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

Эта работа была поддержана NIGMS премии GM127872 ACK, премии 105072 NINDS БОВ и ACK и NSF награду 1656574 ACK.

Примечание: Настройка системы для отслеживания поведения в личинок и взрослых.
1. Построение системы сна для личинок
Примечание: Системы мониторинга для отслеживания личинок через молоди в возрасте 4 дней поста оплодотворение (dpf) через 30 dpf A. грак...

<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>

Этот протокол описывает пользовательские системы для количественной оценки сна и двигательной активности в личинок и взрослых cavefish. Cavefish появились как ведущих модель для изучения эволюции сна, который может использоваться для изучения генетических и нейронных основу сна положение<sup...

Сон очень сохраняется во всем животном в физиологических, функциональные и поведенческие уровни1,2,3. Во время сна у лабораторных млекопитающих животных обычно оценивается с помощью электроэнцефалограмм, электрофизиологические записи менее практичными в маленькую генетически поддаются модель систем и таким образом сна обычно измеряется на основании поведения3 , 4. поведенческие характеристики, связанные с сна очень сохраняются во всем животном и включают в себя повышенное возбуждение порог, обратимость стимуляции, и длительное поведенческих покоя5. Эти меры может использоваться для характеристики сна в животных, начиная от нематод червя нематоды Caenorhabditis elegans, через людей6.
Использование поведенческих покоя характеризовать сна требует автоматизированного отслеживания программного обеспечения. С отслеживания программного обеспечения, периоды активности и неподвижность определяются через несколько дней, и длительные периоды бездействия, классифицируются как спать7,8. В последние годы были разработаны несколько систем отслеживания для получения данных о деятельности среди многообразия систем малых генетически поддаются модель; включая червей, плодовых мух и рыбы9,10,11. Эти программы сопровождаются программного обеспечения, которое позволяет для автоматизированного отслеживания поведения животных, включая как freeware открытым исходным кодом, так и коммерчески доступное программное обеспечение7,12,13,14 . Эти системы отличаются в их гибкости и разрешить для эффективного отбора и определения характеристик фенотипов сна в многочисленных генетически исправимый модели.
Генетическое исследование сна в данио рерио данио рерио, привела к выявлению множества генов и нейронных цепей, которые регулируют сон15,16. Хотя это обеспечил мощную систему для расследования нейронной основе сна в позвоночных лабораторных животных, гораздо меньше известно о как развивается сна и как естественные вариации способствует спать регулирования. Мексиканский cavefish, Астианакт гракл (A. гракл), произошли резкие различия в сон, двигательной активности и циркадные ритмы17,18. Эти рыбы существуют как голубоглазых поверхности рыб, которые обитают рек Мексики и Южной Техас и по крайней мере 29 пещера населения во всем регионе Сьерра-дель-Abra северо-востоке Мексики19,,2021. Удивительно многие поведенческие различия, включая потерю сна, как представляется, возникли независимо в нескольких cavefish населения14,22. Таким образом cavefish обеспечивают модель для изучения конвергентной эволюции сна, спать, и социального поведения.
Этот протокол описывает систему для измерения сна и двигательного поведения в A. гракл личинок и взрослых. Заказ на основе инфракрасного записи система позволяет для записи видео животных в светлых и темных условиях. Коммерчески доступное программное обеспечение может использоваться для измерения активности и пользовательские макросы используются для количественного определения некоторых аспектов бездействия и определить периоды сна. Этот протокол также описывает экспериментальных изменений для отслеживания активности несколько животных в танк, предоставляя возможность изучения взаимодействия между сна и социального поведения. Эти системы могут применяться для измерения сна, суточного поведение и двигательной активности в дополнительных рыб, включая данио рерио и 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

Различных типов сон характеризуется весьма сохранены поведенческие характеристики, которые включают в себя повышенное возбуждение порог, отскок после лишения сна и сводный периодов поведенческих неподвижности. Мексиканский cavefish Астианакт гракл (A. гракл), представляет собой модель для изучения эволюции черта в ответ на экологические возмущений. A. гракл существуют как голубоглазых поверхности жилые формы и несколько слепой местонахождения троглофильных населения, которые имеют надежные морфологических и поведенческих различий. В нескольких, независимо эволюционировали cavefish населения произошла потеря сна. Этот протокол описывает методологию количественной оценки сна и двигательной активности в A. гракл пещеры и поверхности рыбы. Экономически эффективные системы видеонаблюдения позволяет поведенческих изображений индивидуально размещается личинок и взрослых рыб для периодов в неделю или больше. Система может применяться для рыб оплодотворение пост возрасте 4 дней до зрелого возраста. Этот подход также может быть адаптирована для измерения воздействия социальных взаимодействий на сон, записав несколько рыб в одном Арена. После поведенческие записи данные анализируются с помощью автоматизированного отслеживания программного обеспечения и анализ сна обрабатывается с помощью пользовательских сценариев, которые количественно определить несколько переменных сна, включая продолжительность, продолжительность схватки и схватки номер. Эта система может применяться мера сна, суточного поведение и двигательной активности в практически любых видов рыб, включая данио рерио и sticklebacks.

Личинки в возрасте от 4-30 dpf может быть надежно записан в закрытой системе индивидуализированной сборки, описанные на рис. 1. Система включает в себя ИК и видимые освещения для записей в светлых и темных условиях, в различных условиях видимый свет (<strong class...

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

Этот протокол описывает методологии для количественного определения двигательного поведения и сна в мексиканской cavefish. Предыдущий анализ распространяются для измерения этих поведений в социально размещается рыбы. Эта система может быть широко применяется для изучения сна и деятельности в других видов рыб.

