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

Detta arbete stöddes av NIGMS award GM127872 ACK, NINDS award 105072 ERD och ACK, och NSF award 1656574 till kvitt.

Obs: Inrätta system för beteendemässiga spårning på larver och vuxna.
1. att konstruera ett Sömnsystem för larver
Obs: Övervakningssystemet för spårning larval genom ungfisk åldern 4 dagar efter befruktning (dpf) genom 30 dpf A. mexicanus kräver flera delar av utrustning inklusive infraröd (IR) belysning, akryl IR ljus diffusorer, automatisk ljus kontroller (timers), datorer, kameror och sekundära material såsom ledningar och p...

<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>

Det här protokollet beskriver ett anpassat system för kvantifiering av sömn och rörelseaktivitet i larver och vuxna släktet. Släktet har dykt upp som en ledande modell för att studera utvecklingen av sömn som kan användas för att undersöka den genetiska och neurala grunden för sömn förordning1. De kritiska steg i detta protokoll inkluderar optimering av belysning och video kvalitet för att säkerställa korrekt spårning som är nödvändig för att kvantifiera sömn. Systemet för ...

Sömn är mycket bevarad i hela djurriket på fysiologiska, funktionella och beteendemässiga nivåer1,2,3. Medan sömn hos däggdjur försöksdjur bedöms vanligtvis använder elektroencefalogram, elektrofysiologiska inspelningar är mindre praktisk i små genetiskt mottaglig modellsystem och därmed sova normalt mäts utifrån beteende3 , 4. beteendemässiga egenskaper som förknippas med sömn bevaras mycket i hela djurriket och inkluderar ökade upphetsning tröskel, reversibilitet med stimulering och långvarig beteendemässiga rofylld5. Dessa åtgärder kan användas för att karaktärisera sömn hos djur alltifrån nematoder masken, C. elegans, genom människor6.
Användning av beteendemässiga rofylld att karakterisera sömn kräver automatiserad mjukvara. Med spårning programvara, perioder av aktivitet och orörlighet bestäms över ett antal dagar och långa perioder av inaktivitet klassificeras som sova7,8. Under senare år har har flera tracking system utvecklats för att förvärva aktivitetsdata bland en mångfald av små genetiskt-mottaglig modellsystem; bland annat maskar, bananflugor och fisk9,10,11. Dessa program åtföljs av programvara som möjliggör automatisk spårning av djurs beteende, inklusive både öppen källkod freeware och inköpt programvara7,12,13,14 . Dessa system skiljer sig åt i deras flexibilitet och möjliggör effektiv screening och karakterisering av sömn fenotyper i många genetiskt parkeringsleverantörer modeller.
Genetisk utredning av sömn i Zebrafiskar, Danio rerio, har lett till identifiering av många gener och neurala kretsar som reglerar sömn15,16. Medan detta har gett ett kraftfullt system för att undersöka personlighetens grund i sömn i ett laboratorium som vertebrate djur, mycket mindre är känt om hur sömn utvecklas och hur naturliga bidrar variationen till att sova förordning. Den mexikanska släktet, Astyanax mexicanus (A. mexicanus), har utvecklats dramatiska skillnader i sömn, rörelseaktivitet och dygnsrytmen17,18. Dessa fiskar finns som eyed yta fisk som bebor floder av Mexico och södra Texas och minst 29 cave befolkningar runt regionen Sierra Del Abra nordöstra Mexiko19,20,21. Anmärkningsvärt verkar många beteendemässiga skillnader, inklusive sömn förlust, har uppstått oberoende av varandra i flera släktet populationer14,22. Släktet ger därför en modell för att undersöka den konvergent evolutionen av sömn, dygnsrytm, och sociala beteenden.
Det här protokollet beskriver ett system för att mäta sömn och rörelseapparaten beteende i A. mexicanus larver och vuxna. En specialbyggd IR-baserade inspelningssystem möjliggör videoinspelning av djur under ljusa och mörka förhållanden. Inköpt programvara kan användas för att mäta aktivitet och anpassade makron används för att kvantifiera flera aspekter av inaktivitet och bestämma perioder av sömn. Det här protokollet beskriver också experimentella modifieringar för att spåra aktiviteten av flera djur inom en tank, som ger möjlighet att undersöka samspelet mellan sömn och sociala beteenden. Dessa system kan tillämpas på åtgärd sömn, dygnsrytm beteende och rörelseaktivitet i ytterligare fiskarter inklusive Zebrafiskar och spiggar.

