Name: automated measurements of sleep and locomotor activity in mexican cavefish
Uploaded: 2019-03-21T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Automated Measurements of Sleep and Locomotor Activity in Mexican Cavefish at JoVE.com

Dette arbejde blev støttet af NSF award 1656574 til ACK. NIGMS award GM127872 ACK og NINDS award 105072 ERD og ACK

Bemærk: Oprette systemer for adfærdsmæssige tracking i larver og voksne.
1. konstruere en søvn System for larver
Bemærk: Overvågningssystem for tracking larve gennem ungfisk i alderen 4 dage post befrugtning (dpf) gennem 30 dpf A. mexicanus kræver flere stykker af udstyr, herunder infrarød (IR) belysning, akryl IR lys diffusorer, automatiseret lys kontrol (timere), computere, kameraer og sekundære materialer såsom ledninger og power...

<ol>
	<li>Keene, A. C., Duboue, E. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+origins+and+evolution+of+sleep.">The origins and evolution of sleep.</a> The Journal of Experimental Biology. , (2018).</li><li>Joiner, W. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Unraveling+the+Evolutionary+Determinants+of+Sleep.">Unraveling the Evolutionary Determinants of Sleep.</a> Current Biology. 26 (20), R1073-R1087 (2016).</li><li>Allada, R., Siegel, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Unearthing+the+phylogenetic+roots+of+sleep.">Unearthing the phylogenetic roots of sleep.</a> Current biology. 18, R670-R679 (2008).</li><li>Sehgal, A., Mignot, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Genetics+of+sleep+and+sleep+disorders.">Genetics of sleep and sleep disorders.</a> Cell. 146, 194-207 (2011).</li><li>Campbell, S. S., Tobler, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Animal+sleep:+a+review+of+sleep+duration+across+phylogeny.">Animal sleep: a review of sleep duration across phylogeny.</a> Neuroscience and Biobehavioral Reviews. 8, 269-300 (1984).</li><li>Raizen, D. 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=Lethargus+is+a+Caenorhabditis+elegans+sleep-like+state.">Lethargus is a Caenorhabditis elegans sleep-like state.</a> Nature. 451, 569-572 (2008).</li><li>Geissmann, Q., Rodriguez, L. G., Beckwith, E. J., French, A. S., Jamasb, A. R., Gilestro, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ethoscopes:+An+Open+Platform+For+High-Throughput+Ethomics.">Ethoscopes: An Open Platform For High-Throughput Ethomics.</a> bioRxiv. , 113647 (2017).</li><li>Garbe, D. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Context-specific+comparison+of+sleep+acquisition+systems+in+Drosophila.">Context-specific comparison of sleep acquisition systems in Drosophila.</a> Biology Open. 4 (11), (2015).</li><li>Branson, K., Robie, A. A., Bender, J., Perona, P., Dickinson, M. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-throughput+ethomics+in+large+groups+of+Drosophila.">High-throughput ethomics in large groups of Drosophila.</a> Nature Methods. 6 (6), 451-457 (2009).</li><li>Gilestro, G. F., Cirelli, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=PySolo:+A+complete+suite+for+sleep+analysis+in+Drosophila.">PySolo: A complete suite for sleep analysis in Drosophila.</a> Bioinformatics. 25, 1466-1467 (2009).</li><li>Swierczek, N. A., Giles, A. C., Rankin, C. H., Kerr, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-throughput+behavioral+analysis+in+C.+elegans.">High-throughput behavioral analysis in C. elegans.</a> Nature Methods. 8 (7), 592-598 (2011).</li><li>Branson, K., Robie, A. A., Bender, J., Perona, P., Dickinson, M. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-throughput+ethomics+in+large+groups+of+Drosophila.">High-throughput ethomics in large groups of Drosophila.</a> Nature Methods. 6, 451-457 (2009).</li><li>Rihel, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Zebrafish+behavioral+profiling+links+drugs+to+biological+targets+and+rest/wake+regulation.">Zebrafish behavioral profiling links drugs to biological targets and rest/wake regulation.</a> Science (New York, N.Y.). 327, 348-351 (2010).</li><li>Yoshizawa, 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=Distinct+genetic+architecture+underlies+the+emergence+of+sleep+loss+and+prey-seeking+behavior+in+the+Mexican+cavefish.">Distinct genetic architecture underlies the emergence of sleep loss and prey-seeking behavior in the Mexican cavefish.</a> BMC Biology. 13, (2015).</li><li>Chiu, C. N., Prober, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Regulation+of+zebrafish+sleep+and+arousal+states:+current+and+prospective+approaches.">Regulation of zebrafish sleep and arousal states: current and prospective approaches.</a> Frontiers in Neural Circuits. 7 (April), 58 (2013).</li><li>Elbaz, I., Foulkes, N. S., Gothilf, Y., Appelbaum, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Circadian+clocks,+rhythmic+synaptic+plasticity+and+the+sleep-wake+cycle+in+zebrafish.">Circadian clocks, rhythmic synaptic plasticity and the sleep-wake cycle in zebrafish.</a> Frontiers in Neural Circuits. 7, (2013).