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

עבודה זו נתמכת על ידי פרס NIGMS GM127872 ACK, פרס NINDS 105072 ERD ולאחר אישור NSF פרס 1656574 אק.

הערה: להגדיר מערכות למעקב התנהגותיות אצל הזחלים ומבוגרים.
1. לבנות את מערכת השינה עבור הזחלים
הערה: מערכת ניטור לצורך מעקב זחל דרך דגים לנוער בגילאי 4 ימים פוסט הפריה (dpf) דרך dpf 30 mexicanus א דורש מספר חלקי ציוד כולל תאורה אינפרא-אדום (IR), רשתות ומפזרים או...

<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>

פרוטוקול זה מתאר מערכת מותאמת אישית עבור לכימות שינה ופעילות גינקולוגיות cavefish הזחל ומבוגרים. Cavefish הופיעו כמודל מוביל לימוד האבולוציה של שינה יכול לשמש כדי לחקור את הבסיס הגנטי והעצבים של שינה בתקנה1. השלבים הקריטיים של פרוטוקול זה כוללים אופטימיזציה של תאורה, איכות וידאו כדי...

שינה מאוד כולו בכל רחבי ממלכת החי-2,1,3רמות פיזיולוגיים, פונקציונלי, התנהגותיים. בזמן שינה בחיות מעבדה יונקים מוערך בדרך כלל באמצעות electroencephalograms, הקלטות אלקטרופיזיולוגיות הם פחות מעשית במערכות קטנות דגם גנטית קלה, ובכך שינה בדרך כלל נמדד בהתבסס על התנהגות3 , 4. ובמאפיינים התנהגותיים הקשורים שינה מאוד נשמרים בכל רחבי ממלכת החי, כוללים עוררות מוגברת הסף, הפיכות עם גירוי, תרדמה ממושכת התנהגותית5. אמצעים אלה ניתן לאפיין שינה בבעלי חיים החל התולעת נמטודות, C. elegans, בני6.
השימוש של תרדמה התנהגותית לאפיין שינה דורש תוכנת מעקב אוטומטי. עם תוכנת מעקב, תקופות של פעילות של פקקת נקבעים על פני מספר ימים, תקופות ארוכות של חוסר פעילות מסווגים כמו לישון7,8. בשנים האחרונות פותחו מספר מערכות מעקב לרכישת פעילות נתונים בין מגוון של מערכות קטן דגם גנטית קלה; כולל תולעים, זבובי פירות, דגים9,10,11. תוכניות אלה מלווים על ידי תוכנה המאפשרת למעקב אוטומטי של התנהגות בעלי חיים, כולל קוד פתוח freeware והן תוכנה זמינים מסחרית7,12,13,14 . מערכות אלו נבדלים הגמישות שלהם ויאפשרו הקרנה יעילים ואפיון של שינה פנוטיפים במודלים גנטית amendable רבים.
החקירה גנטי שינה דג זברה, רזבורה rerio, הוביל הזיהוי של מספר גנים של המעגלים העצביים המסדירים שינה15,16. בזמן זה סיפק מערכת חזקה על חקירת הבסיס העצבי של שינה בכל חיית מעבדה חוליות, היא הרבה פחות ידוע על איך מתפתח שינה וטבעי איך וריאציה תורם לישון רגולציה. Cavefish מקסיקני, Astyanax mexicanus (A. mexicanus), התפתחו הבדלים דרמטיים שינה, פעילות גינקולוגיות, השעון הביולוגי17,18. דגים אלה קיימים כמו דגים משטח עיניים המאכלסים הנהרות של מקסיקו, דרום טקסס, לפחות 29 מערת אוכלוסיות האזור בסיירה דל אברה של מקסיקו הצפון19,20,21. למרבה הפלא, הבדלים התנהגותיים רבים, כולל אובדן שינה, להופיע הופיעו באופן עצמאי מספר cavefish אוכלוסיות14,22. לכן, cavefish מספקות מודל של חוקר את התפתחות מתכנסת שינה, היממה, והתנהגויות חברתיות.
פרוטוקול זה מתאר מערכת למדידת שינה והתנהגות גינקולוגיות א'. הזחלים mexicanus ומבוגרים. מערכת הקלטה מבוססי אינפרא אדום לפי הזמנה מאפשר הקלטת וידאו של בעלי חיים בתנאים כהים ובהירים. ניתן להשתמש בתוכנה זמינים מסחרית כדי למדוד פעילות, להשתמש בפקודות מאקרו מותאם אישית כדי לכמת את מספר היבטים של חוסר פעילות, לקבוע תקופות של שינה. בנוסף, פרוטוקול זה מתאר שינויים ניסיוני לצורך מעקב אחר הפעילות של חיות מרובות בתוך טנק, מתן היכולת לבדוק אינטראקציות בין שינה והתנהגויות חברתיות. מערכות אלה ניתן ליישם מידה שינה, התנהגות היממה, ופעילות גינקולוגיות זני דגים נוספים כולל דג זברה, sticklebacks.

