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

Dette arbeidet ble støttet av NIGMS prisen GM127872 ACK, NINDS prisen 105072 ERD og ACK og NSF prisen 1656574 til bekreftelse

Merk: Definere systemer for atferdsdata sporing i larver og voksne.
1. opprette en søvn System for larver
Merk: Overvåkingssystem for sporing larver gjennom juvenile fisk alderen 4 dager innlegget befruktning (dpf) gjennom 30 dpf A. mexicanus krever flere stykker av utstyr inkludert infrarød (IR) lys, akryl IR lys diffusers, automatisert lys Kontroller (tidtakere), datamaskiner, kameraer og andre materialer som ledninger og makt-kontroller...

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

Denne protokollen beskriver et egendefinert system for kvantifisere søvn og locomotor aktivitet i larver og voksne cavefish. Cavefish har dukket opp som en ledende modell for å studere utviklingen av søvn som kan brukes til å undersøke genetiske og nevrale grunnlaget for søvn regulering1. De avgjørende skritt i denne protokollen inkluderer optimalisering av belysning og video kvalitet for å sikre nøyaktig sporing som er nødvendig å kvantifisere søvn. Systemet for oppkjøp og analyse be...

Søvn er svært bevart i hele dyreriket på nivåene fysiologiske, funksjonelle og atferdsmessige1,2,3. Mens søvn i pattedyr forsøksdyr er vanligvis vurdert ved hjelp electroencephalograms, elektrofysiologiske opptak er mindre praktisk i små genetisk mottagelig modellsystemer og dermed sove er vanligvis målt basert på atferd3 , 4. atferdsmessige egenskaper tilknyttet søvn er svært bevart i hele dyreriket og inkluderer økt opphisselsen, Reversibilitet med stimulering og langvarig atferdsmessige gågaten5. Disse tiltakene kan brukes å karakterisere søvn i dyr fra Rundormer ormen, C. elegans, til mennesker6.
Automatisk sporing krever bruk av atferdsmessige gågaten å karakterisere søvn. Med sporingsprogrammer, aktivitet og ubevegelighet bestemmes over flere dager, og lange perioder med inaktivitet er klassifisert som sove7,8. De siste årene, er flere sporingssystemer utviklet for å skaffe aktivitetsdata mellom et mangfold av små genetisk mottagelig modellsystemer; inkludert ormer, frukt fluer og fisk9,10,11. Disse programmene er ledsaget av programvare som tillater automatisk sporing av dyr atferd, inkludert åpen kildekode freeware og kommersielt tilgjengelig programvare7,12,13,14 . Disse systemene varierer i deres fleksibilitet og muliggjør effektiv screening og karakterisering av søvn fenotyper i mange genetisk amendable modeller.
Genetisk undersøkelse av søvn i sebrafisk, Danio rerio, har ført til identifisering av mange gener og nevrale kretser som regulerer sove15,16. Mens dette har gitt et kraftig system for å undersøke nevrale grunnlaget for søvn i en virveldyr laboratorium dyr, mye mindre er kjent om hvordan søvn utvikler seg og hvordan naturlige bidrar variasjon til sove regulering. Den meksikanske cavefish, Astyanax mexicanus (A. mexicanus), har utviklet seg dramatisk forskjeller i søvn, locomotor aktivitet og døgnrytme17,18. Disse fiskene finnes som eyed overflate fisk som bor i elvene i Mexico og sørlige Texas og minst 29 cave befolkninger regionen Sierra Del Abra nordøst Mexico19,20,21. Bemerkelsesverdig, mange atferdsdata forskjeller, inkludert søvn tap, synes å ha dukket opp uavhengig i flere cavefish bestander14,22. Derfor gir cavefish en modell for konvergent evolusjon av søvn, circadian, og sosiale atferd.
Denne protokollen beskriver et system for å måle søvn og locomotor atferd i. mexicanus larver og voksne. Spesialbygde infrarød-basert opptak systemet tillater for video opptak av dyr under lyse og mørke forhold. Kommersielt tilgjengelig programvare kan brukes til å måle aktivitet og egendefinerte makroer brukes å kvantifisere flere aspekter ved inaktivitet og bestemme perioder med søvn. Denne protokollen beskriver også eksperimentelle endringer for å spore aktiviteten til flere dyr i en tank, gir muligheten til å undersøke interaksjoner mellom søvn og atferd. Disse systemene kan brukes å mål søvn, circadian atferd og locomotor aktivitet i flere fiskearter inkludert sebrafisk og 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

