Name: gathering self-initiated rat behavioral data to characterize post-stroke deficits
Uploaded: 2024-03-15T12:40:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Gathering Self-Initiated Rat Behavioral Data to Characterize Post-Stroke Deficits at JoVE.com

이 연구는 노스 텍사스 대학교 (UNT)의 신경 조작 관계에 관한 연구를 위해 Beatrice H. Barrett 기부금에서 부분적으로 자금을 지원했습니다. Neuroplasticity and Repair Laboratory의 모든 구성원, 특히 Valerie Rojas, Mary Kate Moore, Cameron Scallon 및 Hannah McGee의 의견과 도움에 감사드립니다.

모든 절차와 동물 관리는 University of North Texas 기관 동물 관리 및 사용 위원회(IACUC)의 승인을 받았으며 실험실 동물의 관리 및 사용에 대한 National Institutes of Health 가이드를 준수했습니다. 본 연구에서 사용된 성체 수컷 및 암컷 Long-Evans 쥐(400-800g, 1.5세)는 콜로니 케이지에 수용되었습니다.
1. 장비 준비
<ol><li>설계 파일 및 시공 지침에 따라 ORT(One-Rat Turnstile)를 구하...

<ol>
	<li>Whishaw, I. Q., Kolb, B. <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 behavior of the laboratory rat: A handbook with tests. , (2004).</li><li>Sorge, R. E., 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=Olfactory+exposure+to+males,+including+men,+causes+stress+and+related+analgesia+in+rodents.">Olfactory exposure to males, including men, causes stress and related analgesia in rodents.</a> Nature Methods. 11 (6), 629-632 (2014).</li><li>Ottesen, J. L., Weber, A., G&#252;rtler, H., Mikkelsen, L. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=New+housing+conditions:+Improving+the+welfare+of+experimental+animals.">New housing conditions: Improving the welfare of experimental animals.</a> Alternatives to Laboratory Animals. 32 (Suppl 1B), 397-404 (2004).</li><li>Arakawa, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ethological+approach+to+social+isolation+effects+in+behavioral+studies+of+laboratory+rodents.">Ethological approach to social isolation effects in behavioral studies of laboratory rodents.</a> Behavioural Brain Research. 341, 98-108 (2018).</li><li>Simpson, J., Kelly, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+impact+of+environmental+enrichment+in+laboratory+rats-behavioural+and+neurochemical+aspects.">The impact of environmental enrichment in laboratory rats-behavioural and neurochemical aspects.</a> Behavioural Brain Research. 222 (1), 246-264 (2011).</li><li>Van Praag, H., Kempermann, G., Gage, F. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neural+consequences+of+enviromental+enrichment.">Neural consequences of enviromental enrichment.</a> Nature Reviews Neuroscience. 1 (3), 191-198 (2000).</li><li>Hays, S. 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=The+isometric+pull+task:+A+novel+automated+method+for+quantifying+forelimb+force+generation+in+rats.">The isometric pull task: A novel automated method for quantifying forelimb force generation in rats.</a> Journal of Neuroscience Methods. 212 (2), 329-337 (2013).</li><li>Wong, C. C., Ramanathan, D. S., Gulati, T., Won, S. J., Ganguly, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+automated+behavioral+box+to+assess+forelimb+function+in+rats.">An automated behavioral box to assess forelimb function in rats.</a> Journal of Neuroscience Methods. 246, 30-37 (2015).</li><li>Sindhurakar, A., Butensky, S. D., Carmel, 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=Automated+forelimb+tasks+for+rodents:+Current+advantages+and+limitations,+and+future+promise.">Automated forelimb tasks for rodents: Current advantages and limitations, and future promise.</a> Neurorehabilitation and Neural Repair. 33 (7), 503-512 (2019).</li><li>Sindhurakar, 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=An+automated+test+of+rat+forelimb+supination+quantifies+motor+function+loss+and+recovery+after+corticospinal+injury.">An automated test of rat forelimb supination quantifies motor function loss and recovery after corticospinal injury.</a> Neurorehabilitation and Neural Repair. 