic phenomenon having properties that make it attractive as a potential ...

연구

행동분석학

Behavioral and Locomotor Measurements Using an Open Field Activity Monitoring System for Skeletal Muscle Diseases

The open field activity monitoring system comprehensively assesses locomotor and behavioral activity levels of mice. It is a useful tool for assessing locomotive impairment in animal models of neuromuscular disease and efficacy of therapeutic drugs that may improve locomotion and/or muscle function. The open field activity measurement provides a different measure than muscle strength, which is commonly assessed by grip strength measurements. It can also show how drugs may affect other body systems as well when used with additional outcome measures. In addition, measures such as total distance traveled mirror the 6 min walk test, a clinical trial outcome measure. However, open field activity monitoring is also associated with significant challenges: Open field activity measurements vary according to animal strain, age, sex, and circadian rhythm. In addition, room temperature, humidity, lighting, noise, and even odor can affect assessment outcomes. Overall, this manuscript provides a well-tested and standardized open field activity SOP for preclinical trials in animal models of neuromuscular diseases. We provide a discussion of important considerations, typical results, data analysis, and detail the strengths and weaknesses of open field testing. In addition, we provide recommendations for optimal study design when using open field activity in a preclinical trial.

Open field activity levels are used to assess locomotive and behavioral activity levels. This protocol provides a well-designed, standardized protocol to use in preclinical trials for neuromuscular disorders.

골격근 질환에 대한 열기 필드 활동 모니터링 시스템을 사용하여 행동 및 운동력 측정

The open field activity monitoring system comprehensively assesses locomotor and behavioral activity levels of mice. It is a useful tool for assessing ...

Frame-by-Frame Video Analysis of Idiosyncratic Reach-to-Grasp Movements in Humans

Prehension, the act of reaching to grasp an object, is central to the human experience. We use it to feed ourselves, groom ourselves, and manipulate objects and tools in our environment. Such behaviors are impaired by many sensorimotor disorders, yet our current understanding of their neural control is far from complete. Current technologies for investigating human reach-to-grasp movements often utilize motion tracking systems that can be expensive, require the attachment of markers or sensors to the hands, impede natural movement and sensory feedback, and provide kinematic output that can be difficult to interpret. While generally effective for studying the stereotypical reach-to-grasp movements of healthy sighted adults, many of these technologies face additional limitations when attempting to study the unpredictable and idiosyncratic reach-to-grasp movements of young infants, unsighted adults, and patients with neurological disorders. Thus, we present a novel, inexpensive, and highly reliable yet flexible protocol for quantifying the temporal and kinematic structure of idiosyncratic reach-to-grasp movements in humans. High speed video cameras capture multiple views of the reach-to-grasp movement. Frame-by-frame video analysis is then used to document the timing and magnitude of pre-defined behavioral events such as movement start, collection, maximum height, peak aperture, first contact, and final grasp. The temporal structure of the movement is reconstructed by documenting the relative frame number of each event while the kinematic structure of the hand is quantified using the ruler or measure function in photo editing software to calibrate 2 dimensional linear distances between two body parts or between a body part and the target. Frame-by-frame video analysis can provide a quantitative and comprehensive description of idiosyncratic reach-to-grasp movements and will enable researchers to expand their area of investigation to include a greater range of naturalistic prehensile behaviors, guided by a wider variety of sensory modalities, in both healthy and clinical populations.

This protocol describes how to use frame-by-frame video analysis to quantify idiosyncratic reach-to-grasp movements in humans. A comparative analysis of reaching in sighted versus unsighted healthy adults is used to demonstrate the technique, but the method can also be applied to the study of developmental and clinical populations.

Prehension, the act of reaching to grasp an object, is central to the human experience. We use it to feed ourselves, groom ourselves, and manipulate ...

A Novel Single Animal Motor Function Tracking System Using Simple, Readily Available Software

We have recently demonstrated that implanting intracortical microelectrodes in the motor corteces of rats&#160;results in immediate and lasting motor deficits. Motor impairments were manually quantified through an open field grid test to measure the gross motor function and through a ladder test to measure the fine motor function. Here, we discuss a technique for the automated quantification of the video-recorded tests using our custom Capadona Behavioral Video Analysis System: Grid and Ladder Test, or BVAS. Leveraging simple and readily available coding software (see the Table of Materials), this program allows for the tracking of a single animal on both the open field grid and the ladder tests. In open field grid tracking, the code thresholds the video for intensity, tracks the position of the rat over the 3 min duration of the grid test, and analyzes the path. It then computes and returns measurements for the total distance traveled, the maximum velocity achieved, the number of left- and right-handed turns, and the total number of grid lines crossed by the rat. In ladder tracking, the code again thresholds the video for intensity, tracks the movement of the rat across the ladder, and returns calculated measurements including the time it took the rat to cross the ladder, the number of paw slips occurring below the plane of the ladder rungs, and the incidence of failures due to stagnation or reversals. We envision that the BVAS developed here can be employed for the analysis of motor function in a variety of applications, including many injury or disease models.

