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

Diese Arbeit wurde von NIGMS GM127872 ACK, NINDS Award 105072 ERD und ACK, und NSF Award 1656574, ACK unterstützt.

Hinweis: Richten Sie Systeme für Verhaltens-Tracking bei Larven und Erwachsenen.
1. bauen ein Schlafsystem für Larven
Hinweis: Das monitoring-System für das Tracking durch Jungfische im Alter von 4 Tagen Post Befruchtung (Dpf) durch 30 Dpf A. Mexicanus Larven erfordert, dass mehrere Stücke Ausrüstung inklusive Infrarot (IR) Beleuchtung, Acryl IR Licht Diffusoren, Licht automatisiert Kontrollen (Timer), Computer, Kameras und Sekundärrohs...

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	<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>

Dieses Protokoll beschreibt ein maßgeschneidertes System zur Quantifizierung der Schlaf und Bewegungsorgane Aktivität bei Larven und adulten Cavefish. Cavefish entstanden als führende Modell für das Studium der Evolution des Schlafes, die verwendet werden kann, um die genetischen und neuronalen Grundlagen der Schlaf Verordnung1zu untersuchen. Die entscheidenden Schritte in dieses Protokoll gehören Optimierung der Beleuchtung und Videoqualität um genaues tracking zu gewährleisten ist notwend...

Schlaf ist im gesamten Tierreich auf der physiologischen, funktionellen und verhaltensbezogenen Ebene1,2,3hoch konserviert. Während Schlaf bei Säugetieren Versuchstieren in der Regel Elektroenzephalogramme anhand ist, elektrophysiologische Aufnahmen sind weniger praktisch in kleinen genetisch zugänglich Modellsystemen und somit Schlaf ist in der Regel gemessen basierend auf Verhalten3 , 4. Verhaltensmerkmale Schlaf zugeordnet sind hoch konserviert im gesamten Tierreich und erhöhte Erregung Schwelle, Reversibilität mit Stimulation und anhaltenden Verhaltensstörungen Ruhe5enthalten. Diese Maßnahmen können verwendet werden, um Schlaf bei Tieren von der Nematoden Wurm, C. Elegans, durch Menschen6bis hin zu charakterisieren.
Die Verwendung von Verhaltensstörungen Ruhe, Schlaf zu charakterisieren erfordert automatisierte Tracking-Software. Mit tracking-Software, Perioden von Aktivität und Unbeweglichkeit sind bestimmt über mehrere Tage und lange Perioden der Inaktivität werden eingestuft, wie schlafen7,8. In den letzten Jahren wurden mehrere Tracking-Systeme für den Erwerb von Aktivitätsdaten unter eine Vielfalt an kleinen genetisch zugänglich Modellsysteme entwickelt; auch Würmer, Fruchtfliegen und Fisch9,10,11. Diese Programme werden durch die Software begleitet, die ermöglicht die automatische Verfolgung des tierischen Verhaltens, einschließlich der open-Source-Freeware und kommerziell verfügbare Software7,12,13,14 . Diese Systeme unterscheiden sich in ihrer Flexibilität und ermöglichen eine effiziente Sortierung und Charakterisierung von Schlaf Phänotypen in zahlreichen genetisch amendable Modelle.
Genetische Untersuchung des Schlafes in den Zebrafish Danio Rerio, führte zur Identifizierung von zahlreichen Genen und neuronale Schaltkreise, die Schlaf15,16Regeln. Dies hat ein leistungsfähiges System zur Erforschung der neuronalen Grundlagen des Schlafes in einem Wirbeltier Labortier, viel weniger ist bekannt über wie Schlaf entwickelt und wie natürliche trägt Variation Verordnung schlafen. Die mexikanische Cavefish, Astyanax Mexicanus (A.) Mexicanus), dramatische Unterschiede in den Schlaf, lokomotorischen Tätigkeit und Tagesrhythmus17,18entwickelt haben. Diese Fische gibt es Augen Oberfläche Fische, die die Flüsse von Mexiko und Süd-Texas und mindestens 29 bewohnen Populationen in der Sierra Del Abra-Region des nordöstlichen Mexiko19,20,21Höhle. Bemerkenswert ist, scheinen viele Verhaltensunterschiede, einschließlich Schlafverlust, unabhängig voneinander in mehreren Cavefish Populationen14,22entstanden sind. Cavefish bieten daher ein Modell für die Untersuchung die konvergente Entwicklung des Schlafes, circadiane, und Sozialverhalten.
Dieses Protokoll beschreibt ein System zur Messung von Schlaf und Bewegungsorgane Verhalten in A. Mexicanus Larven und Erwachsene. Eine maßgeschneiderte Infrarot-basierte Aufnahme-System ermöglicht video-Aufzeichnung von Tieren unter hellen und dunklen Bedingungen. Kommerziell verfügbare Software kann verwendet werden, um die Aktivität zu messen und benutzerdefinierte Makros werden verwendet, um verschiedene Aspekte der Inaktivität zu quantifizieren und Perioden des Schlafes zu bestimmen. Dieses Protokoll beschreibt auch experimentelle Änderungen für die Verfolgung der Aktivitäten von mehreren Tieren in einem Tank, die Möglichkeit bietet, die Wechselwirkungen zwischen Schlaf und Sozialverhalten zu untersuchen. Diese Systeme können auf Maß Schlaf, circadiane Verhalten und Bewegungsorgane Aktivität in zusätzliche Fischarten, darunter Zebrafisch und Stichlinge angewendet werden.