Over rekker, er søvn preget av høyt konservert atferdsmessige egenskaper som inkluderer opphøyet opphisselsen etterpå fulgte søvnmangel og konsolidert perioder atferdsmessige ubevegelighet. Den meksikanske cavefish, Astyanax mexicanus (A. mexicanus), er en modell for å studere egenskap utviklingen svar på miljømessige forstyrrelsene. A. mexicanus finnes i eyed overflaten-bolig-skjemaer og flere blind hulen-bolig populasjoner med robust morfologiske og atferdsmessige forskjeller. Søvn tap oppstod flere uavhengig utviklet cavefish bestander. Denne protokollen beskriver en metode for kvantifisering søvn og locomotor aktivitet i A. mexicanus cave og overflate fisk. En kostnadseffektiv video overvåking systemet tillater atferdsmessige imaging individuelt huses larver eller voksen fisk for perioder på en uke eller lenger. Systemet kan brukes fiske alderen 4 dager innlegget befruktning til voksen alder. Tilnærming kan også tilpasses for å måle effekten av sosial interaksjon på søvn ved flere fisk i en enkelt arena. Etter atferdsmessige innspillinger, dataene er analysert ved hjelp av automatisert sporing og sove analyse er behandlet ved hjelp av tilpassede skript som kvantifisere flere søvn variabler inkludert varighet, bout lengde og kamp nummer. Dette systemet kan brukes å mål søvn, circadian atferd og locomotor aktivitet i nesten alle fiskearter inkludert sebrafisk og sticklebacks.

Larvene aldre 4-30 dpf pålitelig kan registreres i skreddersy lukket system beskrevet i figur 1. Systemet omfatter både IR og synlig lys å tillate under en lys og mørke forhold, til under ulike synlig lys (figur 1A). Videoene er da analysert ved hjelp av sporingsprogramvare (figur 1BC) og post-behandlet ved hjelp av en egendefinert søvn makro (se Ekstra nedlasting</stron...

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

Automated Measurements of Sleep and Locomotor Activity in Mexican Cavefish

Denne protokollen detaljer metodikken for kvantifisere locomotor atferd og sove i den meksikanske cavefish. Tidligere analyser er utvidet for å måle disse atferd i sosialt plassert fisk. Dette systemet kan bli mye brukt for å studere søvn og aktivitet i andre fiskearter.