31 (2), 122-132 (2017).</li><li>Gallistel, C., 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=Screening+for+learning+and+memory+mutations:+A+new+approach.">Screening for learning and memory mutations: A new approach.</a> Acta psychologica Sinica. 42 (1), 138 (2010).</li><li>Fenrich, K. K., 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=Improved+single+pellet+grasping+using+automated+ad+libitum+full-time+training+robot.">Improved single pellet grasping using automated ad libitum full-time training robot.</a> Behavioural Brain Research. 281, 137-148 (2015).</li><li>Brenneis, C., 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=Automated+tracking+of+motion+and+body+weight+for+objective+monitoring+of+rats+in+colony+housing.">Automated tracking of motion and body weight for objective monitoring of rats in colony housing.</a> Journal of the American Association for Laboratory Animal Science. 56 (1), 18-31 (2017).</li><li>Pereira, T. D., 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=Sleap:+A+deep+learning+system+for+multi-animal+pose+tracking.">Sleap: A deep learning system for multi-animal pose tracking.</a> Nature Methods. 19 (4), 486-495 (2022).</li><li>Lauer, 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=Multi-animal+pose+estimation,+identification+and+tracking+with+deeplabcut.">Multi-animal pose estimation, identification and tracking with deeplabcut.</a> Nature Methods. 19 (4), 496-504 (2022).</li><li>Butcher, G., 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=An+apparatus+for+automatically+training+and+collecting+individualized+behavioral+data+with+socially+housed+rodents.">An apparatus for automatically training and collecting individualized behavioral data with socially housed rodents.</a> Journal of Neuroscience Methods. 365, 109387 (2022).</li><li>Winter, Y., Schaefers, A. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+sorting+system+with+automated+gates+permits+individual+operant+experiments+with+mice+from+a+social+home+cage.">A sorting system with automated gates permits individual operant experiments with mice from a social home cage.</a> Journal of Neuroscience Methods. 196 (2), 276-280 (2011).</li><li>Rivalan, M., Munawar, H., Fuchs, A., Winter, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+automated,+experimenter-free+method+for+the+standardised,+operant+cognitive+testing+of+rats.">An automated, experimenter-free method for the standardised, operant cognitive testing of rats.</a> PLOS One. 12 (1), e0169476 (2017).</li><li>Deacon, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Housing,+husbandry+and+handling+of+rodents+for+behavioral+experiments.">Housing, husbandry and handling of rodents for behavioral experiments.</a> Nature Protocols. 1 (2), 936-946 (2006).</li><li>Lang, C. E., Lohse, K. R., Birkenmeier, 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=Dose+and+timing+in+neurorehabilitation:+Prescribing+motor+therapy+after+stroke.">Dose and timing in neurorehabilitation: Prescribing motor therapy after stroke.</a> Current Opinion in Neurology. 28 (6), 549 (2015).</li><li>Butcher, G., Becker, A., Davidson, A., Baltazar, M., Armshaw, J., Cruz, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inventing+a+supercage+for+rats.">Inventing a supercage for rats.</a> , (2019).</li><li>Davidson, 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=Engineering+an+enriched+environment+operant+chamber+and+its+implications.">Engineering an enriched environment operant chamber and its implications.</a> , (2019).</li><li>Windle, V., 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=An+analysis+of+four+different+methods+of+producing+focal+cerebral+ischemia+with+endothelin-1+in+the+rat.">An analysis of four different methods of producing focal cerebral ischemia with endothelin-1 in the rat.