</li><li>Dubou&#233;, E. R., Keene, A. C., Borowsky, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evolutionary+convergence+on+sleep+loss+in+cavefish+populations.">Evolutionary convergence on sleep loss in cavefish populations.</a> Current Biology. 21, 671-676 (2011).</li><li>Beale, A., 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=Circadian+rhythms+in+Mexican+blind+cavefish+Astyanax+mexicanus+in+the+lab+and+in+the+field.">Circadian rhythms in Mexican blind cavefish Astyanax mexicanus in the lab and in the field.</a> Nature Communications. 4, 2769 (2013).</li><li>Keene, A. C., Yoshizawa, M., McGaugh, S. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Biology and Evolution of the Mexican Cavefish. , (2015).</li><li>Jeffery, W. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Regressive+evolution+in+Astyanax+cavefish.">Regressive evolution in Astyanax cavefish.</a> Annual Review of Genetics. 43, 25-47 (2009).</li><li>Gross, J. 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+complex+origin+of+Astyanax+cavefish.">The complex origin of Astyanax cavefish.</a> BMC Evolutionary Biology. 12, 105 (2012).</li><li>Aspiras, A., Rohner, N., Marineau, B., Borowsky, R., Tabin, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Melanocortin+4+receptor+mutations+contribute+to+the+adaptation+of+cavefish+to+nutrient-poor+conditions.">Melanocortin 4 receptor mutations contribute to the adaptation of cavefish to nutrient-poor conditions.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences. 112 (31), 9688 (2015).</li><li>Jaggard, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+lateral+line+confers+evolutionarily+derived+sleep+loss+in+the+Mexican+cavefish.">The lateral line confers evolutionarily derived sleep loss in the Mexican cavefish.</a> Journal of Experimental Biology. 220 (2), (2017).</li><li>Jaggard, J. B., Stahl, B. A., Lloyd, E., Prober, D. A., Duboue, E. R., Keene, A. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hypocretin+underlies+the+evolution+of+sleep+loss+in+the+Mexican+cavefish.">Hypocretin underlies the evolution of sleep loss in the Mexican cavefish.</a> eLife. , e32637 (2018).</li><li>Hinaux, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Developmental+Staging+Table+for+Astyanax+mexicanus+Surface+Fish+and+Pacho+&#180;n+Cavefish.">A Developmental Staging Table for Astyanax mexicanus Surface Fish and Pacho &#180;n Cavefish.</a> Zebrafish. 8 (4), 155-165 (2011).</li><li>Bill, B. R., Petzold, A. M., Clark, K. J., La Schimmenti, ., Ekker, S. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+primer+for+morpholino+use+in+zebrafish.">A primer for morpholino use in zebrafish.</a> Zebrafish. 6 (1), 69-77 (2009).</li><li>Bilandzija, H., Ma, L., Parkhurst, A., Jeffery, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+potential+benefit+of+albinism+in+Astyanax+cavefish:+downregulation+of+the+oca2+gene+increases+tyrosine+and+catecholamine+levels+as+an+alternative+to+melanin+synthesis.">A potential benefit of albinism in Astyanax cavefish: downregulation of the oca2 gene increases tyrosine and catecholamine levels as an alternative to melanin synthesis.</a> Plos One. 8 (11), e80823 (2013).</li><li>Yokogawa, T., 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=Characterization+of+sleep+in+zebrafish+and+insomnia+in+hypocretin+receptor+mutants.">Characterization of sleep in zebrafish and insomnia in hypocretin receptor mutants.</a> PLoS Biology. 5, 2379-2397 (2007).</li><li>Appelbaum, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sleep-wake+regulation+and+hypocretin-melatonin+interaction+in+zebrafish.">Sleep-wake regulation and hypocretin-melatonin interaction in zebrafish.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 106, 21942-21947 (2009).</li><li>Singh, C., Oikonomou, G., Prober, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Norepinephrine+is+required+to+promote+wakefulness+and+for+hypocretin-induced+arousal+in+zebrafish.">Norepinephrine is required to promote wakefulness and for hypocretin-induced arousal in zebrafish.</a> eLife. 4 (September), (2015).</li><li>Elipot, Y., Hinaux, H., Callebert, J., R&#233;taux, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evolutionary+shift+from+fighting+to+foraging+in+blind+cavefish+through+changes+in+the+serotonin+network.">Evolutionary shift from fighting to foraging in blind cavefish through changes in the serotonin network.</a> Current Biology. 23 (1), 1-10 (2013).</li><li>Bell, M. A., Foster, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> The evolutionary biology of the threespine stickleback. 584, (1994).</li><li>Seehausen, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=African+cichlid+fish:+a+model+system+in+adaptive+radiation+research.">African cichlid fish: a model system in adaptive radiation research.</a> Proceedings of Biological Sciences/The Royal Society. 273 (1597), 1987-1998 (1597).</li><li>Basolo, A. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Female+preference+predates+the+evolution+of+the+sword+in+swordtail+fish.">Female preference predates the evolution of the sword in swordtail fish.</a> Science. 250, 808-810 (1990).</li></ol>

