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

Todos os procedimentos são aprovados pelo Comitê Animal Care da Universidade McMaster e realizada de acordo com as diretrizes estabelecidas pelo Conselho Canadense de Atenção Animal. 1. Procedimentos Gerais <ol><li> Habituar camundongos para 1-2 semanas a um ciclo claro / escuro de 12 horas de luz existente (por exemplo, oito horas - oito horas). Realizar todos os procedimentos e testes durante o ciclo escuro, com RT, umidade e intensidade de luz de ser relativamente constante. </li><li> Mark ou cauda-tattoo todos os ratos para facilitar a identificação, numérica durante um período prolongado e tratá-los 1-2 horas por dia, durante 5-7 dias. </li><li> Repita as medições diárias de temperatura retal, o peso corporal e ingestão de água / alimentos para detectar febre e / ou desnutrição potencial induzida pelo envelhecimento ou progresso da doença. Critérios de exclusão padrão incluem baixo peso corporal devido a alimentos de baixo / ingestão de água, postura curvada com pele de babados, hidrocefalia, porfirina descarga em torno dos olhos, etc. </li><li> Para identifdéficits neurológicos y que podem confundir a atividade eo desempenho geral, realizar testes sensório-motores padrão, tais como o clasping reflexo dos membros posteriores 13, visuais reflexo colocação 14, geotaxis teste 15, cesta de teste 16, feixe de teste de caminhada de 17-19, Rotarod 20, e os testes olfativos 21. Nota: Os resultados também podem ajudar na análise de correlação com medidas INBEST, seleção mais cuidadosa de outros procedimentos (por exemplo, Morris labirinto de água se os ratos são cegos, novela de objeto de teste se os ratos são hyposmic / anósmico), redução da variabilidade dentro do grupo, e exclusão de camundongos com déficits de nascimento ou infecção. </li><li> Limpe o plástico e um aparelho de vidro com desinfetante para remover trilhas urinárias durante o teste camundongos dos grupos experimentais e de controle de forma alternada. </li></ol> 2. Estação Integrada Comportamental (INBEST) Procedimento <ol><li> Home-gaiola configurado <ol><li> Preencha dispensador de alimentoss com 20 mg de pelotas rato Chow. </li><li> Encher garrafas com água da torneira. Nota: Um segundo frasco pode ser preenchido com uma solução de interesse, tais como sacarose ou sacarina solução para um teste de preferência. </li><li> Pesar garrafas para calcular o volume consumido no final da sessão. </li><li> Insira bicos de garrafas para as lickometers. Verifique se o bico não bloqueia o sensor de infravermelho; em caso afirmativo, reduzir o comprimento do bico. </li><li> Coloque abrigos no canto selecionada da gaiola de casa. </li></ol></li><li> Configuração do computador Nota: Os comandos de software fornecidos em passos 2,2-2,11 são relevantes para o pacote de software 8.5 Ethovision XT (especificado na Lista de materiais / equipamentos) e condições de teste em nosso laboratório. <ol><li> Iluminar o quarto com difusa, luz fraca que é suficiente para vídeo-monitoramento, mas não reflete fora da caixa, chão ou paredes. </li><li> Abra um projeto de vídeo-tracking padrão e configurar as definições de experiência, teclandoem detalhes relevantes (por exemplo, data / hora de estudo, trabalho de grupo, condições do ambiente etc.). Posteriormente, escolher a fonte de vídeo apropriado (Picolo grabber diligente), número de arenas (4), rastreamento pontos (de centro, NOSE e cauda pontos), e unidades de medida (centímetros, segundos e graus). </li><li> Depois de selecionar a guia Lista de Julgamento em Setup, definir o número de tentativas, clicando no botão Add Trials (1). Em seguida, especifique as variáveis ​​independentes (por exemplo, rato