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>

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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>

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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. 

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

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

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

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

Comportamento

Behavioral Assessment of the Aging Mouse Vestibular System

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

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

Avaliação Comportamental do Envelhecimento Rato Sistema Vestibular

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

Performing Behavioral Tasks in Subjects with Intracranial Electrodes

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

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

Executar tarefas comportamentais em indivíduos com intracranianos Eletrodos

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

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

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

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

A esteira de fadiga de teste: Um ensaio simples, de alta taxa de transferência de Fadiga-like Comportamento para o Mouse

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

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

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

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

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

O psicomotora Teste Rodent Vigilância (rPVT): um método para avaliar Neurobehavioral Desempenho em ratos e camundongos

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

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

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

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

Métodos Básicos para o Estudo da Ecologia Reprodutiva do Peixe em Aquário

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

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

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

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

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

Automatizada, a longo prazo ensaio comportamental para funções cognitivas em vários modelos genéticos da doença de Alzheimer, usando IntelliCage

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

The Unpredictable Chronic Mild Stress Protocol for Inducing Anhedonia in Mice

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

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

O protocolo de estresse suave crônico imprevisível para induzir Anhedonia em ratos

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

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

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

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

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

Avaliações comportamentais de locomoção espontânea em um modelo murino induzida por MPTP a doença de Parkinson

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

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

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

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