</a> Experimental Neurology. 201 (2), 324-334 (2006).</li><li>Reppucci, C. J., Veenema, A. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+social+versus+food+preference+test:+A+behavioral+paradigm+for+studying+competing+motivated+behaviors+in+rodents.">The social versus food preference test: A behavioral paradigm for studying competing motivated behaviors in rodents.</a> MethodsX. 7, 101119 (2020).</li><li>Borland, J. 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=A+novel+operant+task+to+assess+social+reward+and+motivation+in+rodents.">A novel operant task to assess social reward and motivation in rodents.</a> Journal of Neuroscience Methods. 287, 80-88 (2017).</li><li>Tzschentke, T. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Review+on+cpp:+Measuring+reward+with+the+conditioned+place+preference+(cpp)+paradigm:+Update+of+the+last+decade.">Review on cpp: Measuring reward with the conditioned place preference (cpp) paradigm: Update of the last decade.</a> Addiction Biology. 12 (3-4), 227-462 (2007).</li><li>Salamone, J. D., Correa, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neurobiology+and+pharmacology+of+activational+and+effort-related+aspects+of+motivation:+Rodent+studies.">Neurobiology and pharmacology of activational and effort-related aspects of motivation: Rodent studies.</a> Current Opinion in Behavioral Sciences. 22, 114-120 (2018).</li><li>Shull, 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=Bouts,+changeovers,+and+units+of+operant+behavior.">Bouts, changeovers, and units of operant behavior.</a> European Journal of Behavior Analysis. 12 (1), 49-72 (2011).</li><li>Gottlieb, E., 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+bidirectional+impact+of+sleep+and+circadian+rhythm+dysfunction+in+human+ischaemic+stroke:+A+systematic+review.">The bidirectional impact of sleep and circadian rhythm dysfunction in human ischaemic stroke: A systematic review.</a> Sleep Medicine Reviews. 45, 54-69 (2019).</li><li>Lo, E. 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=Circadian+biology+and+stroke.">Circadian biology and stroke.</a> Stroke. 52 (6), 2180-2190 (2021).</li><li>Meng, H., Liu, T., Borjigin, J., Wang, M. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ischemic+stroke+destabilizes+circadian+rhythms.">Ischemic stroke destabilizes circadian rhythms.</a> Journal of Circadian Rhythms. 6 (1), 1-13 (2008).</li><li>Stern, R. A., Bachman, D. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Depressive+symptoms+following+stroke.">Depressive symptoms following stroke.</a> The American Journal of Psychiatry. 148 (3), 351-356 (1991).</li><li>Rapolien&#279;, J., Endzelyt&#279;, E., Jasevi&#269;ien&#279;, I., Savickas, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stroke+patients+motivation+influence+on+the+effectiveness+of+occupational+therapy.">Stroke patients motivation influence on the effectiveness of occupational therapy.</a> Rehabilitation Research and Practice. 2018, (2018).</li><li>Robinson, R. G., Jorge, R. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Post-stroke+depression:+A+review.">Post-stroke depression: A review.</a> American Journal of Psychiatry. 173 (3), 221-231 (2016).</li><li>Faraji, 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=Sex-specific+stress+and+biobehavioral+responses+to+human+experimenters+in+rats.">Sex-specific stress and biobehavioral responses to human experimenters in rats.</a> Frontiers in Neuroscience. 16, 965500 (2022).</li></ol>

이 프로토콜은 여러 용도로 사용됩니다. 첫째, 그리고 가장 광범위하게, ORT는 사회적이고 풍요로운 주거의 맥락에서 자동화된 단일 피험자 행동 훈련 및 데이터 수집을 가능하게 하기 위해 개발되었습니다. 이 연구는 일반적인 행동 척도를 수집하고 뇌졸중의 맥락에서 자세히 설명하는 아이디어를 테스트했지만 다른 응용 프로그램 및 행동 작업에 대해서도 동일한 작업을 수행할 수 있습니다. 이...