ID, gênero, trabalho de grupo, de deformação), utilizando o botão Adicionar variável. </li><li> Clique na guia Configurações Arena e capturar a imagem de fundo do vídeo ao vivo. Defina os parâmetros da arena indivíduo, destacando o perímetro exterior utilizando a ferramenta de desenho apropriado (como criar retângulo / polígono / elipse). </li><li> Em seguida, adicione as zonas de interesse, clicando no botão Adicionar Zona grupo e sobre as várias zonas (por exemplo, andar, lickometers, dispensador de comida, malha de escalada <em&gt; etc). de modo idêntico. Adicionar zonas ocultas para as áreas em que o rato não pode ser visto (por exemplo, abrigo e roda de corrida, Figura 2), clicando no botão Adicionar Invisível Zona Group. Certifique-se de que uma entrada / saída é especificado e ligado a cada zona escondido. </li><li> Repita os passos de 2,4-2,5 para cada arena. Execute a calibração da arena, destacando Calibração e usando a ferramenta apropriada (criar escala de calibração / eixos) para fornecer largura de arena e comprimento. Por fim, validar as configurações de Arena, clicando no botão Configurações Validar Arena. </li><li> Destaque na guia Configurações de controle de Julgamento e especificar start / stop condições e dos prazos de julgamento. Defina a condição de início para começar quando a duração do ponto central superior a 1 segundo na arena. Manipular a duração julgamento, expandindo a caixa de condição de parada e definindo o julgamento para terminar depois de um atraso, como 10 h. </li><li> Na aba Configurações de Detecção, destacar os métodos de detecção adequados (eg, Subtração dinâmico e modelo baseado em). </li><li> Em seguida, pegue a imagem de referência da arena vazia, clicando no botão Configurações na guia Detecção e pressionando o botão atual Grab. </li><li> Ajuste o intervalo de contraste de tal modo que o centro, nariz e detecção baseada em cauda de cada ratinho é fiável, preciso e contínuo. Para ratos albinos, especifique que o mouse é mais brilhante do que o fundo, e mais escuro do que o fundo se estiver usando uma cepa pigmentada. Nota: O tamanho do assunto e taxa de amostragem de vídeo pode ser alterada de acordo com a distância entre a câmara e por cima do objecto, bem como a velocidade de processamento do computador utilizado (por exemplo, 14,9 quadros / seg). </li><li> Assegurar que todas as alterações são salvas antes de sair do módulo de configurações de detecção. </li><li> Ligue o dispositivo de interface, que é responsável pela conversão de analógico eventos gravados a partir de dispositivos de entrada (por exemplo, interrupção do feixe de infravermelhos, o movimento da roda de funcionamento, etc.) em ditoras gital. </li></ol></li><li> Aquisição De Dados Nota: Os seguintes comandos de software são relevantes para a rotina Med PC IV feito por encomenda (&quot;wizard&quot;) que fornece a entrada passo-a-passo de parâmetros de sessão (por exemplo, duração 10 h julgamento, rato ID, trabalho de grupo etc.). <ol><li> Coloque cada rato na caixa atribuído. </li><li> Sincronizar pacotes de vídeo e de eventos de rastreamento, pressionando simultaneamente os botões &#39;Record&#39;. </li><li> Deixe o quarto experimental calmamente. </li><li> Quando o período de gravação expira (por exemplo, algumas horas, dias ou semanas), retire os ratos e devolvê-los aos seus home-gaiolas. </li><li> Meça pesos garrafa e salvar todas as gravações digitais em mídias digitais (disco rígido, stick USB portátil, DVD). </li><li> Transferência de dados brutos para uma planilha. </li><li> Salve os arquivos MPG para pontuação subseqüente de atos comportamentais pouco frequentes (por exemplo, estereotipias, convulsões). </li></ol></li></ol>