Автоматические измерения сна и двигательной активности в мексиканской Cavefish

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

Этот протокол может быть использован для количественной оценки сна и активности в любой популяции рыб и имеет потенциал для расширения числа модельных систем, используемых для изучения регулирования сна. Преимуществом этой техники является ее гибкость. Например, рыбу можно отслеживать в различных размерах арены или в отдельно расположенных или групповых экспериментах.Сила измерения сна в этой системе является способность метода для высокой пропускной способности наркотиков или генетического скрининга. Мы применили этот метод к изучению эволюции сна в двух различных популяциях пещерных рыб, которые демонстрируют резко разные фенотипы сна. Хотя это может быть трудно создать систему для поведенческой визуализации, наша система обеспечивает экономически эффективный метод для изучения личинок и взрослых рыб.Чтобы построить систему для точного отслеживания поведения локомотивов для изучения сна и циркадных ритмов в личинок A.mexicanus, используйте 0,33-сантиметровый белый акрил знака, чтобы построить платформу для системы отслеживания личинок. Поместите записывающую платформу поверх освещенной квадратной тепловой раковины, на которой будут находиться рыбосодержащие арены во время экспериментов по поведенческому слежению, и поместите второй акрил внутри коробки между огнями в корпусе животного, чтобы рассеять инфракрасный диапазон для оптимального освещения и контраста. Поместите всю стадию отслеживания личинок и освещение, установленные в закрытой пластиковой трубке.Используйте роторный инструмент для удаления объектива с экспериментально подходящей веб-камеры. Удалите небольшие винты на задней части камеры, чтобы удалить внутренний корпус, и удалить небольшие винты внутри тела камеры, чтобы ослабить оставшуюся часть объектива. Используйте небольшую отвертку, чтобы удалить любые части объектива жилья, которые остались после резки объектива.И удалите синий светоизлучающий диод на верхней части устройства, соединенного зарядом, или корпус ccD. Затем верните внутреннее жилище в его первоначальную ориентацию, прежде чем завинчить два внешних винта обратно в исходное положение. Используйте небольшую пилу, чтобы маршрут внутренней части камеры, чтобы камера была оснащена округлые пластиковые маршрутизации бит сглаживания дополнительных пластиковых до тех пор, пока он может сопровождать адаптер объектива.Установите инфракрасный фильтр прохода внутри камеры как можно ближе к CCD, как это возможно, не делая прямого контакта с камерой, и винт адаптер 35-миллиметровый фиксированный объектив в передней части камеры в задней части объектива. Затем поместите камеру и объектив в отверстие, просверленное в крышку в верхней части трубки, в которой находится сцена и огни, и приложите USB к компьютеру, на котором животные будут записаны. Чтобы построить систему сна для взрослых рыб, сначала вырезать инфракрасные полосы примерно с интервалом в 46 сантиметров.И поместите 46 на пять на 0,32-сантиметровый 9%light пройти белый знак акриловый лист прямо перед каждой инфракрасной световой полосы, чтобы рассеять инфракрасный свет. Затем поместите все танки на стойку, которая поддерживает заднее инфракрасное освещение, и использовать непрозрачные пластиковые разделители и 10-литровые стеклянные баки для создания отдельных арен. Для записи локомотивной активности мексиканской тетры рыбы место день от четырех до шести после оплодотворения рыбы в отдельных скважин 24-хорошо пластины ткани, и дней от 20 до 30 после оплодотворения в отдельных скважин из шести скважин ткани пластины.Для записи взрослого тетра сна и активности в социальной установки дома до пяти взрослых на 10-литровый бак с или без разделителей. В этом репрезентативном эксперименте личинки рыбы из трех независимых популяций пещерных рыб показали значительное снижение сна по сравнению с поверхностными рыбами. Это производство сна является последовательным во всех возрастов испытания, как сон был также значительно сокращен во взрослых Pachon, Молино, и Тинаджа пещерных рыб по сравнению с поверхностными рыбами.Примечательно, что социальное жилье сильно сократило сон в поверхностных рыб, не влияя на сон в пещере Пачо рыбы, вероятно, из-за подвала эффект в популяциях пещерных рыб. При записи рыбы следует принять меры для обеспечения того, чтобы освещение камеры является оптимальным для повышения сигнала рыбы по отношению к фону. Для этого протокола требуется некоторое базовое кодирование командной строки, которое полностью описано в тексте и должно быть подотменно для любых лабораторных настроек.Этот протокол привел к многочисленным вопросам об эволюции сна и в настоящее время используется для экранов наркотиков, отслеживать поведение сна, и понять, как социальное поведение влияет на сон.

Research

JoVE Journal

Behavior

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

Мышь Краткосрочные и долгосрочные двигательную активность Анализируемый видео отслеживания программного обеспечения

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

Автоматизированные Визуальные Задачи Когнитивные для записи нейронной активности с использованием этаж Проекция 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

Отслеживание глаз, Кортизол, и сна против задержки консолидации Wake: Объединяя методы, чтобы раскрыть интерактивного Влияние сна и кортизола на память

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

Поведенческие и опорно-двигательного аппарата Измерения с использованием открытой системы мониторинга активности поля для скелетных мышц болезней

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

Использование открытом поле Лабиринт измерить опорно-двигательного аппарата и тревоги типа поведения у мышей

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

Манипуляция Epileptiform Electrocorticograms (ECoGs) и сна у крыс и мышей иглоукалывание

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

Для оценки обобщение адаптации человека опорно-двигательного аппарата с использованием Сплит ремня беговой дорожке

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

Неинвазивный, высок объём определение продолжительности сна в грызунов

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

Высокая производительность жидкостной хроматографии измерение Кинуренин и Кинуреновая кислота: касающиеся биохимии познания и сна у крыс

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

Хронический спать в мыши щенков с помощью нежный обработка

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