쥐 모델을 사용한 행동 훈련 및 테스트는 인지 과정 탐색에서 질병 상태 등에 이르기까지 수많은 연구 분야에서 중요합니다1. 일반적으로 이 교육 및 테스트는 단일 동물을 대상으로 일대일 세션으로 수행되며, 연구원은 동물을 집 우리에서 수동으로 제거하고 임시로 일종의 장치에 넣습니다. 불행히도 이 접근 방식에는 몇 가지 어려움과 제한 사항이 있습니다. 첫째, 행동 테스트는 연구자에게 많은 시간이 소요될 수 있으며, 교육이 필요한 경우 그 시간 요구량은 훨씬 더 커집니다. 둘째, 이 접근법은 다른 곳에서 확립된 바와 같이 수집된 데이터에 자동으로 영향을 미치거나 잠재적으로 혼동을 일으킬 수 있습니다2. 이러한 혼란은 농축 관련 변수를 고려할 때 특히 두드러집니다. 구체적으로 말하자면, 실험용 쥐는 전통적으로한두 마리의 쥐가 겨우 들어갈 수 있는 작은 우리에 갇혀 지내는데3, 바퀴가 제공되지 않으면 평생 동안 운동할 기회를 갖지 못할 수 있다. 또한, 고립된 주거는 쥐4와 같은 사회적 종에게 스트레스의 주요 원인이 될 수있다. 이러한 복지 관련 결점 중 일부는 랫트 생리학5,6에 영향을 미칠 수 있으며, 이는 종의 전형적인행동 표현4의 발달을 선점할 수 있으며, 인간 상황에 적용되는 설치류 모델의 품질에 영향을 미칠 수 있다.
연구자들은 최근 몇 년 동안 이러한 문제에 대한 여러 유형의 해결책을 추구해 왔습니다. 가장 간단한 해결책은 행동 테스트 및 훈련을 자동화하는 것입니다7,8,9,10 따라서 한 명의 연구원이 단일 동물을 돌볼 필요가 없습니다. 추가적인 해결책은 동물을 실험실(11,12)로 자동 이송하는 것이었으며, 이는 인간의 개입의 필요성을 더욱 제거하였다. 마지막으로, 동물들이 다른 동물들과 함께 우리에 갇혀 식민지에 수용될 수 있도록 하고 탐험과 풍부화를 위한 더 많은 공간을 가질 수 있도록 하는 몇 가지 설정이 탐색되었다13. 이러한 장점에도 불구하고, 이러한 콜로니 설정은 개별적으로 차별화된 행동 데이터를 수집하려는 노력을 제한하거나 복잡하게 만들 수 있습니다(컴퓨터 비전을 사용하려는 노력이 참조됨)14,15. 개별 행동 데이터가 필요한 경우, 행동 세션을 위해 콜로니 케이지에서 동물을 식별하고 회수하는 것이 더 어렵거나 복잡할 수 있습니다. 현재, (풍부한) 콜로니 하우징 16,17,18에서 개별 행동 데이터를 수집하기 위한 시스템은 거의 존재하지 않는다.
이러한 단점은 후천성 뇌 손상의 행동 영향에 대한 연구에 특히 영향을 미칠 수 있습니다. 첫째, 인간의 존재 및/또는 성별, 그리고 취급 관행이 설치류의 행동에 영향을 미친다는 것이 분명하다 2,19, 그리고 이러한 변수들은 이전과 비교하여 쥐의 행동에 차별적으로 영향을 미칠 수 있다. 뇌졸중 후. 둘째, 뇌졸중 후 인간의 행동 결과는 재활 운동의 권장 복용량에 대한 참여를 자발적으로 줄임으로써 악화될 수 있다20. 현재 설치류 실험은 이러한 종류의 맥락을 모델링하지 않는 경향이 있는데, 이는 쥐가 행동 세션에 참여하거나 기권할 자유가 없기 때문입니다.