<ol>
	<li>Henn, F. A., McKinney, W. T., Meltzer, H. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ch.+67.">Ch. 67.</a> Psychopharmacology: The Third Generation of Progress . , 687-695 (1987).</li><li>Hart, B. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+behavior+of+sick+animals.">The behavior of sick animals.</a> Vet. Clin. North Am. Small Anim. Pract. 21, 225-237 (1991).</li><li>Kapadia, M., Sakic, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Autoimmune+and+inflammatory+mechanisms+of+CNS+damage.">Autoimmune and inflammatory mechanisms of CNS damage.</a> Prog. Neurobiol. 95, 301-333 (2011).</li><li>Rogers, D. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Behavioral+and+functional+analysis+of+mouse+phenotype:+SHIRPA,+a+proposed+protocol+for+comprehensive+phenotype+assessment.">Behavioral and functional analysis of mouse phenotype: SHIRPA, a proposed protocol for comprehensive phenotype assessment.</a> Mamm. Genome. 8, 711-713 (1997).</li><li>Moy, S. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mouse+behavioral+tasks+relevant+to+autism:+phenotypes+of+10+inbred+strains.">Mouse behavioral tasks relevant to autism: phenotypes of 10 inbred strains.</a> Behav. Brain Res. 176, 4-20 (2007).</li><li>Gulinello, M., Putterman, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+MRL/lpr+mouse+strain+as+a+model+for+neuropsychiatric+systemic+lupus+erythematosus.">The MRL/lpr mouse strain as a model for neuropsychiatric systemic lupus erythematosus.</a> J. Biomed. Biotechnol. 2011, 207504 (2011).</li><li>Marchese, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Autoimmune+manifestations+in+the+3xTg-AD+model+of+Alzheimer's+disease.">Autoimmune manifestations in the 3xTg-AD model of Alzheimer's disease.</a> J. Alzheimers. Dis. 39, 191-210 (2014).</li><li>Sakic, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+behavioral+profile+of+autoimmune+lupus-prone+MRL+mice.">A behavioral profile of autoimmune lupus-prone MRL mice.</a> Brain Behav. Immun. 6, 265-285 (1992).</li><li>Sakic, B., Szechtman, H., Denburg, S. D., Carbotte, R. M., Denburg, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spatial+learning+during+the+course+of+autoimmune+disease+in+MRL+mice.">Spatial learning during the course of autoimmune disease in MRL mice.</a> Behav. Brain Res. 54, 57-66 (1993).</li><li>Sakic, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Disturbed+emotionality+in+autoimmune+MRL-lpr+mice.">Disturbed emotionality in autoimmune MRL-lpr mice.</a> Physiol. Behav. 56, 609-617 (1994).</li><li>Visser, L., van den Bos, R., Kuurman, W. W., Kas, M. J., Spruijt, B. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Novel+approach+to+the+behavioural+characterization+of+inbred+mice:+automated+home+cage+observations.">Novel approach to the behavioural characterization of inbred mice: automated home cage observations.</a> Genes Brain Behav. 5, 458-466 (2006).</li><li>Sakic, 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+use+of+integrated+behavioral+station+in+chronic+behavioral+studies.">The use of integrated behavioral station in chronic behavioral studies.</a> Measuring Behavior. , 328 (2008).</li><li>Shinzawa, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neuroaxonal+dystrophy+caused+by+group+VIA+phospholipase+A2+deficiency+in+mice:+a+model+of+human+neurodegenerative+disease.">Neuroaxonal dystrophy caused by group VIA phospholipase A2 deficiency in mice: a model of human neurodegenerative disease.</a> J. Neurosci. 28, 2212-2220 (2008).</li><li>Quintana, A., Kruse, S. E., Kapur, R. P., Sanz, E., Palmiter, R. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Complex+I+deficiency+due+to+loss+of+Ndufs4+in+the+brain+results+in+progressive+encephalopathy+resembling+Leigh+syndrome.">Complex I deficiency due to loss of Ndufs4 in the brain results in progressive encephalopathy resembling Leigh syndrome.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 107, 10996-11001 (2010).</li><li>Irwin, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comprehensive+observational+assessment:+Ia.