Denne protokol beskriver en brugerdefineret system for kvantificering af søvn og bevægeapparatet aktivitet i larve og voksen cavefish. Cavefish er dukket op som en førende model til at studere udviklingen af søvn, der kan bruges til at undersøge den genetiske og neurale grundlag af søvn forordning1. De afgørende skridt i denne protokol omfatter optimering af belysning og video kvalitet for at sikre præcis sporing, er nødvendigt at kvantificere søvn. System for erhvervelse og analyse besk...

Søvn er meget bevaret i hele dyreriget på fysiologiske, funktionelle og adfærdsmæssige niveauer1,2,3. Mens søvn i pattedyr forsøgsdyr vurderes typisk ved hjælp af electroencephalograms, elektrofysiologiske optagelser er mindre praktisk i lille genetisk medgørlige modelsystemer og dermed søvn måles typisk baseret på adfærd3 , 4. adfærdsmæssige karakteristika forbundet med søvn er meget bevaret i hele dyreriget og omfatter øget ophidselse tærskel, reversibilitet med stimulering og langvarig adfærdsmæssige ubevægelighed5. Disse foranstaltninger kan anvendes til at karakterisere søvn hos dyr lige fra den nematodeprøveudtagning orm, C. elegans, gennem mennesker6.
Brugen af adfærdsmæssige ubevægelighed at karakterisere søvn kræver automatiske tracking software. Med tracking software, perioder med aktivitet og immobilitet bestemmes over flere dage, og lange perioder med inaktivitet er klassificeret som sover7,8. I de seneste år, er flere tracking-systemer blevet udviklet for at erhverve aktivitetsdata blandt en mangfoldighed af små genetisk medgørlige modelsystemer; herunder orme, bananfluer og fisk9,10,11. Disse programmer er ledsaget af software, der giver mulighed for automatisk sporing af animalsk opførsel, herunder både open source freeware og kommercielt tilgængelige software7,12,13,14 . Disse systemer er forskellige i deres fleksibilitet og giver mulighed for effektiv screening og karakterisering af søvn fænotyper i talrige genetisk ændres modeller.
Genetiske undersøgelser af søvn i zebrafisk, Danio rerio, har ført til identifikation af mange gener og neurale kredsløb, der regulerer søvn15,16. Mens dette har givet et kraftfuldt system til undersøgelse af det neurale grundlag af søvn i en hvirveldyr laboratory animal, er langt mindre kendte om hvordan søvn udvikler sig og hvordan naturlige bidrager variation til at sove forordning. Den mexicanske cavefish, Astyanax mexicanus (A. mexicanus), har udviklet sig dramatisk forskelle i søvn, bevægeapparatet aktivitet og døgnrytmen17,18. Disse fisk findes som eyed overflade fisk, der lever i floder i Mexico og det sydlige Texas og mindst 29 cave befolkninger rundt om regionen Sierra Del Abra nordøstlige Mexico19,20,21. Bemærkelsesværdigt, mange adfærdsmæssige forskelle, herunder søvn tab, synes at have opstået uafhængigt i flere cavefish populationer14,22. Derfor giver cavefish en model for at undersøge konvergent evolution af søvn, døgnrytmen, og social adfærd.
Denne protokol beskriver et system til måling af søvn og bevægeapparatet adfærd i A. mexicanus larver og voksne. Et specialbygget infrarød-baserede optagelse system giver mulighed for videooptagelse af dyr under lys og mørke. Kommercielt tilgængelige software kan bruges til at måle aktivitet og brugerdefinerede makroer bruges til at kvantificere flere aspekter af inaktivitet og bestemme perioder af søvn. Denne protokol beskriver også eksperimentelle ændringer til sporing af aktiviteten af flere dyr i en tank, giver mulighed for at undersøge interaktioner mellem søvn og social adfærd. Disse systemer kan anvendes til foranstaltning søvn, døgnrytmen adfærd og bevægeapparatet aktivitet i yderligere fiskearter, herunder zebrafisk og hundestejler.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>12V power adaptor</td>
			<td>Environmental Lights</td>