<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

מעבר phyla, שינה מאופיין על ידי מאפיינים התנהגותיים מאוד שנשמרת כוללות סף גירוי גבוה ריבאונד בעקבות מניעת שינה, המאוחדים תקופות של פקקת התנהגותית. Cavefish מקסיקני, Astyanax mexicanus (mexicanus א), הוא מודל לימוד האבולוציה תכונה בתגובה ההפרעות סביבתיים. Mexicanus א קיים כמו צורות השטח-דיור עיניים אוכלוסיות מרובות עיוור המערה-דיור שיש הבדלים מורפולוגיים והתנהגותיים חזקים. אובדן שינה אירעה באוכלוסיות מרובות, cavefish התפתחו באופן עצמאי. פרוטוקול זה מתאר מתודולוגיה לכימות שינה ופעילות גינקולוגיות מערת mexicanus א ודגים משטח. מערכת ניטור וידאו חסכוני מאפשר הדמיה התנהגותית של המלון שוכן באופן אינדיבידואלי זחל או למבוגרים דגים לתקופות של שבוע או יותר. המערכת ניתן להחיל לדוג בגילאי 4 ימים הפריה פוסט דרך לבגרות. ניתן גם להתאים את הגישה מודדים את ההשפעות של אינטראקציות חברתיות על שינה על ידי רישום מרובים דגים בזירה יחיד. בעקבות הקלטות התנהגותית, ניתוח המידע באמצעות כלים אוטומטיים תוכנת מעקב, ניתוח שינה מעובד באמצעות קבצי script מותאמים אישית זה לכמת משתנים שינה מרובים כולל משך הזמן, מה דעתך על אורך ומספר מה דעתך. מערכת זו ניתן ליישם מידה שינה, התנהגות היממה, ופעילות גינקולוגיות כמעט כל מיני דגים כולל דג זברה, sticklebacks.

הזחלים הגילאים ש-4-30 dpf ניתן לרשום בצורה מהימנה במערכת סגורה מותאמת אישית-לבנות המתואר באיור1. המערכת כוללת IR והן תאורה גלויה כדי לאפשר את הקלטות בתנאים כהים ובהירים, בתנאים שונים גלוי אור (איור 1 א'). קטעי וידאו ולאחר מכן נותחה באמצעות תוכנת ?...

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

פרוטוקול זה מפרט את המתודולוגיה לכימות תנועת התנהגות גינקולוגיות ולישון ב cavefish מקסיקני. ניתוחים קודמים מורחבות כדי למדוד ההתנהגויות בדגים שוכנו מבחינה חברתית. מערכת זו ניתן להחיל באופן נרחב כדי ללמוד שינה ופעילות מינים דגים אחרים.