+A+systematic,+quantitative+procedure+for+assessing+the+behavioral+and+physiologic+state+of+the+mouse.">Comprehensive observational assessment: Ia. A systematic, quantitative procedure for assessing the behavioral and physiologic state of the mouse.</a> Psychopharmacologia. 13, 222-257 (1968).</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=.">.</a> What's Wrong With My Mouse?: Behavioral Phenotyping of Transgenic and Knockout Mice. , (2007).</li><li>Feeney, D. M., Gonzales, A., Law, W. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Amphetamine,+haloperidol+and+experience+interact+to+affect+rate+of+recovery+after+motor+cortex+injury.">Amphetamine, haloperidol and experience interact to affect rate of recovery after motor cortex injury.</a> Science. 217, 855-857 (1982).</li><li>Stanley, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+mouse+beam+walking+assay+offers+improved+sensitivity+over+the+mouse+rotarod+in+determining+motor+coordination+deficits+induced+by+benzodiazepines.">The mouse beam walking assay offers improved sensitivity over the mouse rotarod in determining motor coordination deficits induced by benzodiazepines.</a> J. Psychopharmacol. 19, 221-227 (2005).</li><li>Gulinello, M., Chen, F., Dobrenis, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Early+deficits+in+motor+coordination+and+cognitive+dysfunction+in+a+mouse+model+of+the+neurodegenerative+lysosomal+storage+disorder,+Sandhoff+disease.">Early deficits in motor coordination and cognitive dysfunction in a mouse model of the neurodegenerative lysosomal storage disorder, Sandhoff disease.</a> Behav. Brain Res. 193, 315-319 (2008).</li><li>Rustay, N. R., Wahlsten, D., Crabbe, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Influence+of+task+parameters+on+rotarod+performance+and+sensitivity+to+ethanol+in+mice.">Influence of task parameters on rotarod performance and sensitivity to ethanol in mice.</a> Behav. Brain Res. 141, 237-249 (2003).</li><li>Kapadia, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Altered+olfactory+function+in+the+MRL+model+of+CNS+lupus.">Altered olfactory function in the MRL model of CNS lupus.</a> Behav. Brain Res. 234, 303-311 (2012).</li><li>Jhuang, 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+home-cage+behavioural+phenotyping+of+mice.">Automated home-cage behavioural phenotyping of mice.</a> Nat. Commun. 1, 68 (2010).</li><li>Steele, A. D., Jackson, W. S., King, O. D., Lindquist, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+power+of+automated+high-resolution+behavior+analysis+revealed+by+its+application+to+mouse+models+of+Huntington's+and+prion.">The power of automated high-resolution behavior analysis revealed by its application to mouse models of Huntington's and prion.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 104, 1983-1988 (2007).</li><li>Zarringhalam, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+open+system+for+automatic+home-cage+behavioral+analysis+and+its+application+to+male+and+female+mouse+models+of+Huntington's+disease.">An open system for automatic home-cage behavioral analysis and its application to male and female mouse models of Huntington's disease.</a> Behav. Brain Res. 229, 216-225 (2012).</li><li>Chaumont, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Computerized+video+analysis+of+social+interactions+in+mice.">Computerized video analysis of social interactions in mice.</a> Nat. Methods. 9, 410-417 (2012).</li><li>Kabra, M., Robie, A. A., Rivera-Alba, M., Branson, S., Branson, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=JAABA:+interactive+machine+learning+for+automatic+annotation+of+animal+behavior.">JAABA: interactive machine learning for automatic annotation of animal behavior.</a> Nat. Methods. 10, 64-67 (2013).</li><li>Weissbrod, 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+long-term+tracking+and+social+behavioural+phenotyping+of+animal+colonies+within+a+semi-natural+environment.">Automated long-term tracking and social behavioural phenotyping of animal colonies within a semi-natural environment.</a> Nat. Commun. 4, 2018 (2013).</li></ol>