			<td>24 Watt 12 VDC Power Supply</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Acrylic dividers (adults)</td>
			<td>TAP Plastic</td>
			<td></td>
			<td>Order sheets in sizes as needed</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Adult infrared light power source</td>
			<td>Environmnental Lights 24 Watt 12 VDC Power Supply</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Battery pack</td>
			<td>CyberPower</td>
			<td>CP850PFCLCD</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Camera lens (adult)</td>
			<td>Navitar Zoom 7000</td>
			<td>Zoom 7000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Camera lens (larval)</td>
			<td>Fujian 35mm f/1.7</td>
			<td>B01CHX7668</td>
			<td>Purchase on Amazon</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Camera lens adapter</td>
			<td>d</td>
			<td>1524219</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Camera mount</td>
			<td>CowboyStudio Super Clamp</td>
			<td>B002LV7X1K</td>
			<td>Purchase on Amazon</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fish tank</td>
			<td>Deep Blue Professional</td>
			<td>ADB11006</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heat sink (adult)</td>
			<td>M-D Building products</td>
			<td>SKU: 61085</td>
			<td>Cut to fit</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heat sink (larval)</td>
			<td>M-D Building products</td>
			<td>SKU: 57000</td>
			<td>Cut to fit</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Infrared lights (adults)</td>
			<td>Environmental Lights Infrared 850 nm 5050 LED strip</td>
			<td>irrf850-5050-60-reel</td>
			<td>Cut to fit</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Infrared lights (larval)</td>
			<td>LED World</td>
			<td>B00MO9H7H4</td>
			<td>Purchase on Amazon</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>IR-diffusing acrylic</td>
			<td>TAP Plastic</td>
			<td></td>
			<td>Order sheets in sizes as needed</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Laptop/computer</td>
			<td>N/A</td>
			<td>N/A</td>
			<td>Any laptop will work.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>LED light</td>
			<td>Chanzon 10 High Power Led Chip 3W White (6000K-6500K/600mA-700mA/DC 3V-3.4V/3 Watt)</td>
			<td>B06XKTRSP7</td>
			<td>Use with Chanzon 25pcs 1W 3W 5W LED Heat Sink (2 pin Black) Aluminum Base Plate Panel</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>light timer</td>
			<td>Century 24 Hour Plug-in Mechanical Timer Grounded</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Plastic wall mount for IR</td>
			<td>Everbilt Plastic pegboard</td>
			<td>Model # 17961</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Power cable</td>
			<td>BNTECHGO 22 Gauge Silicone Wire</td>
			<td>B01K4RPE0Y</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Power source</td>
			<td>Rapid LED</td>
			<td>MOONLIGHT DRIVER (350MA)</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tissue culture plates</td>
			<td>Fisherbrand</td>
			<td colspan="2">12-well (FB012928) 24-well (FB012929)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tripod Ball head</td>
			<td>Demon DB-44</td>
			<td>B00TQ54CZO</td>
			<td>Purchase on Amazon</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>USB Hardrive</td>
			<td>Seagate 3TB backup</td>
			<td>STDT3000100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>USB Webcam</td>
			<td>Microsoft LifeCam</td>
			<td>Q2F-00014</td>
			<td>Purchase on Amazon</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Wall mount for camera</td>
			<td>LDR Industries 1/2&#34; Steel pipe</td>
			<td>307 12X36</td>
			<td>Mounted on wall with Flange and 90 degree pipe elbow. Could also use a tripod to hold camera.</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

