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

Dit werk werd gesteund door NIGMS award GM127872 ACK, NINDS award 105072 ERD en ACK, en NSF award 1656574 naar ACK

Opmerking: Systemen opzetten voor gedrags bijhouden in larven en volwassenen.
1. bouw een slaapsysteem voor larven
Opmerking: Het monitoring systeem voor tracking larvale door jonge vis leeftijd 4 dagen post bevruchting (dpf) via 30 dpf A. mexicanus vereist meerdere stukken van materiaal met inbegrip van infrarood (IR) verlichting, acryl IR licht diffusors, geautomatiseerde licht besturingselementen (timers), computers, camera's en secundaire...

<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>

Dit protocol beschrijft een aangepast systeem voor het kwantificeren van de slaap en de motorische activiteit in larvale en volwassen cavefish. Cavefish opgedoken als een toonaangevende model voor het bestuderen van de evolutie van slaap dat kan worden gebruikt voor het onderzoeken van de genetische en neurale basis van slaap voorschrift1. De kritische stappen in dit protocol omvatten de optimalisatie van verlichting en video kwaliteit te verzekeren nauwkeurige tracking die nodig is om te kwantifi...

Slaap is zeer bewaard in het dierenrijk bij de gedrags, fysiologische en functionele niveaus1,2,3. Terwijl slapen in zoogdieren proefdieren is meestal beoordeeld met behulp van electroencephalograms, elektrofysiologische opnames zijn minder praktisch in kleine genetisch vatbaar modelsystemen en dus slaap wordt gewoonlijk gemeten op basis van gedrag3 , 4. gedragsmatige kenmerken die geassocieerd worden met slaap zijn zeer bewaard in het dierenrijk en verhoogde opwinding drempel, omkeerbaarheid met stimulatie en langdurige gedrags onbeweeglijkheid5omvatten. Deze maatregelen kunnen worden gebruikt om te karakteriseren slaap bij dieren variërend van de nematode worm, C. elegans, tot en met6van de mens.
Geautomatiseerde opsporingssoftware vereist het gebruik van gedrags onbeweeglijkheid te karakteriseren van de slaap. Met tracking software, periodes van activiteit en immobiliteit worden bepaald over een aantal dagen en lange periodes van inactiviteit zijn geclassificeerd als slapen7,8. In de afgelopen jaren zijn meerdere tracking-systemen ontwikkeld voor het verkrijgen van gegevens over de activiteit onder een verscheidenheid van kleine genetisch vatbaar modelsystemen; met inbegrip van wormen, fruitvliegjes en vissen9,10,11. Deze programma's worden begeleid door software die voor de automatische opvolging van dierlijk gedrag zorgt, met inbegrip van zowel open source freeware en commercieel beschikbare software7,12,13,14 . Deze systemen verschillen in hun flexibiliteit en zorgen voor een efficiënte screening en karakterisering van slaap fenotypen in talrijke genetisch geamendeerd modellen.
Genetische onderzoek van slaap in de zebravis, Danio rerio, heeft geleid tot de identificatie van talrijke genen en neurale circuits die slaap15,16te regelen. Terwijl dit heeft op voorwaarde dat een krachtig systeem voor het onderzoeken van de neurale basis van slapen in een gewervelde proefdier, is veel minder bekend over hoe slaap evolueert en hoe natuurlijke variatie draagt bij aan de verordening te slapen. De Mexicaanse cavefish, Astyanax mexicanus (A. mexicanus), geëvolueerd dramatische verschillen in slaap, motorische activiteit en circadiane ritmen17,18. Deze vissen bestaan zoals eyed oppervlakte vissen die het bewonen van de rivieren van Mexico en Zuid-Texas en ten minste 29 populaties rond de Sierra Del Abra regio Noordoost Mexico19,20,21 grot. Opmerkelijk, lijken veel gedrags verschillen, met inbegrip van verlies van de slaap, te onafhankelijk van elkaar zijn gegroeid in meerdere cavefish populaties14,22. Daarom bieden cavefish een model voor het onderzoeken van de convergente evolutie van slaap, circadiane, en sociaal gedrag.
Dit protocol beschrijft een systeem voor het meten van de slaap en motorische gedrag in A. mexicanus larven en volwassenen. Een op maat gemaakte infrarood gebaseerde opnamesysteem zorgt voor video-opname van dieren in lichte en donkere omstandigheden. Verkrijgbare software kan worden gebruikt voor het meten van de activiteit en aangepaste macro's worden gebruikt om te kwantificeren van de verschillende aspecten van inactiviteit en perioden van slaap te bepalen. Dit protocol wordt ook beschreven experimentele wijzigingen voor het bijhouden van de activiteit van meerdere dieren binnen een tank, de mogelijkheid te onderzoeken van interacties tussen slaap en sociaal gedrag. Deze systemen kunnen worden toegepast op de slaap van de maatregel, het circadiane gedrag en motorische activiteit in extra vissoorten waaronder zebravis en Stekelbaarsachtigen.