Publicação Open Access deste artigo é patrocinado pela Med Associates, Inc. (St. Albans, VT).

A detecção de efeitos funcionais em animais depende em grande parte da capacidade do investigador para limitar a variabilidade inerente aos estudos comportamentais. Portanto, é importante para o controle meticulosamente e minimizar potenciais confunde que pode reduzir a fiabilidade e reprodutibilidade dos dados comportamentais. Ao mesmo tempo, é importante reconhecer que o teste não reflecte um único domínio de comportamento, que o conhecimento da função neurológica é obrigatório, e que o comportamento é altamente sensível a factores de stress externos. Se os postulados acima são apreciados, pode-se concluir que a análise comportamental abrangente deve incluir o curso de tempo da resposta medida, bem como, envolvem características funcionais básicos e paradigmas que a TAP em aspectos comportamentais específicas. Muitos destes critérios pode ser cumprida por meio de avaliação computadorizada de movimentos e actos de comportamento em um ambiente home-gaiola enriquecida. Até agora, tem sido enfatizadazed fenotipagem que comportamental de modelos murinos de mandados de doenças humanas considerações adicionais. Este conceito baseia-se na premissa de que a homeostase funcional é desafiada por factores de stress internos e externos durante o início da doença. Apesar de todos os fatores de confusão em potencial não pode ser eliminada através da introdução de automatizada, fenotipagem home-gaiola, as questões relativas às definições inconsistentes ambientais, estresse transporte e manuseio repetido são minimizados. Isso aumenta significativamente a consistência e precisão em todos os estudos; mesmo pequenas reduções na variabilidade pode melhorar a detecção dos efeitos induzidos por uma doença incipiente. Na verdade, INBEST oferece uma riqueza de informações, o que permite uma avaliação mais precisa do início, cinética e gravidade das alterações comportamentais, bem como as relações importantes entre vários déficits comportamentais induzidas por doenças. Reliable video-tracking depende de duas condições de iluminação. Primeiro, a luz difusa é necessária na sala de teste para prevenirartefatos de objetos que refletem nas proximidades. Em segundo lugar, de alto contraste de cor pode ser conseguido por escolha de uma cor adequada piso seja diferente da cor do motivo tanto quanto possível. Em nosso laboratório, isto é conseguido através da utilização de inundação luzes posicionadas abaixo das caixas INBEST e bandejas de chão preto ao monitorar camundongos albino (fundo branco ou cinza seria adequado se testando linhagens pigmentadas). No que diz respeito ao aspecto de gravação de eventos de INBEST, a configuração de hardware atual (1 placa de vídeo Piccolo com 4 entradas) limita 4 caixas a serem utilizados simultaneamente por PC. Este é um número bastante reduzido de caixas, enquanto um mais adequado set-up exigiria 8 ou até 16 gaiolas, e, assim, 2 ou 4 PCs, respectivamente. De preferência, INBEST pode ser usado continuamente por 24 horas como a gaiola de casa. Isso permitiria que os animais habituar totalmente ao meio ambiente e estabelecer, padrões comportamentais circadianos estáveis, que podem ser analisados ​​de forma imparcial. Para evitar a perda de dados de computador, devido à falta de energia, um poder contínuo suplicar (ou, pelo menos, uma fonte de alimentação ininterrupta) deve ser assegurado. Por fim, para assegurar uma avaliação correcta da ingestão diária de alimentos, deve-se notar que o tamanho de peletes alimentares não devem exceder o tamanho dos orifícios no dispensador de alimentos (o tamanho recomendado de uma única pastilha de alimento é de 20 mg). Não é para ser esquecido, no entanto, que esta análise deve também incorporar como diferentes medidas INBEST podem interagir uns com os outros. Por exemplo, os ratos que passam mais tempo na roda de corrida são propensos a ingerir maiores quantidades de alimentos e água para satisfazer as suas crescentes exigências calóricas. Da mesma forma, os ratos que ingeriram mais solução de sacarose pode diminuir sua ingestão de alimentos. A interpretação desses resultados pode ainda ser agravada por a melhoria geral do desempenho ao longo do tempo, especialmente no que diz respeito ao comportamento ingestivo e corrida atividade roda. Dadas as suas incentivo-propriedades, experimentadores podem também considerar limitar o acesso à solução de sacarose e tele correndo roda para neutralizar a probabilidade de efeitos pós-ingestivo e perda excessiva de peso, respectivamente. No entanto, essas preocupações podem ser mais relevantes em algumas cepas do que os outros, porque diferentes linhagens de camundongos têm perfis comportamentais diferentes. Embora a realização tanto da linha de base e controles de avaliação experimentais para muitas das questões acima, experimentadores precisam reconhecer que essas variáveis ​​devem ser levadas em conta na interpretação de dados INBEST. Ao mesmo tempo, alguns aspectos do comportamento não pode ser estudado no ambiente de home-gaiola, necessitando, portanto, uma combinação com testes padrão para completar o perfil comportamental dos indivíduos. Monitoramento computadorizado dentro padronizado, mas os ambientes flexíveis parece ser o próximo passo lógico na análise comportamental contemporânea. Tal abordagem não invasiva, com sede em etologicamente permitirá aos investigadores observar o repertório completo de respostas comportamentais ao longo de um período de tempo prolongado. Ooretically, isto pode ser conseguido através do estudo de comportamento num ambiente &quot;virtual&quot;, que se assemelha muito enriquecida um habitat natural. Vários grupos de pesquisa têm descrito ferramentas de rastreamento baseados na visão que suportam fenotipagem comportamental de ratos em seu 22-25 home-gaiola, em duplas 26, 27, ou no contexto de grandes grupos sociais 28. Alta precisão e resolução espacial pode ser conseguida através da integração de vídeo-rastreamento com tecnologia de microchip para a recolha simultânea e sincronizada de dados comportamentais em um grupo de ratos 28. Câmeras termográficas capaz de detectar calor assinaturas podem ser combinadas com microchips implantáveis ​​ou transponders para fornecer a localização relativa e funções fisiológicas básicas de cada mouse (por exemplo, temperatura corporal, frequência cardíaca / respiração). Além disso, um avançado sistema de rastreamento 3D produziria reconhecimento mais preciso e quantitativa de actos comportamentais. Para executar repetidamente uma variety de testes, tal sistema deve ser automatizado, controlado à distância, e modular. Por exemplo, a memória espacial pode ser estudada em ambientes maiores programando o aparecimento de sinais nas paredes distais LCD, ou por apresentar / esconder dispensadores com alimentos saborosos a partir dos pisos móveis. De um modo semelhante, os novos objectos podem ser apresentados / escondido em momentos específicos ao longo do estudo. Tal fenotipagem informatizado pode ajudar na elucidação dos determinantes genéticos de comportamento, mecanismos patogênicos modelos de doenças subjacentes, bem como o desenvolvimento de novas estratégias terapêuticas. Se a um consenso no que diz respeito às condições de ensaio, seqüência de testes, bem como o hardware e software utilizado, pode-se esperar que a normalização tão esperada iria melhorar a reprodutibilidade de estudos comportamentais e elevar psychometrics experimentais para um novo nível.