The current study aimed to automate the quantification of motor deficits in rats. The initial evaluation model assesses motor loss resulting from an intracortical microelectrode implantation in the motor cortex. We report on the development and use of a tracking algorithm using easily adaptable, simple, and readily available coding software.

소설 동물 모터 기능 추적 간단 하 고 쉽게 사용할 수 있는 소프트웨어를 사용 하 여 시스템

We have recently demonstrated that implanting intracortical microelectrodes in the motor corteces of rats&#160;results in immediate and lasting motor ...

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

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

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

자동화, Alzheimer의 질병, IntelliCage를 사용 하 여 여러 유전자 모델에서 인지 기능에 대 한 장기적인 행동 분석 결과

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

Classical Short-Delay Eyeblink Conditioning in One-Year-Old Children

Classical eyeblink conditioning (EBC) refers to the learned association between a conditioned stimulus (an auditory tone) and an unconditioned stimulus (a puff of air to the cornea). Eyeblink conditioning is often used experimentally to detect abnormalities in cerebellar-dependent learning and memory that underlies this type of associative learning. While experiments in adults and older children are relatively simple to administer using commercial equipment, eyeblink conditioning in infants is more challenging due to their poor compliance, which makes correct positioning of the equipment difficult. To achieve conditioning in one-year-old infants, a custom-made or an adapted commercial system can be used to deliver the air puff to the infant's cornea. The main challenge lies in successfully detecting and classifying the behavioral responses. We report that automated blink detection methods are unreliable in this population, and that conditioning experiments should be analyzed using frame-by-frame analysis of supplementary video camera recordings. This method can be applied to study developmental changes in eyeblink conditioning and to examine whether this paradigm can detect children with neurological disorders.

This protocol describes an eyeblink conditioning paradigm appropriate for experiments with one-year-old infants. Commercial or custom-made equipment can be used to deliver the stimuli, and data collection and analysis should be performed on the video recordings.

Classical eyeblink conditioning (EBC) refers to the learned association between a conditioned stimulus (an auditory tone) and an unconditioned stimulus (a ...

Measuring Active and Passive Tameness Separately in Mice

Domesticated animals such as dogs and laboratory mice show a high level of tameness, which is important for humans to handle them easily. Tameness has two behavioral components: a reluctance to avoid humans (passive tameness) and a motivation to approach humans (active tameness). To quantify these components in mice, we previously developed behavioral tests for active tameness, passive tameness, and the willingness to stay on a human hand, each designed to be completed within 3 min. The data obtained were used for selective breeding, with a large number of mice analyzed per generation. The active tameness test measures the movement of the mouse toward a human hand and the contact it engages in. The passive tameness test measures the duration of time that a mouse tolerates human touch. In the stay-on-hand test, a mouse is placed on a human hand and touched slowly using the thumb of that hand; the duration of time that the animal remains on the hand is measured. Here, we describe the test set-up and apparatus, explain the procedures, and discuss the appropriate data analysis. Finally, we explain how to interpret the results.

Tameness in animals includes a reduction of avoidance responses to humans (passive tameness) and an increase in active approaches to humans (active tameness). Here, we describe detailed protocols for three behavioral tests (active tameness, passive tameness, and stay-on-hand tests) to separately measure the active and passive tameness of mice.

마우스에서 별도로 측정 능동 및 수동 Tameness

Domesticated animals such as dogs and laboratory mice show a high level of tameness, which is important for humans to handle them easily. Tameness has two ...