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	<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

Über Stämme zeichnet sich Schlaf durch hoch konservierte Verhaltensmerkmale, die gehören erhöhte Erregung Schwelle, rebound nach Schlafentzug und Perioden des Verhaltens Unbeweglichkeit konsolidiert. Die mexikanische Cavefish Astyanax Mexicanus (A. Mexicanus),, ist ein Modell für Studium Merkmal Evolution als Reaktion auf ökologische Störung. A. Mexicanus vorhanden wie Augen Oberfläche Wohnformen und mehrere blinde höhlenbewohnenden Bevölkerungen, die robuste morphologischen und verhaltensbezogene Unterschiede aufweisen. Schlafmangel ist in mehrere, unabhängig voneinander entwickelt Cavefish Bevölkerungen aufgetreten. Dieses Protokoll beschreibt eine Methodik zur Quantifizierung der Schlaf und Bewegungsorgane Aktivität in A. Mexicanus Höhle und Oberfläche Fisch. Eine kostengünstige Videoüberwachungssystem ermöglicht Verhaltens Bildgebung einzeln untergebracht Larven oder Erwachsene Fische über einen Zeitraum von einer Woche oder länger. Das System kann angewendet werden, um im Alter von 4 Tagen Post Befruchtung bis ins Erwachsenenalter zu fischen. Der Ansatz kann auch zur Messung der Auswirkungen sozialer Interaktionen auf den Schlaf durch Aufnahme mehrere Fische in einer einzigen Arena angepasst werden. Nach behavioral Aufnahmen Daten werden analysiert, mit tracking-Software automatisiert und Schlafanalyse ist mit benutzerdefinierte Skripts, die mehrere Schlaf Variablen einschließlich Dauer, Kampf und Kampf Anzahl quantifizieren verarbeitet. Dieses System kann auf Maß Schlaf, circadiane Verhalten und Bewegungsorgane Tätigkeit in fast alle Fischarten, darunter Zebrafisch und Stichlinge angewendet werden.

Larven im Alter von die 4-30 Dpf zuverlässig in den Custom-Build geschlossenen System in Abbildung 1beschriebenen aufgezeichnet werden kann. Das System beinhaltet IR und sichtbare Beleuchtung ermöglicht Aufnahmen unter hellen und dunklen Bedingungen unter verschiedenen Lichtverhältnissen sichtbar (Abb. 1A). Die Videos sind dann mit Tracking-Software (Abbildung 1 bC) analysiert und...