Rápidos avanços em engenharia genética ao longo das últimas décadas levaram a uma proliferação sem precedentes de modelos animais de doenças humanas. Ratos ganharam o estatuto de sujeitos experimentais primárias em ciências biomédicas, por diversas razões. De um ponto de vista prático, eles têm uma alta taxa de reprodução, são relativamente baratos, e são fáceis de alojar. Do ponto de vista conceitual, eles são geneticamente próximos ao homem, podem ser geneticamente modificadas com relativa facilidade, e altamente desenvolvido endócrino, imunológico e nervoso. Além das lesões em níveis genéticos e celulares, os estudos contemporâneos de distúrbios cerebrais exigir a demonstração de déficits funcionais replicáveis ​​que o rosto destaque, construir, ou validade preditiva de um novo modelo de mouse 1. Uma infecção aguda num mamífero Homeotérmica resulta muitas vezes na resposta febril, que, em conjunto com o comportamento de doença, constitui um dosprincipais mecanismos de sobrevivência 2. Acutely animais doentes exibir alterações significativas na comida / ingestão de água e desempenho em tarefas reflexivas de reatividade emocional, comportamento exploratório, e capacidade de aprendizagem / memória. Essas alterações são responsáveis ​​em grande parte para a atividade / social prejudicada sexual e preservação de energia para as reações imunológicas defensivas. No entanto, quando as condições agudas transformar crónica (como visto em muitas imunológico, endócrino e doenças neurológicas), desempenho comportamental podem ainda deteriorar-se devido a danos estruturais de vários órgãos, incluindo o cérebro 3. Doenças neurodegenerativas em humanos e animais são muitas vezes acompanhados por uma constelação de défices neurológicos e comportamentais. Portanto, um propósito fundamental em estudos de comportamento de animais doentes crónicos é distinguir efeitos centrais dos déficits induzidos por sintomatologia periférica. No entanto, a duração relativamente curta de tarefas comportamentais padrão limita a cobrarion de informações sobre medidas funcionais básicos, como o olfato, descanso, sono, alimentação / ingestão de água, ou episódios epilépticos. A inclusão destas medidas melhora perfil comportamental e permite uma melhor interpretação do desempenho em tarefas que demandam atividade. Os refinamentos na fenotipagem comportamental de ratinhos doentes As inadequações na avaliação do perfil comportamental de ratos doentes necessitaram de monitorização contínua de ratos isoladamente-alojadas por PCs-processamento rápido. Embora diversas baterias de comportamento pode ser projetado 4, 5, listados abaixo são os procedimentos que têm sido utilizados com sucesso para estabelecer um modelo animal de lúpus neuropsiquiátrico 6. Esta bateria é aplicada repetidamente em ambos os modelos sub-crónica e crônica da doença (Figura 1), tais como comprometimento cognitivo leve e doença de Alzheimer 7. Após uma série de testes neurológicos 10/08, acustom-made aparelho, projetado para atender às exigências acima, utilizando o monitoramento contínuo de várias saídas de comportamento em um ambiente home-cage-like enriquecido, pode ser empregado. Tal abordagem baseada em etologicamente para a avaliação da atividade exploratória espontânea e comportamento motivado proporciona uma compreensão mais abrangente dos déficits de desempenho em outros paradigmas, como os reflexivo de aprendizagem e memória. <img alt="Figura 1" src="/files/ftp_upload/51524/51524fig1.jpg" /> Figura 1. Representação esquemática da fenotipagem comportamental longitudinal em nosso laboratório. A bateria comportamental é projetado para evoluir a partir de menos- direção mais- tarefas estressantes, que são repetidas em diferentes momentos para avaliar os efeitos de fatores sustentados, como a progressão da