Elevated Plus Maze Test Combined with Video Tracking Software to Investigate the Anxiolytic Effect of Exogenous Ketogenic Supplements

The overall goal of this study is to describe the methodology of the elevated plus maze (EPM) test in combination with a video tracking software. The purpose of the method is to document the effect of various potential anxiolytic treatments on laboratory rodent models. The EPM test is based on the rodents&#39; proclivity toward protected, enclosed dark spaces and unconditioned fear of open spaces and heights, and their innate intense motivation to explore novel environments. The EPM test is a widely used behavioral test for investigating the anxiolytic or anxiogenic responses of rodents given drugs that are known to affect behavior. Observation demonstrating a decreased proportion of time spent on closed arms, an increased proportion of time spent on open arms, a reduced number of entries to closed arms, and an elevated number of entries to open arms measured by the EPM test may reflect reduced anxiety levels. Using this method, the effect of exogenous ketone supplements on anxiety-related behavior is tested in Sprague Dawley (SPD) rats. Exogenous ketone supplements are chronically fed to the rats for 83 days or subchronically and acutely orally gavaged, daily for 7 days, before conducting the EPM test. Behavioral data collection is performed using the SMART video tracking system by a blinded observer at the end of the treatments. The main findings indicate that the EPM test is an effective method to detect the ketone supplement-induced anxiolytic effect and can be considered a sensitive measure to assess changes in anxiety behavior associated with drug- or metabolic-based therapies.

Here, we present a protocol to investigate changes in the anxiety level of rodent animal models. The elevated plus maze (EPM) test, used together with a video tracking software, provides a reliable method to document the effect of various potential anxiolytic treatments in preclinical laboratory scenarios.

The overall goal of this study is to describe the methodology of the elevated plus maze (EPM) test in combination with a video tracking software. The ...

Behavioral Tracking and Neuromast Imaging of Mexican Cavefish

Cave-dwelling animals have evolved a series of morphological and behavioral traits to adapt to their perpetually dark and food-sparse environments. Among these traits, foraging behavior is one of the useful windows into functional advantages of behavioral trait evolution. Presented herein are updated methods for analyzing vibration attraction behavior (VAB: an adaptive foraging behavior) and imaging of associated mechanosensors of cave-adapted tetra, Astyanax mexicanus. In addition, methods are presented for high-throughput tracking of a series of additional cavefish behaviors including hyperactivity and sleep-loss. Cavefish also show asociality, repetitive behavior and higher anxiety. Therefore, cavefish serve as an animal model for evolved behaviors. These methods use free-software and custom-made scripts that can be applied to other types of behavior. These methods provide practical and cost-effective alternatives to commercially available tracking software.

Here, we present methods for high-throughput study of a series of the Mexican cavefish behaviors and vital staining of a mechanosensory system. These methods use free-software and custom-made scripts, providing a practical and cost-effective method for the studies of behaviors.

행동 추적 및 멕시코 Cavefish의 Neuromast 이미징

Cave-dwelling animals have evolved a series of morphological and behavioral traits to adapt to their perpetually dark and food-sparse environments. Among ...

Short Session High Intensity Interval Training and Treadmill Assessment in Aged Mice

High intensity interval training (HIIT) is emerging as a therapeutic approach to prevent, delay, or ameliorate frailty. In particular short session HIIT, with regimens less than or equal to 10 min is of particular interest as several human studies feature routines as short as a few minutes a couple times a week. However, there is a paucity of animal studies that model the impacts of short session HIIT. Here, we describe a methodology for an individually tailored and progressive short session HIIT regimen of 10 min given 3 days a week for aged mice using an inclined treadmill. Our methodology also includes protocols for treadmill assessment. Mice are initially acclimatized to the treadmill and then given baseline flat and uphill treadmill assessments. Exercise sessions begin with a 3 min warm-up, then three intervals of 1 min at a fast pace, followed by 1 min at an active recovery pace. Following these intervals, the mice are given a final segment that starts at the fast pace and accelerates for 1 min. The HIIT protocol is individually tailored as the speed and intensity for each mouse are determined based upon initial anaerobic assessment scores. Additionally, we detail the conditions for increasing or decreasing the intensity for individual mice depending on performance. Finally, intensity is increased for all mice every two weeks. We previously reported in this protocol enhanced physical performance in aged male mice and here show it also increases treadmill performance in aged female mice. Advantages of our protocol include low administration time (about 15 min per 6 mice, 3 days a week), strategy for individualizing for mice to better model prescribed exercise, and a modular design that allows for the addition or removal of the number and length of intervals to titrate exercise benefits.

Short session (&#8804;10 min) high intensity interval training (HIIT) is emerging as an alternative to longer exercise modalities, yet the shorter variants are rarely modeled in animal studies. Here, we describe a 10 min, 3 day a week, uphill treadmill HIIT protocol that enhances physical performance in male and female aged mice.

짧은 세션 높은 강도 간격 훈련과 세 쥐에서 디딜 방 아 평가

High intensity interval training (HIIT) is emerging as a therapeutic approach to prevent, delay, or ameliorate frailty. In particular short session HIIT, ...