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Automated Measurements of Sleep and Locomotor Activity in Mexican Cavefish

Dieses Protokoll beschreibt die Methodik zur Quantifizierung der Bewegungsorgane Verhalten und Schlaf in der mexikanischen Cavefish. Frühere Analysen werden erweitert, um diese Verhaltensweisen in sozial untergebracht Fisch zu messen. Dieses System kann weit angewendet werden, um Schlaf und Aktivität in anderen Fischarten zu studieren.

Automatisierte Messungen des Schlafes und Bewegungsorgane Aktivität im mexikanischen Cavefish

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

Dieses Protokoll kann verwendet werden, um Schlaf und Aktivität in jeder Fischpopulation zu quantifizieren und hat das Potenzial, die Anzahl der Modellsysteme zu erweitern, die zur Untersuchung der Schlafregulierung verwendet werden. Der Vorteil dieser Technik ist ihre Flexibilität. Beispielsweise können Fische in einer Vielzahl von Arenagrößen oder in sing- oder gruppengestatten den Tieren verfolgt werden.Eine Stärke der Messung des Schlafes in diesem System ist die Amenabilität der Methode für Hochdurchsatz-Medikament oder genetisches Screening. Wir haben diese Methode auf die Untersuchung der Evolution des Schlafes in zwei verschiedenen Populationen von Höhlenfischen angewendet, die dramatisch unterschiedliche Schlafphänotypen zeigen. Obwohl es schwierig sein kann, ein System für Verhaltensbilder einzurichten, bietet unser System eine kostengünstige Methode zur Untersuchung von Larven und erwachsenen Fischen.Um das System zu bauen, um das Bewegungsverhalten für das Studium von Schlaf und zirkadianen Rhythmen in Larven A.mexicanus genau zu verfolgen, verwenden Sie 0,33 Zentimeter dickes weißes Zeichen Acryl, um eine Plattform für das Larvenverfolgungssystem zu konstruieren. Platzieren Sie die Aufnahmeplattform auf dem beleuchteten quadratischen Kühlkörper, auf dem sich fischhaltige Arenen während der Verhaltensverfolgungsexperimente befinden, und legen Sie ein zweites Acryl in die Box zwischen den Lichtern im Tiergehäuse, um das Infrarot für optimale Beleuchtung und Kontrast zu diffundieren. Platzieren Sie die gesamte Larvenverfolgungsstufe und Beleuchtung in einem geschlossenen Kunststoffrohr.Verwenden Sie ein Drehwerkzeug, um die Linse von einer experimentell geeigneten Webcam zu entfernen. Entfernen Sie die kleinen Schrauben auf der Rückseite der Kamera, um das Innengehäuse zu entfernen, und entfernen Sie die kleinen Schrauben im Inneren des Gehäuses der Kamera, um den Rest der Linse zu lösen. Verwenden Sie einen kleinen Schraubendreher, um alle Teile des Linsengehäuses zu entfernen, die nach dem Schneiden der Linse übrig bleiben.Und entfernen Sie die blaue Leuchtdiode auf dem oberen Teil des ladungsgekoppelten Geräts oder CCD-Gehäuses. Als nächstes kehren Sie das Innengehäuse in seine ursprüngliche Ausrichtung zurück, bevor Sie die beiden äußeren Schrauben wieder in ihre ursprüngliche Position schrauben. Verwenden Sie eine kleine Säge, um die Innenseite der Kamera zu leiten, damit die Kamera mit einem abgerundeten Kunststoff-Routing-Bit ausgestattet werden kann, das den zusätzlichen Kunststoff glättet, bis er einen Objektivadapter begleiten kann.Installieren Sie einen Infrarot-Passfilter so nah wie möglich an der CCD, ohne direkten Kontakt mit der Kamera herzustellen, und schrauben Sie den Adapter eines 35-Millimeter-Fixobjektivs an der Vorderseite der Kamera in die Rückseite des Objektivs. Legen Sie dann die Kamera und das Objektiv in das Loch, das in den Deckel an der Oberseite des Rohres gebohrt wird, das die Bühne und das Licht beherbergt, und befestigen Sie den USB-Stick an dem Computer, auf dem die Tiere aufgezeichnet werden. Um ein Schlafsystem für erwachsene Fische zu konstruieren, schneiden Sie zunächst Infrarotstreifen in etwa 46-Zentimeter-Intervallen.Und legen Sie eine 46 mal fünf mal 0,32-Zentimeter 9%Licht Pass weiße Sendezeichen Acrylplatte direkt vor jedem Infrarot-Lichtstreifen, um das Infrarotlicht zu diffundieren. Legen Sie dann alle Tanks auf ein Rack, das die hintere Infrarotbeleuchtung unterstützt, und verwenden Sie undurchsichtige Kunststoffteiler und 10-Liter-Glastanks, um individuelle Arenen zu schaffen. Um die motorische Aktivität der mexikanischen Tetrafische zu erfassen, legen Sie Tag vier bis sechs Nachdüngungsfische in einzelne Brunnen einer 24-Well-Gewebeplatte und Tage 20 bis 30 nach der Befruchtung in einzelnen Brunnen einer Sechs-Brunnen-Gewebeplatte.Aufzeichnen von Erwachsenen-Tetra-Schlaf und Aktivität in einem sozialen Einrichtungshaus bis zu fünf Erwachsene pro 10-Liter-Tank mit oder ohne Trennwände. In diesem repräsentativen Experiment zeigten Larvenfische aus drei unabhängigen Höhlenfischpopulationen eine signifikante Verringerung des Schlafes im Vergleich zu Oberflächenfischen. Diese Schlafproduktion ist in allen getesteten Jahren konsistent, da der Schlaf auch bei erwachsenen Pachon-, Molino- und Tinaja-Höhlenfischen im Vergleich zu Oberflächenfischen deutlich reduziert wurde.Bemerkenswert ist, dass Sozialwohnungen den Schlaf in Oberflächenfischen robust reduzierten, ohne den Schlaf in Pacho-Höhlenfischen zu beeinträchtigen, wahrscheinlich aufgrund eines Kellereffekts in den Höhlenfischpopulationen. Bei der Aufnahme der Fische sollte darauf geachtet werden, dass die Kamerabeleuchtung optimal ist, um das Signal des Fisches relativ zum Hintergrund zu verbessern. Für dieses Protokoll ist eine grundlegende Befehlszeilencodierung erforderlich, die vollständig im Text beschrieben ist und für jede Lab-Einstellung zugänglich sein sollte.Dieses Protokoll hat zu zahlreichen Fragen über die Schlafentwicklung geführt und wird derzeit für Drogenbildschirme verwendet, schlafverhalten verfolgen und verstehen, wie soziales Verhalten den Schlaf beeinflusst.