Automatisert målinger av søvn og Locomotor aktivitet i meksikansk Cavefish

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

Denne protokollen kan brukes til å kvantifisere søvn og aktivitet i enhver fiskebestand og har potensial til å utvide antall modellsystemer som brukes til å studere søvnregulering. Fordelen med denne teknikken er fleksibiliteten. For eksempel kan fisk spores i en rekke arenastørrelser eller i enkelthus eller gruppehuseksperimenter.En styrke for å måle søvn i dette systemet er amenability av metoden for høy gjennomstrømning narkotika eller genetisk screening. Vi har brukt denne metoden på studiet av utviklingen av søvn i to forskjellige populasjoner av hulefisk som viser dramatisk forskjellige søvnfenotyper. Selv om det kan være vanskelig å etablere et system for atferdsavbildning, gir systemet vårt en kostnadseffektiv metode for å studere larval og voksen fisk.For å bygge systemet for å nøyaktig spore lokomotorisk oppførsel for å studere søvn og døgnrytme i larval A.mexicanus, bruk 0,33 centimeter tykk hvit tegn akryl for å konstruere en plattform for larval sporingssystem. Plasser opptaksplattformen på toppen av den opplyste firkantede kjøleribben der fiskeholdige arenaer vil ligge under atferdssporingseksperimentene, og plasser en annen akryl inne i boksen mellom lysene i dyrehuset for å spre infrarød for optimal belysning og kontrast. Plasser hele larvalsporingstrinnet og belysningen som er satt opp i et lukket plastrør.Bruk et roterende verktøy for å fjerne linsen fra et eksperimentelt egnet webkamera. Fjern de små skruene på baksiden av kameraet for å fjerne det indre huset, og fjern de små skruene inne i kameraets kropp for å løsne resten av linsen. Bruk en liten skrutrekker til å fjerne deler av linsehuset som er igjen etter å ha kuttet linsen.Og fjern den blå lysdioden på den øverste delen av den ladekoblede enheten eller CCD-huset. Deretter returnerer du det indre huset til sin opprinnelige retning før du skrur de to ytre skruene tilbake til sine opprinnelige posisjoner. Bruk en liten sag til å rute innsiden av kameraet slik at kameraet kan utstyres med en avrundet plastbørst som glatter ned den ekstra plasten til den kan følge med en linseadapter.Installer et infrarødt passfilter inne i kameraet så nær CCD som mulig uten å få direkte kontakt med kameraet, og skru adapteren til et 35 millimeter fast objektiv foran på kameraet inn på baksiden av objektivet. Plasser deretter kameraet og objektivet i hullet som er boret inn i lokket øverst på røret som huser scenen og lysene, og fest USB-en til datamaskinen der dyrene skal registreres. For å konstruere et søvnsystem for voksen fisk, kutt først infrarøde strimler med ca. 46 centimeter intervaller.Og plasser en 46 av fem med 0,32-centimeter 9% lys pass hvitt tegn akryl ark rett foran hver infrarød lys stripe for å spre infrarødt lys. Plasser deretter alle tankene på et stativ som støtter bakmontert infrarød belysning, og bruk ugjennomsiktige plastdelere og 10-liters glasstanker for å skape individuelle arenaer. For å registrere den lokomotoriske aktiviteten til den meksikanske tetrafisken dag fire til seks etterbefruktningsfisk i individuelle brønner av en 24-brønns vevsplate, og dager 20 til 30 etter befruktning i individuelle brønner av en seksbrønns vevplate.For å registrere voksen tetra søvn og aktivitet i et sosialt settehus opptil fem voksne per 10-liters tank med eller uten skillevegger. I dette representative forsøket viste larvalfisk fra tre uavhengige hulefiskbestander en betydelig reduksjon i søvn sammenlignet med overflatefisk. Denne søvnproduksjonen er konsistent i alle aldre testet som søvn ble også betydelig redusert i voksen Pachon, Molino, og Tinaja hule fisk sammenlignet med overflatefisk.Spesielt, sosiale boliger robust redusert søvn i overflatefisk uten å påvirke søvn i Pacho hule fisk sannsynligvis på grunn av en kjeller effekt i hule fiskebestander. Ved opptak bør det tas hensyn til fisk for å sikre at kamerabelysningen er optimal for å forbedre signalet til fisken i forhold til bakgrunnen. Noen grunnleggende kommandolinjekoding er nødvendig for denne protokollen som er fullstendig beskrevet i teksten og bør være mottagelig for alle laboratorieinnstillinger.Denne protokollen har ført til mange spørsmål om søvn evolusjon og blir for tiden brukt for narkotika skjermer, spore søvn atferd, og forstå hvordan sosial atferd påvirker søvn.

Research

JoVE Journal

Behavior

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

Mus Kort-og langsiktige Locomotor aktivitet Analyzed by Video Tracking Software

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

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

Automatiserte Visuelle kognitive oppgaver for opptak Neural aktivitet ved hjelp av en Floor Projection Maze

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

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

Eye Tracking, Kortisol, og en Sleep vs Wake Consolidation Delay: Kombinere metoder for å avdekke en interaktiv Effect of Sleep og Kortisol på Memory

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

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

Atferds-og bevegelses målinger ved hjelp av et åpent felt Activity Monitoring System for skjelettmuskelsykdommer

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

Bruk av det åpne feltet Maze å måle Locomotor og angst-lignende oppførsel i Mus

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

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

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

Manipulering av epileptiske Electrocorticograms (ECoGs) og Sov i rotter og mus med 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

Bruke en Split-beltet tredemølle evaluere generalisering av menneskelig Locomotor tilpasning

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

Noninvasive, High-throughput Determination of Sleep Duration in Rodents

Noninvasive, høy gjennomstrømming fastsettelse av søvn varighet i gnagere

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

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

En høyytelses flytende kromatografi måling av Kynurenine og Kynurenic syre: om biokjemi kognisjon og søvn i rotter

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

Chronic Sleep Deprivation in Mouse Pups by Means of Gentle Handling

Kronisk søvnmangel musen Pups gjennom forsiktig håndtering

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