doença, o tratamento farmacológico ou respostas imunológicas. INBEST testes individuais e são realizados durante o p escurohase, muitas vezes acima de 10 e 2 horas, respectivamente Abreviaturas:. R - reflexos; BW - feixe de teste de caminhada; RR - Rotarod; OT - testes olfativos; SP - teste de preferência de sacarose; SD - Step Down teste; NO - teste do objeto novo; OF - teste Open-campo; SAB - Espontâneo Comportamento Alternância; FS - teste de natação forçada; MWM - Morris Water Maze. * - Aspectos do teste (por exemplo, a localização, o contexto, cor, forma) que precisam ser alterados em ensaios subseqüentes ao longo do curso do experimento. Vídeo-gravação e análise do comportamento contínua em um ambiente de home-cage-like foram relatados pela primeira vez em 2007 11. Um aparelho automatizado mais complexo que integra testes comportamentais utilizados em estudos com ratos auto-imune foi apresentado no &quot;comportamento de medição &#39;atender um ano depois 12. A Estação Integrado Comportamental (INBEST, Figura 2A) é um sistema modular, o que comprises de um estímulo luminoso abrigo, controlado por computador, dois lickometers controladas por foto (um para água, um para uma solução de interesse), um distribuidor automático de alimentos, uma das rodas informatizado corrida, e uma malha de escalada digitalizado. Latências, freqüências e durações de comportamentos específicos são examinados usando software personalizado. Atividade exploratória e locomotora (por exemplo, de um romance ou um objeto conspecific desconhecida) pode ser avaliada com software de rastreamento de vídeo (Lista de materiais / equipamentos), durante o sono e os padrões comportamentais menos freqüentes, como o comportamento auto-prejudicial e convulsões, pode ser marcado manualmente com software de vídeo-tracking ou pacotes evento de gravação dedicados. Oito configurações completas INBEST / vídeo são usadas, permitindo assim a monitorização simultânea de quatro animais de controlo e experimentais 4 (Figura 2B). <img alt="Figura 2" src="/files/ftp_upload/51524/51524fig2.jpg" /&gt; Figura 2. Estação Behavioral Integrada. (A) Representação esquemática de hardware e software utilizados na elaboração de um caixa INBEST (L = 39 x 53 x W = H = 50 cm). (B) Oito caixas INBEST completos proporcionar uma oportunidade para o monitoramento home-gaiola simultânea de quatro camundongos experimentais e quatro de controle. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51524/51524fig2large.jpg" target="_blank">Por favor, clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a> As variáveis ​​dependentes incluem medições de consumo de alimentos / água, capacidade de resposta à estimulação palatável, atividade ambulatorial espontânea, escalada, corrida voluntária, comportamentos relacionados à ansiedade (por exemplo, a exploração de novela objeto), preparação, apreensão e dormir. Além disso, estímulos visuais podem ser apresentados para o condicionamento e aprendizagem paradigmas. As vantagens de INBEST mais testes comportamentais padrão incluem a eliminação de efeitos de confusão induced pelo stress de transporte, bem como a contínua recolha automatizada de medidas reflectoras de actividade nocturna, exploração, comportamentos de tipo depressivo e ansiedade relacionada. A integração de componentes sensíveis de hardware com um pacote de vídeo-tracking produz uma riqueza de informações, o que permite uma melhor avaliação do comportamento em relação à progressão da doença crônica em diversos modelos animais. INBEST pode ser utilizada para estudar outras doenças crónicas do SNC (por exemplo, autismo, depressão, esquizofrenia), bem como em estudos longitudinais centrados no neurodesenvolvimento, efeitos comportamentais de distúrbios sistémicos / neoplásica, e farmacoterapia prolongada.