이 기사에서는 enriched colony caging의 틀 내에서 개별 행동 테스트를 용이하게 하도록 설계된 프로토콜을 소개합니다. 이 접근 방식은 현재 관행의 제약을 해결할 뿐만 아니라 혁신적인 조치를 탐색할 수 있는 길을 열어줍니다. ORT(One-Rat Turnstile)가 개발되어 군집 케이지에 부착할 수 있어 동물이 독립적으로 행동 챔버에 들어가 자체 훈련 및 테스트 세션을 시작할 수 있습니다. 이 시스템은 저렴합니다. 각 ORT는 저렴한 비용으로 조립할 수 있습니다(3D 프린터에 대한 액세스 권한 부여). 과거에는 이 시스템의 검증이 기본 조작 챔버를 사용하여 수행되었으며, 이는 동물이 실험자(16)의 존재 없이 간단한 조작 레버 프레스를 수행하도록 일관되게 훈련될 수 있음을 보여주었다. 그럼에도 불구하고 이 구성이 다른 시나리오에 적용되는지 여부에 대한 질문은 해결되지 않은 상태로 남아 있습니다. 목표는 뇌졸중 후 운동 장애와 관련된 숙련된 도달 행동을 교육하고 정량화하기 위해 이전에 확립된 ORT-colony 케이지 설정의 효과를 검증하는 것입니다. 이 구성은 뇌졸중 연구에서 일반적으로 탐구되지 않는 새로운 변수를 생성하는 데 활용되었습니다. 이러한 변수에는 숙련된 도달 과제에 대한 성과 지표와 동기 부여 및 의사 결정과 관련될 수 있는 자기 시작 측정이 포함됩니다. 또한, 전체 24시간 동안 매일 자가 시작의 일주기 패턴에서 뇌졸중으로 인한 변화가 효과적으로 감지되었습니다.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>3D printer&#160;</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Consult with local makerspace</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>bolt</td>
			<td>Boltdepot</td>
			<td>1346</td>
			<td>6-32 or 8-32 by&#160; 0.5&#34;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>bolt</td>
			<td>Boltdepot</td>
			<td>1348</td>
			<td>6-32 or 8-32 by&#160; 0.75&#34;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>door hinge</td>
			<td>XJS (Amazon)</td>
			<td>43398-16234</td>
			<td>1&#34; cabinet stainless steel door hinge set; Optional (if &#34;perfect hinge&#34; is not printed)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>drill</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Any electric drill works</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>extension spring</td>
			<td>Nieko (Amazon)</td>
			<td>50456A</td>
			<td>Choose and adjust spring based on ORT sized and desired tension</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>granulated sugar</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>lock nuts</td>
			<td>Boltdepot</td>
			<td>2551</td>
			<td>6-32 or 8-32</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>measuring tape</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>microcontroller</td>
			<td>Arduino</td>
			<td>A000066</td>
			<td>Arduino Uno</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>microswitch</td>
			<td>Sparkfun</td>
			<td>KW4-Z5F</td>
			<td>mini microswitch (SPDT-roller lever)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>One Rat Turnstile (ORT)</td>
			<td>Vulintus</td>
			<td></td>
			<td>Contact company to request quote if not self-assembling</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Operant Chambers as desired for behavioral assessment: For this experiment we used automated isometric pull chambers from Vulintus&#160;</td>
			<td>Vulintus</td>
			<td>No cat #: contact Vulintus</td>
			<td>Contact Vulintus for quote</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PLA filament&#160;</td>
			<td>OVERTURE (Amazon)</td>
			<td>UK-MATTEPLA17511</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>plexiglass</td>
			<td>Lesnlok (Amazon)</td>