<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

Över phyla kännetecknas sömn av mycket beteendemässiga egenskaper som inkluderar förhöjda upphetsning tröskel, rebound efter sömnbrist och konsoliderade perioder av beteendemässiga orörlighet. Den mexikanska släktet, Astyanax mexicanus (A. mexicanus),, är en modell för att studera drag evolution bemöta miljömässiga störning. A. mexicanus finns liksom eyed yta-bostad former och flera blinda grottboende populationer som har robust morfologiska och beteendemässiga skillnader. Sömnbrist har inträffat i flera, självständigt utvecklade släktet populationer. Det här protokollet beskriver en metod för att kvantifiera sömn och rörelseaktivitet i A. mexicanus grotta och ytan fisk. Ett kostnadseffektivt videoövervakningssystem möjliggör beteendemässiga avbildning av individuellt inrymt larver eller vuxen fisk för perioder på en vecka eller längre. Systemet kan användas för att fiska år 4 dagar efter befruktning genom vuxenlivet. Metoden kan även anpassas för att mäta effekterna av sociala interaktioner på sömn genom att registrera flera fisk i en enda arena. Efter beteendevetenskapliga inspelningar, data analyseras med automatiserad mjukvara och sömn analys bearbetas med hjälp av anpassade skript som kvantifiera flera sömn variabler inklusive varaktighet, bout längd och skjutningen nummer. Detta system kan tillämpas på åtgärd sömn, dygnsrytm beteende och rörelseaktivitet i nästan alla fiskarter som bland annat Zebrafiskar och spiggar.

Larverna åldrar 4-30 dpf tillförlitligt kan registreras i skräddarsy slutna systemet beskrivs i figur 1. Systemet innehåller både IR och synlig belysning för att möjliggöra inspelningar under ljusa och mörka förhållanden, under olika synliga ljusförhållanden (figur 1A). Videor och sedan analyseras med spårningsprogramvara (figur 1BC) och efter bearbetning med en anpassa...

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

Detta protokoll Detaljer metoden för att kvantifiera rörelseapparaten beteende och sova i den mexikanska släktet. Tidigare analyser förlängs för att mäta dessa beteenden i socialt inrymt fisk. Detta system kan i stor utsträckning för att studera sömn och aktivitet i andra fiskarter.