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

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

Devido aos rápidos avanços na engenharia genética, pequenos roedores tornaram-se os assuntos preferidos em muitas disciplinas de pesquisa biomédica. Em estudos de distúrbios crónicos do SNC, existe uma procura crescente de modelos murinos com alta validade ao nível comportamental. No entanto, vários mecanismos patogênicos e déficits funcionais complexas muitas vezes, impõem desafios para medir de forma confiável e interpretar o comportamento de camundongos cronicamente doentes. Portanto, a apreciação da patologia periférica e um perfil de comportamento a vários pontos de tempo utilizando uma bateria de testes são necessários. Video-tracking, espectroscopia comportamental e aquisição remota de medidas fisiológicas estão surgindo tecnologias que permitem a análise comportamental abrangente, precisa e imparcial em um ambiente home-base-like. Este relatório descreve um protocolo de fenotipagem refinado, que inclui um aparelho de monitoramento feito por encomenda (Estação Behavioral Integrado, INBEST) que incide sobre as medições prolongadas de basaídas funcionais sic, como atividade espontânea, alimentos / ingestão de água e comportamento motivado em um ambiente relativamente livre de estresse. Melhorias técnicas e conceituais em design INBEST pode promover ainda mais reprodutibilidade e padronização de estudos comportamentais.

Figura 3 exemplifica diferentes-outs de leitura em um estudo comportamental prolongado com ratinhos CD1. Os dados representam o desempenho da linha de base (dias 6-2), antes da cirurgia, a recuperação pós-cirurgia (2 a 4 dias) e os efeitos comportamentais induzidos por administração intra-cerebro-ventricular sustentada de anticorpos reactivos do cérebro (dias 6 a 10, onde 0 indica o dia da cirurgia). Análise com o software de gravação de evento revela que o grupo experimental apresenta deficiências no comportamento ingestivo, como evidenciado por uma menor freqüência de licks garrafa de água (A), o aumento da latência para abordar a solução de sacarose (B), e diminuição do consumo de alimentos (C) durante o período experimental. Coincidindo com estas mudanças, eles também exibem actividade roda de funcionamento diminuído em comparação com ratinhos de controlo (D). Como medido pelo software de monitoramento de vídeo, o grupo experimental também ambulates menos na home-gaiola (E) e prefere passar mais tempo no abrigo (F). Estas diferenças de comportamento are ilustrado na etogramas amostra (G). <img alt="Figura 3" src="/files/ftp_upload/51524/51524fig3.jpg" /> Figura 3. Variáveis ​​representativos em uma série de 10 hr sessões diárias que ilustram o poder discriminante do sistema INBEST. Camundongos Experimental (expostos a anticorpos cérebro-reativa mais de 2 semanas) beber menos água (A), levam mais tempo para abordar a solução de sacarose ( B), e consumir menos alimentos (C) durante o período de teste. Coincidindo com estas mudanças, eles também mostram atividade prejudicada, como exemplificado pela redução da contagem de roda de corrida (D), diminuição da locomoção (E) e estadia prolongada no abrigo (F). Estas diferenças comportamentais são ilustrados em etogramas amostra (G). O painel superior mostra o comportamento de um rato experimental no dia 6, caracterizado por um comportamento ingestivo reduzida,menor atividade roda de corrida e aumento do tempo de abrigo em comparação com um mouse de controle, recebendo um veículo (painel inferior). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51524/51524fig3large.jpg" target="_blank">Por favor, clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a>

Watch this Scientific Journal Video about Behavioral Phenotyping of Murine Disease Models with the Integrated Behavioral Station INBEST at JoVE.com

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

Monitorização prolongada e abrangente de ratos em um ambiente de home-gaiola proporciona uma compreensão mais profunda do comportamento aberrante em modelos murinos de doenças do cérebro. Este artigo descreve a Estação Behavioral Integrado (INBEST) como o componente-chave da análise comportamental contemporânea.

Behavioral Fenotipagem de modelos de doenças Murino com a Estação Integrada Comportamental (INBEST)

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

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

Research

JoVE Journal

Behavior

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

9.8K visualizações.  McMaster University.  Monitorização prolongada e abrangente de ratos em um ambiente de home-gaiola proporciona uma compreensão mais profunda do comportamento aberrante em modelos murinos de doenças do cérebro. Este artigo descreve a Estação Behavioral Integrado (INBEST) como o componente-chave da análise comportamental contemporânea. 