מדידות אוטומטיות שינה ופעילות גינקולוגיות Cavefish מקסיקני

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

פרוטוקול זה יכול לשמש לכימות שינה ופעילות בכל אוכלוסיית דגים ויש לו פוטנציאל להרחיב את מספר מערכות המודל המשמשות לחקר ויסות השינה. היתרון של טכניקה זו הוא הגמישות שלה. לדוגמה, ניתן לעקוב אחר דגים במגוון גדלי זירה או בניסויים שוכנים בנפרד או שוכני קבוצה.חוזק של מדידת שינה במערכת זו הוא השירות של השיטה עבור תרופה בתפוקה גבוהה או הקרנה גנטית. יישמנו שיטה זו לחקר התפתחות השינה בשתי אוכלוסיות שונות של דגי מערות המדגימות פנוטיפים שונים באופן דרמטי בשינה. למרות שזה יכול להיות קשה להקים מערכת להדמיה התנהגותית, המערכת שלנו מספקת שיטה חסכונית לחקר זחל ודגים בוגרים.כדי לבנות את המערכת כדי לעקוב במדויק אחר התנהגות לוקומוטורית לחקר השינה והמקצבים הביולוגיים בזחל A.mexicanus, השתמש בשלט לבן בעובי 0.33 ס"מ כדי לבנות פלטפורמה למערכת המעקב אחר הזחלים. מניחים את פלטפורמת ההקלטה על גבי מפזר החום המרובע המדליק שעליו ישכוןו זירות המכילות דגים במהלך ניסויי המעקב ההתנהגותיים, ומ מניחים אקריליק שני בתוך הקופסה בין האורות במשכן החיות כדי לפזר את האינפרא-אדום לתאורה וניגודיות אופטימליים. מניחים את כל שלב המעקב והתאורה של הזחל בתוך צינור פלסטיק סגור.השתמש בכלי סיבובי כדי להסיר את העדשה ממצלמת אינטרנט המתאימה מבחינה ניסיונית. הסר את הברגים הקטנים בגב המצלמה כדי להסיר את המאכלס הפנימי, והסר את הברגים הקטנים בתוך גוף המצלמה כדי לשחרר את שאר העדשה. השתמש במברג קטן כדי להסיר את כל החלקים של מאכלס העדשה שנותרו לאחר חיתוך העדשה.ולהסיר את דיודה פולטת אור כחול בחלק העליון של המכשיר מזוג תשלום או דיור CCD. לאחר מכן, להחזיר את הדיור הפנימי לכיוון המקורי שלה לפני לדפוק את שני הברגים החיצוניים בחזרה למיקומים המקוריים שלהם. השתמש במסור קטן כדי לנתב את החלק הפנימי של המצלמה כדי לאפשר למצלמה להיות מצוידת עם קצת ניתוב פלסטיק מעוגל מחליק את הפלסטיק הנוסף עד שהוא יכול ללוות מתאם עדשה.התקן מסנן מעבר אינפרא אדום בתוך המצלמה קרוב ככל האפשר ל- CCD מבלי ליצור קשר ישיר עם המצלמה, והברג את המתאם של עדשה קבועה של 35 מילימטר בחלק הקדמי של המצלמה לתוך החלק האחורי של העדשה. לאחר מכן מניחים את המצלמה והעדשה לתוך החור שנקדח לתוך המכסה בחלק העליון של הצינור המאכלס את הבמה ואת האורות, ולחבר את ה- USB למחשב שבו בעלי החיים יוקלטו. כדי לבנות מערכת שינה לדגים בוגרים, תחילה לחתוך רצועות אינפרא אדום במרווחים של כ 46 ס"מ.והצב גיליון אקריליק של סימן לבן 46 על 5 על 0.32 ס"מ 9%light סימן לבן ישירות מול כל רצועת אור אינפרא-אדום כדי לפזר את אור האינפרא-אדום. לאחר מכן הנח את כל המיכלים על מתלה התומך בתאורה אינפרא-אדום המותקנת מאחור, ולהשתמש במפרידי פלסטיק אטומים ומיכלי זכוכית באורך 10 ליטר כדי ליצור זירות בודדות. כדי לתעד את פעילות לוקומוטור של הדג טטרה מקסיקני מקום יום ארבע עד שישה דגים לאחר ההפריה לתוך בארות בודדות של צלחת רקמה 24 בארות, וימים 20 עד 30 לאחר ההפריה בארות בודדות של צלחת רקמה שש בארות.כדי להקליט שינה טטרה למבוגרים ופעילות בבית הגדרה חברתית עד חמישה מבוגרים לכל מיכל 10 ליטר עם או בלי מחלקים. בניסוי מייצג זה דגי זחל משלוש אוכלוסיות עצמאיות של דגי מערות הציגו ירידה משמעותית בשינה בהשוואה לדגים על פני השטח. ייצור שינה זה עקבי בכל הגילאים שנבדקו כמו שינה הופחתה באופן משמעותי גם פאצ'ון למבוגרים, מולינו, דגי מערת טינה בהשוואה לדגים פני השטח.יש לציין כי דיור חברתי הפחית את השינה בדגים על פני השטח מבלי להשפיע על השינה בדגים במערת פאצ'ו, ככל הנראה בשל אפקט מרתף באוכלוסיות דגי המערה. בעת הקלטת הטיפול בדגים יש לנקוט כדי להבטיח כי תאורת המצלמה היא אופטימלית כדי לשפר את האות של הדג ביחס לרקע. קידוד בסיסי אחד של שורת הפקודה נדרש עבור פרוטוקול זה המתואר במלואו בטקסט ואותו אמור להיות נוח לכל הגדרת מעבדה.פרוטוקול זה הוביל לשאלות רבות על התפתחות השינה והוא משמש כיום עבור מסכי סמים, לעקוב אחר התנהגות השינה, ולהבין כיצד התנהגות חברתית משפיעה על השינה.

Research

JoVE Journal

Behavior

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

לטווח ארוך והקצרה של תנועה פעילות עכבר נותחה על ידי תוכנה למעקב וידאו

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

משימות אוטומטיות חזותית קוגניטיבית להקלטה עצבית פעילות באמצעות הקרנה מקיר לקיר מבוך

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

עין מעקב, קורטיזול, ושינה לעומת שרות איחוד עיכוב: שילוב שיטות ללחשוף השפעה אינטראקטיבית של שינה וקורטיזול על זיכרון

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

מדידות התנהגות ושל תנועה באמצעות מערכת ניטור פעילות שדה פתוחה למחלות שריר שלד

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

שימוש בשדה הפתוח המבוך כדי למדוד התנהגות כמו חרדה של תנועה ובעכברים

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

מניפולציה של Epileptiform Electrocorticograms (ECoGs) ולישון חולדות ועכברים ידי דיקור

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

באמצעות ההליכון פיצול-חגורה כדי להעריך הכללה של עיבוד גינקולוגיות אנושי

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

נחישותם לא פולשנית, תפוקה גבוהה של משך השינה בחולדות

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

יחידת מידה כרומטוגרפיה נוזלית ביצועים גבוהים Kynurenine וחומצה Kynurenic: ביוכימיה הנוגעים קוגניציה ולישון אצל חולדות

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

מניעת שינה כרונית עכבר כלבלבים באמצעות עדין לטיפול

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