			<td>B09P74K7BR</td>
			<td>clear, 1/8&#34; thickness, Cut to size</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>plexiglass cutter</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>python program</td>
			<td>Python Software Foundation</td>
			<td></td>
			<td>software available on request</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>RFID reader</td>
			<td>Priority 1 Design</td>
			<td>RFIDRW-E-USB</td>
			<td>With antenna</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>RFID tag</td>
			<td>Unified Information Devices</td>
			<td>UC-1485-10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>rod</td>
			<td>Boltdepot</td>
			<td>23632</td>
			<td>cut to &#62; 3.5&#34;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rotary tool</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Used to bore hole in apparatus and colony caging for ORT; any hardware usable</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>sand paper</td>
			<td>HSYMQ (Amazon)</td>
			<td>TOMPOL-1118-1915-11</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>socket wrench set</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Any socket wrench set works</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>soldering iron</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>super glue</td>
			<td></td>
			<td>234790</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>wire</td>
			<td>Plusivo (Amazon)</td>
			<td>EAN0721248989789</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
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gathering self-initiated rat behavioral data to characterize post-stroke deficits

쥐 모델의 행동 테스트는 심리학, 생물 의학 및 행동 연구를 포함한 다양한 목적으로 자주 활용됩니다. 많은 전통적인 접근 방식에는 단일 연구자와 실험에 참여한 각 동물 간의 개별 일대일 테스트 세션이 포함됩니다. 이 설정은 연구자에게 매우 시간이 많이 소요될 수 있으며, 이의 존재는 원치 않는 방식으로 행동 데이터에 영향을 미칠 수 있습니다. 또한, 쥐 연구를 위한 전통적인 케이지는 일반적으로 쥐 종에게 전형적일 수 있는 풍부화, 운동 및 사회화의 부족을 부과하며, 이러한 맥락은 행동 데이터의 결과를 왜곡할 수도 있습니다. 이러한 한계를 극복하는 것은 후천성 뇌 손상 연구를 포함한 여러 연구 응용 분야에서 가치가 있을 수 있습니다. 여기에서는 인간이 없는 군집 케이지에서 개별 쥐의 행동을 자동으로 훈련하고 테스트하기 위한 예제 방법을 제시합니다. 무선 주파수 식별은 개별 쥐에 대한 세션을 조정하는 데 사용될 수 있습니다. 이 시스템의 검증은 뇌졸중 전후에 숙련된 앞다리 운동 성능을 측정하는 예제 컨텍스트에서 이루어졌습니다. 뇌졸중 후 행동 장애의 전통적인 특성과 시스템에 의해 가능해진 새로운 측정이 측정되며, 여기에는 성공률, 당기는 힘의 다양한 측면, 시합 분석, 시작 속도 및 패턴, 세션 지속 시간, 일주기 패턴이 포함됩니다. 이러한 변수는 몇 가지 제한 사항 없이 자동으로 수집할 수 있습니다. 이 장치는 노출, 타이밍 및 실습에 대한 실험적 통제를 제거하지만, 검증은 동물에서 동물로 이러한 변수에서 합리적인 일관성을 생성했습니다.

동물들은 한 군집 케이지에서 4 마리의 암컷 쥐와 별도의 식민지 케이지에서 4 마리의 수컷 쥐로 훈련되고 테스트되었습니다. 모든 쥐는 4일 이내에 ORT를 통과하는 법을 배웠다. 4마리의 암컷 쥐는 약 6주간의 훈련 만에 120g의 힘 요구량에서 >85%의 성공적인 시합에 도달했고, 수컷 쥐는 10주 만에 동일한 기준에 도달했습니다(박탈된 쥐를 대상으로 한 표준 훈련의 경우 약 3주)7. 이 ?...

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Gathering Self-Initiated Rat Behavioral Data to Characterize Post-Stroke Deficits

사회적 식민지 케이지 환경 내에서 스스로 시작한 개별 행동 세션에서 데이터를 획득하는 시스템이 제시됩니다. 이 시스템의 효율성은 자동화된 숙련 도달 범위 평가를 사용하여 입증되었으며, 이를 통해 뇌졸중 후 운동 장애, 동기 부여와 관련된 잠재적 행동 변화, 일주기 변동 및 기타 혁신적인 종속 변수의 특성을 파악할 수 있습니다.