Automatiska mätningar av sömn och rörelseaktivitet i mexikanska släktet

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

Detta protokoll kan användas för att kvantifiera sömn och aktivitet i alla fiskpopulationer och har potential att utöka antalet modellsystem som används för att studera sömnreglering. Fördelen med denna teknik är dess flexibilitet. Till exempel kan fisk spåras i en mängd olika arenastorlekar eller i singly-housed eller grupphus experiment.En styrka att mäta sömn i detta system är amenabilityen av metoden för kickgenomströmning drog eller genetisk screening. Vi har tillämpat denna metod på studiet av utvecklingen av sömn i två olika populationer av grottfisk som visar dramatiskt olika sömn fenotyper. Även om det kan vara svårt att upprätta ett system för beteendemässiga imaging, vårt system ger en kostnadseffektiv metod för att studera larv och vuxna fiskar.För att bygga systemet för att exakt spåra rörelseaktivitetsbeteende för att studera sömn och dygnsrytm i larval A.mexicanus, använd 0,33 centimeter tjockt vitt tecken akryl för att konstruera en plattform för larvspårningssystemet. Placera inspelningsplattformen ovanpå den tända fyrkantiga kylflänsen på vilken fiskhaltiga arenor kommer att finnas under beteendemässiga spårningsexperiment, och placera en andra akryl inuti lådan mellan lamporna i djurhuset för att sprida den infraröda för optimal belysning och kontrast. Placera hela larvföljarstadiet och belysningen som ställts upp inom ett slutet plaströr.Använd ett roterande verktyg för att ta bort linsen från en experimentellt lämplig webbkamera. Ta bort de små skruvarna på baksidan av kameran för att ta bort det inre huset, och ta bort de små skruvarna inuti kroppen av kameran för att lossa resten av linsen. Använd en liten skruvmejsel för att ta bort eventuella delar av linshuset som är kvar efter att du klippt linsen.Och ta bort den blå ljusavgivande dioden på den övre delen av laddningskopplingen eller CCD-höljet. Därefter återgår du det inre huset till sin ursprungliga orientering innan du skruvar tillbaka de två yttre skruvarna i sina ursprungliga positioner. Använd en liten såg för att dirigera insidan av kameran så att kameran för att utrustas med en rundad plast routing lite utjämning ner den extra plast tills den kan följa med en lins adapter.Installera ett IR-passfilter inuti kameran så nära CCD som möjligt utan att direktkontakta med kameran, och skruva fast objektivets adapter på 35 millimeter i kamerans framsida i objektivets baksida. Placera sedan kameran och objektivet i hålet borras i locket på toppen av röret som rymmer scenen och lampor, och fäst USB till den dator där djuren kommer att spelas in. För att konstruera ett sömnsystem för vuxna fiskar, skär först infraröda remsor med cirka 46 centimeters mellanrum.Och placera en 46 av fem av 0,32-centimeter 9%ljus passera vitt tecken akryl ark direkt framför varje infraröd ljusremsa att sprida infrarött ljus. Placera sedan alla tankar på ett rack som stöder bakmonterad infraröd belysning, och använd ogenomskinlig plast avdelare och 10-liters tankar glas för att skapa enskilda arenor. För att registrera den lokomotoriska aktiviteten hos den mexikanska tetrafisken placerar dag fyra till sex efterbefruktningsfisk i enskilda brunnar av en 24-brunns vävnadsplatta, och dagar 20 till 30 efterbefruktning i enskilda brunnar av en sex-brunns vävnadsplatta.För att registrera vuxna tetra sömn och aktivitet i en social inställning hus upp till fem vuxna per 10-liters tank med eller utan avdelare. I detta representativa experiment larvfisk från tre oberoende grotta fiskpopulationer visas en betydande minskning av sömn jämfört med ytan fisk. Denna sömnproduktion är konsekvent i alla åldrar testas som sömn var också betydligt minskat i vuxna Pachon, Molino, och Tinaja grotta fisk jämfört med ytfisk.Noterbart är att subventionerade bostäder kraftigt minskade sömnen i ytfisk utan att påverka sömnen i Pacho grottfisk sannolikt på grund av en källareffekt i grottfiskpopulationerna. Vid registrering av fisken försiktighet bör vidtas för att säkerställa att kameran belysningen är optimal för att förbättra signalen av fisken i förhållande till bakgrunden. Vissa grundläggande kommandorad kodning krävs för detta protokoll som är helt beskrivs i texten och bör vara mottagliga för alla labbinställning.Detta protokoll har lett till många frågor om sömn evolution och används för närvarande för narkotika skärmar, spåra sömn beteende, och förstå hur socialt beteende påverkar sömn.

Research

JoVE Journal

Behavior

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

Mus på kort och lång sikt rörelseaktivitet 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

Automatiserade Visual kognitiva uppgifter för inspelning Neural aktivitet Använda 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, och Spar vs Wake Konsolidering fördröjning: Kombination av metoder för att avslöja en interaktiv Effekt av Sömn och 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

Beteende och rörelseapparaten Mätningar Använda ett öppet fält Activity Monitoring System för Skeletal Muscle Sjukdomar

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

Användning av Open Field Maze att mäta motoriskt och ångest-liknande beteende hos möss

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 Epileptiforma Electrocorticograms (ECoGs) och sömn hos råttor och möss genom 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

Med en Split-belt löpband att utvärdera generalisering av mänskliga rörelseapparaten anpassning

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

Icke-invasiv, High-throughput bestämning av sömn varaktighet hos gnagare

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 högpresterande vätskekromatografi mätning av Kynurenine och kynurensyra: avser kognition och sömn hos råttor biokemi

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 sömnbrist i musen PUP med hjälp av skonsam hantering

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