automated measurements of sleep and locomotor activity in mexican cavefish

På tværs af phyla, er søvn kendetegnet ved stærkt bevarede adfærdsmæssige karakteristika, der omfatter forhøjede arousal tærskel, rebound efter søvnmangel og konsolideret perioder af adfærdsmæssige immobilitet. Den mexicanske cavefish, Astyanax mexicanus (A. mexicanus), er en model til at studere træk evolution som reaktion på miljømæssige undertrykkelse af netbårne. A. mexicanus findes i eyed overflade-bolig former og flere blinde hulen-boligen befolkninger, der har robuste morfologiske og adfærdsmæssige forskelle. Søvn tab der er opstået i flere, selvstændigt udviklet cavefish populationer. Denne protokol beskriver en metode til kvantificering af søvn og bevægeapparatet aktivitet i A. mexicanus hule og overflade fisk. En omkostningseffektiv video aflytning ordning giver mulighed for adfærdsmæssige billeddannelse af individuelt opstaldede larve eller voksne fisk for perioder på en uge eller længere. Systemet kan anvendes til at fiske alderen 4 dage post befrugtning gennem voksenalderen. Metoden kan også tilpasses til at måle virkningerne af sociale interaktioner på søvn ved at optage flere fisk i en enkelt arena. Efter adfærdsmæssige optagelser og data er analyseret ved hjælp af automatiserede software til sporing og søvn analyse er behandlet ved hjælp af brugerdefinerede scripts, at kvantificere flere søvn variabler herunder varighed, bout længde og bout antallet. Dette system kan anvendes til foranstaltning søvn, døgnrytmen adfærd og bevægeapparatet aktivitet i næsten enhver fiskearter, herunder zebrafisk og hundestejler.

Larverne aldre 4-30 dpf pålideligt kan registreres i det brugerdefinerede-build lukkede system beskrevet i figur 1. Systemet omfatter både IR og synligt lys til at tillade registreringer under lys og mørke, under forskellige synlige lysforhold (figur 1A). Videoerne er derefter analyseret ved hjælp af sporingssoftware (figur 1BC) og efterfølgende behandles ved hjælp af en bruger...

Watch this Scientific Journal Video about Automated Measurements of Sleep and Locomotor Activity in Mexican Cavefish at JoVE.com

Automated Measurements of Sleep and Locomotor Activity in Mexican Cavefish

Denne protokol beskriver metoden til kvantificering af bevægeapparatet adfærd og sove i den mexicanske cavefish. Tidligere analyser er udvidet til at måle disse adfærdsmønstre hos socialt opstaldede fisk. Dette system kan anvendes bredt til at studere søvn og aktivitet i andre fiskearter.