<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

Over stammen, wordt slaap gekenmerkt door zeer geconserveerde gedragsmatige kenmerken die verhoogde opwinding drempel opnemen, rebound na Slaapdeprivatie en geconsolideerde perioden van gedrags immobiliteit. De Mexicaanse cavefish, Astyanax mexicanus (A. mexicanus), is een model voor het bestuderen van trait evolutie in antwoord op het milieu perturbation. A. mexicanus bestaan zoals in eyed oppervlak-woning vormen en meerdere blind grot-woning populaties die robuuste morfologische en gedrags-verschillen hebben. Slaap verlies opgetreden in meerdere, zelfstandig geëvolueerd cavefish populaties. Dit protocol beschrijft een methode voor het kwantificeren van de slaap en motorische activiteit in A. mexicanus grot en oppervlakte vissen. Een kosteneffectieve video monitoring systeem zorgt voor gedrags beeldvorming van individueel gehuisvest larvale of volwassen vis voor periodes van een week of langer. Het systeem kan worden toegepast om te vissen leeftijd 4 dagen post bevruchting tot volwassenheid. De aanpak kan ook worden aangepast voor het meten van de effecten van sociale interacties op de slaap door het opnemen van meerdere vis in een enkele arena. Na gedrags opnamen, gegevens wordt geanalyseerd met behulp van geautomatiseerde software voor het bijhouden en slaap analyse wordt verwerkt met behulp van aangepaste scripts die meerdere slaap variabelen met inbegrip van duur, lengte van de bout en bout nummer kwantificeren. Dit systeem kan worden toegepast op de slaap van de maatregel, het circadiane gedrag en motorische activiteit in bijna alle vissoorten waaronder zebravis en Stekelbaarsachtigen.

Larven leeftijden die 4-30 dpf op betrouwbare wijze kan worden opgenomen in de aangepaste-build gesloten systeem zoals beschreven in Figuur 1. Het systeem omvat zowel IR en zichtbare verlichting toe te staan voor opnamen in lichte en donkere omstandigheden, onder verschillende omstandigheden met zichtbaar licht (figuur 1A). De video's worden vervolgens geanalyseerd met behulp van opsporingssoftware (figuur 1B...

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

Dit protocol detailleert de methodologie voor het kwantificeren van locomotor gedrag en slaap in de Mexicaanse cavefish. Eerdere analyses worden verlengd voor het meten van deze gedragingen in sociaal-gehuisvest vis. Dit systeem kan algemeen worden toegepast om te bestuderen van slaap en activiteit in andere vissoorten.