Research

JoVE Journal

Behavior

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

Maus Kurz-und Langzeit-Bewegungsaktivität von Video-Tracking-Software analysiert

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

Forschung

Verhalten

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

Automatisierte kognitive Anforderungen für die Aufnahme Neuronale Aktivität Mit einer Bodenprojektion 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 und eine Sleep-Wake vs Konsolidierung Verzögerung: Kombination von Methoden, um eine interaktive Wirkung von Schlaf-und Cortisol auf Memory Entdecken

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

Verhaltens-und Bewegungsapparat Messungen mit einem offenen Feld Activity Monitoring-System für Skelettmuskelerkrankungen

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

Die Nutzung der Open Field Maze auf Bewegungsapparat und Angst-ähnliches Verhalten bei Mäusen messen

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 von Epileptiforme Electrocorticograms (ECoGs) und Schlaf bei Ratten und Mäusen durch 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

Verwenden eine Split-Gürtel-Laufband zum Verallgemeinerung des menschlichen Bewegungsapparates Anpassung auswerten

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

Nicht-invasive High-Throughput-Bestimmung der Schlafdauer bei Nagern

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

Ein High-Performance Liquid Chromatography-Messung von Kynurenin und Kynurenic Säure: Biochemie zur Kognition und Schlaf bei 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

Chronischer Schlafentzug in Maus Welpen durch sanfte Handhabung

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