Automatiserede målinger af søvn og bevægeapparatet aktivitet i mexicansk Cavefish

Across phyla, sleep is characterized by highly conserved behavioral characteristics that include elevated arousal threshold, rebound following sleep ...

Denne protokol kan bruges til at kvantificere søvn og aktivitet i enhver fiskebestand og har potentiale til at udvide antallet af modelsystemer, der anvendes til at studere søvn regulering. Fordelen ved denne teknik er dens fleksibilitet. For eksempel kan fisk spores i en række forskellige arena størrelser eller i singly-opsatte eller gruppe-opsatte eksperimenter.En styrke ved at måle søvn i dette system er anvendeligheden af metoden til høj gennemløbsstof eller genetisk screening. Vi har anvendt denne metode til studiet af udviklingen af søvn i to forskellige populationer af hulefisk, der viser dramatisk forskellige søvn fænotyper. Selv om det kan være svært at etablere et system til adfærdsmæssig billeddannelse, vores system giver en omkostningseffektiv metode til at studere larve og voksne fisk.At opbygge systemet til præcist at spore locomotor adfærd for at studere søvn og døgnrytme i larve A.mexicanus, bruge 0,33-centimeter-tyk hvid tegn akryl til at konstruere en platform for larve tracking system. Placer optagelse platform på toppen af den tændte firkantede køleplade, hvor fisk-holdige arenaer vil opholde sig under adfærdsmæssige tracking eksperimenter, og placere en anden akryl inde i boksen mellem lysene i dyrehuset til diffuse den infrarøde for optimal belysning og kontrast. Anvend hele larvesporingsfasen og belysningen i et lukket plastrør.Brug et roterende værktøj til at fjerne objektivet fra et eksperimentelt egnet webcam. Fjern de små skruer på bagsiden af kameraet for at fjerne det indvendige hus, og fjern de små skruer inde i kameraets krop for at løsne resten af objektivet. Brug en lille skruetrækker til at fjerne eventuelle dele af linsehuset, der er tilbage efter at have skåret linsen.Og fjern den blå lysemitterende diode på den øverste del af den ladekoblede enhed eller CCD-huset. Dernæst skal du returnere det indre hus til sin oprindelige retning, før du skruer de to ydre skruer tilbage i deres oprindelige positioner. Brug en lille sav til at dirigere indersiden af kameraet, så kameraet kan udstyres med en afrundet plastføringsbit udjævning af den ekstra plast, indtil den kan ledsage en objektivadapter.Installer et infrarødt adgangsfilter inde i kameraet så tæt på CCD'et som muligt uden at komme i direkte kontakt med kameraet, og skru adapteren på en 35-millimeter fast linse foran kameraet ind bag på objektivet. Placer derefter kameraet og objektivet i hullet boret ind i låget øverst på røret, der huser scenen og lys, og fastgør USB til den computer, hvor dyrene vil blive optaget. At konstruere en sovesystem for voksne fisk, først skære infrarøde strimler med ca 46-centimeter intervaller.Og placere en 46 af fem med 0,32-centimeter 9% lys passere hvidt tegn akryl ark direkte foran hver infrarød lysstrimmel til diffuse det infrarøde lys. Derefter placere alle de tanke på en rack, der understøtter bagmonteret infrarød belysning, og bruge uigennemsigtige plast skillevægge og 10-liters glastanke til at skabe individuelle arenaer. At registrere den bevægelsesaktivitet af den mexicanske tetra fisk sted dag fire til seks post-befrugtning fisk i individuelle brønde af en 24-godt væv plade, og dage 20 til 30 post-befrugtning i individuelle brønde af en seks-godt væv plade.At registrere voksne tetra søvn og aktivitet i en social indstilling hus op til fem voksne pr 10-liters tank med eller uden skilles. I dette repræsentative eksperiment larve fisk fra tre uafhængige hule fisk populationer viste en betydelig reduktion i søvn i forhold til overfladefisk. Denne søvn produktion er konsekvent på tværs af alle aldre testet som søvn blev også væsentligt reduceret i voksne Pachon, Molino, og Tinaja hule fisk i forhold til overflade fisk.Især sociale boliger robust reduceret søvn i overflade fisk uden at påvirke søvn i Pacho hule fisk sandsynligvis på grund af en kælder effekt i hulen fisk bestande. Ved registrering af fisken skal der sørges for, at kamerabelysningen er optimal til at forbedre fiskens signal i forhold til baggrunden. Der kræves en grundlæggende kommandolinjekodning til denne protokol, der er fuldt beskrevet i teksten, og som skal være tilgængelig for enhver laboratorieindstilling.Denne protokol har ført til talrige spørgsmål om søvn evolution og er i øjeblikket bruges til narkotika skærme, spore søvn adfærd, og forstå, hvordan social adfærd påvirker søvn.