Automatische metingen van slaap en motorische activiteit in Mexicaanse Cavefish

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

Dit protocol kan worden gebruikt om slaap en activiteit in elke vispopulatie te kwantificeren en heeft het potentieel om het aantal modelsystemen uit te breiden dat wordt gebruikt om slaapregulatie te bestuderen. Het voordeel van deze techniek is de flexibiliteit. Vis kan bijvoorbeeld worden gevolgd in verschillende arenamaten of in afzonderlijk gehuisveste of groepsgerichte experimenten.Een sterkte van het meten van slaap in dit systeem is de besmeniging van de methode voor hoge doorvoer drug of genetische screening. We hebben deze methode toegepast op de studie van de evolutie van de slaap in twee verschillende populaties van holvis die dramatisch verschillende slaapfenotypes aantonen. Hoewel het moeilijk kan zijn om een systeem voor gedragsbeeldvorming vast te stellen, biedt ons systeem een kosteneffectieve methode voor het bestuderen van larve en volwassen vissen.Om het systeem te bouwen om het bewegingsgedrag nauwkeurig bij te houden voor het bestuderen van slaap- en circadiane ritmes in larve A.mexicanus, gebruikt u 0,33 centimeter dik wit teken acryl om een platform te bouwen voor het larve trackingsysteem. Plaats het opnameplatform bovenop het verlichte vierkante koellichaam waarop vishoudende arena's zich tijdens de gedragstrackingexperimenten zullen bevinden, en plaats een tweede acryl in de doos tussen de lichten in de dierenbehuizing om het infrarood te verspreiden voor optimale verlichting en contrast. Plaats het gehele larvale volgstadium en de verlichting in een afgesloten plastic buis.Gebruik een roterend gereedschap om de lens van een experimenteel geschikte webcam te verwijderen. Verwijder de kleine schroeven op de achterkant van de camera om de binnenbehuizing te verwijderen en verwijder de kleine schroeven in het lichaam van de camera om de rest van de lens los te maken. Gebruik een kleine schroevendraaier om alle delen van de lens behuizing die overblijven na het snijden van de lens te verwijderen.En verwijder de blauwe lichtgevende diode op het bovenste deel van het apparaat met lading of CCD-behuizing. Vervolgens, breng de binnenbehuizing aan zijn originele richtlijn alvorens de twee buitenschroeven terug in hun originele posities te schroeven. Gebruik een kleine zaag om de binnenkant van de camera te routeren zodat de camera kan worden uitgerust met een afgeronde plastic routing bit gladstrijken van de extra plastic totdat het kan een lens adapter te begeleiden.Installeer een infrarood pass filter in de camera zo dicht mogelijk bij de CCD mogelijk zonder direct contact met de camera, en schroef de adapter van een 35-millimeter vaste lens in de voorkant van de camera in de achterkant van de lens. Plaats vervolgens de camera en de lens in het gat geboord in het deksel aan de bovenkant van de buis die het podium en de lichten huizen, en bevestig de USB op de computer waarop de dieren zullen worden opgenomen. Om een slaapsysteem voor volwassen vissen te bouwen, snijdt u eerst infraroodstroken met tussenpozen van ongeveer 46 centimeter.En plaats een 46 bij vijf bij 0,32 centimeter 9%licht pass wit teken acryl plaat direct voor elke infrarood lichtstrip om het infrarood licht diffuus. Plaats vervolgens alle tanks op een rek dat achtergemonteerde infraroodverlichting ondersteunt en gebruik ondoorzichtige kunststof verdelers en 10-liter glazen tanks om individuele arena's te creëren. Om de motorische activiteit van de Mexicaanse tetra vissen plaats dag vier tot zes post-bemesting vis in individuele putten van een 24-well weefselplaat, en dagen 20 tot 30 post-bevruchting in individuele putten van een zes-well weefselplaat.Om volwassen tetra slaap en activiteit in een sociale instelling tot vijf volwassenen per 10-liter tank met of zonder de verdelers vast te leggen. In dit representatieve experiment vertoonden larvevissen uit drie onafhankelijke grotvissenpopulaties een aanzienlijke vermindering van de slaap in vergelijking met oppervlaktevissen. Deze slaapproductie is consistent over alle leeftijden getest als slaap was ook aanzienlijk verminderd in volwassen Pachon, Molino, en Tinaja grotvissen in vergelijking met oppervlaktevissen.Met name sociale huisvesting robuust verminderd slapen in oppervlaktevissen zonder dat de slaap in Pacho grot vissen waarschijnlijk te wijten aan een kelder effect in de grot vis populaties. Bij het opnemen van de vis moet ervoor worden gezorgd dat de cameraverlichting optimaal is om het signaal van de vis ten opzichte van de achtergrond te verbeteren. Sommige basis opdrachtregel codering is vereist voor dit protocol dat volledig is beschreven in de tekst en moet vatbaar zijn voor elke lab instelling.Dit protocol heeft geleid tot tal van vragen over slaapevolutie en wordt momenteel gebruikt voor drugsschermen, slaapgedrag volgen en begrijpen hoe sociaal gedrag de slaap beïnvloedt.

Research

JoVE Journal

Behavior

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

Muis Kort-en langlopende bewegingsactiviteit Analyzed door 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

Geautomatiseerde Visual cognitieve taken voor opname neurale activiteit met behulp van een Vloerprojectie 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, en een Sleep vs Wake Consolidatie Vertraging: De combinatie van methoden op een interactief effect van de slaap en Cortisol Ontdek op 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

Gedrags-en bewegingsapparaat metingen met behulp van een open veld Activity Monitoring Systeem voor Skeletal Muscle Ziekten

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

Het gebruik van het open veld Labyrint aan Locomotorische en angst-achtig gedrag in Muizen Meet

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

Manipulatie van Epileptiforme Electrocorticograms (ECoGs) en Sleep bij ratten en muizen door Acupunctuur

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

Met behulp van een Split-riem loopband te evalueren veralgemening van menselijke Locomotor aanpassing

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

Noninvasive, High-throughput bepaling van de duur van de slaap in knaagdieren

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

Een High-performance Liquid Chromatography-meting van Kynurenine en Kynurenic zuur: Biochemie voor cognitie en slaap in ratten

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

Chronisch slaaptekort in muis Pups door middel van zachte behandeling

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