Research

JoVE Journal

Behavior

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

Mus kort og lang sigt motorisk aktivitet Analyzed by Video Tracking Software

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

Automated Visual Cognitive Tasks for Recording Neural Activity Using a Floor Projection Maze

Automatiserede Visual kognitive opgaver for optagelse neurale aktivitet Brug et gulv Projection Maze

Neuropsychological tasks used in primates to investigate mechanisms of learning and memory are typically visually guided cognitive tasks. We have ...

Eye Tracking, Cortisol, and a Sleep vs. Wake Consolidation Delay: Combining Methods to Uncover an Interactive Effect of Sleep and Cortisol on Memory

Eye Tracking, cortisol, og en Sleep vs Wake Konsolidering Forsinkelse: Ved at kombinere Metoder til at afdække en interaktiv Effekt af søvn og cortisol på Memory

Although rises in cortisol can benefit memory consolidation, as can sleep soon after encoding, there is currently a paucity of literature as to how these ...

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

Adfærdsmæssige og Locomotor målinger ved hjælp af en åben mark Aktivitet Monitoring System for skeletmuskel Sygdomme

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

Use of the Open Field Maze to Measure Locomotor and Anxiety-like Behavior in Mice

Anvendelse af Open Field Maze til Mål Lokomotorisk og Angst-lignende opførsel i mus

Animal models have proven to be invaluable to researchers trying to answer questions regarding the mechanisms of behavior. The Open Field Maze is one of ...

Manipulation of Epileptiform Electrocorticograms (ECoGs) and Sleep in Rats and Mice by Acupuncture

Manipulation of Epileptiform Electrocorticograms ECoGs and Sleep in Rats and Mice by Acupuncture

Manipulation af epileptiforme Electrocorticograms (ECoGs) og Sleep i rotter og mus ved akupunktur

Ancient Chinese literature has documented that acupuncture possesses efficient therapeutic effects on epilepsy and insomnia. There is, however, little ...

Using a Split-belt Treadmill to Evaluate Generalization of Human Locomotor Adaptation

Ved hjælp af en Split-bælte løbebånd at evaluere generalisering af menneskelige bevægeapparatet tilpasning

Understanding the mechanisms underlying locomotor learning helps researchers and clinicians optimize gait retraining as part of motor rehabilitation. ...

Noninvasive, High-throughput Determination of Sleep Duration in Rodents

Noninvasiv, høj overførselshastighed bestemmelse af søvn varigheden i gnavere

Traditionally, sleep is monitored by an electroencephalogram (EEG). EEG studies in rodents require surgical implantation of the electrodes followed by a ...

A High-performance Liquid Chromatography Measurement of Kynurenine and Kynurenic Acid: Relating Biochemistry to Cognition and Sleep in Rats

En High-performance væskekromatografi måling af Kynurenine og Kynurenic syre: vedrørende biokemi kognition og søvn hos rotter

The kynurenine pathway (KP) of tryptophan degradation has been implicated in psychiatric disorders. Specifically, the astrocyte-derived metabolite ...

Chronic Sleep Deprivation in Mouse Pups by Means of Gentle Handling

Kronisk søvnmangel i mus unger med skånsom håndtering

Sleep is critical for proper development and neural plasticity. Moreover, abnormal sleep patterns are characteristic of many neurodevelopmental disorders. ...