뇌졸중 후 결핍을 특성화하기 위해 자가 주도적인 쥐 행동 데이터 수집

Behavioral testing in rat models is frequently utilized for diverse purposes, including psychological, biomedical, and behavioral research. Many ...

이 연구는 동물이 풍부한 식민지 주택에서 살 수 있도록 함으로써 행동 기반 실험의 일반적인 한계를 해결하는 것을 목표로 합니다. 목표는 자기 주도적 행동 검사 및 훈련을 촉진하고, 이러한 접근 방식이 전형적이고 새로운 뇌졸중 후 종속 변수를 포함하여 유효한 개별화된 데이터를 생성할 수 있는 방법을 보여주는 것입니다. 행동 실험을 수행하는 연구자에게는 행동 훈련에 시간을 할애하고 인간이 설치류를 다루는 것과 음식, 운동 및 사회적 상호 작용의 박탈과 관련된 잠재적인 혼란을 최소화하는 것을 포함하여 몇 가지 과제가 있습니다.바라건대, 이 프로토콜의 발견이 행동 데이터를 수집하기 위한 자동화되고 인간이 자유로우며 생태학적으로 풍부한 접근 방식을 추구하는 것의 유용성을 보여주기를 바랍니다. 이를 통해 다른 연구자들이 이러한 고처리량 방법을 활용하여 새로운 변수와 다양한 실험 패러다임을 탐구할 수 있기를 바랍니다. 시작하려면 사전 조립된 하나의 쥐 개찰구 또는 ORT를 얻으십시오.무선 주파수 식별 또는 RFID 리더를 ORT에 부착한 다음 RFID 안테나를 ORT 튜브에 부착합니다. 행동 장치와 콜로니 케이지 사이에 ORT를 부착합니다. ORT를 통과하는 동물을 읽을 수 있도록 RFID 시스템을 설치합니다.같은 크기의 쥐 집단을 콜로니 케이지에 도입합니다. 쥐가 ORT를 통해 행동 장치에 정기적으로 들어가도록 훈련시킵니다. 다음으로, 숙련된 도달 장치에 설문 조사 핸들을 도입합니다.Arduino 프로그램에서 풀 핸들을 가장 높은 감도로 설정하려면 RAT로 이동합니다. H 파일을 열고 당김을 시작하는 데 필요한 하중 임계값을 정의합니다. 챔버 바깥쪽 1-1.25cm의 최종 위치에 도달할 때까지 매일 레버를 0.25-0.5mm씩 집어넣습니다.핸들을 활성화하는 데 필요한 당기는 힘을 점진적으로 증가시키기 위해 백분위수 훈련 프로그램을 시작합니다. 쥐가 최종 기준 범위인 120g 당김에 안정적으로 도달하면 백분위수 훈련 프로그램을 제거하고 핸들 활성화 기준을 120g으로 고정합니다. 뇌졸중으로 인한 쥐를 전통적인 케이지에서 3-7일 동안 회복시킵니다.회복 후, 숙련된 도달 장치에 부착된 ORT와 함께 쥐를 식민지 케이지로 되돌려 놓습니다. 뇌졸중 후 결손을 평가하기에 충분한 데이터가 수집될 때까지 120g의 당김 요구 사항에서 행동 테스트를 완료합니다. 숙련된 도달 범위 평가에서는 뇌졸중 유도 후 성공률, 쥐 당기기당 평균 힘 및 쥐 한 판 한 판 당 당기기에 유의한 변화가 관찰되었습니다.뇌졸중은 세션 시작에 영향을 미치지 않았습니다. 여성은 남성보다 지속적으로 더 많은 세션을 시작했으며 뇌졸중 후 속도에는 변화가 없었습니다. 대조적으로, 대부분의 쥐는 챔버 지속 시간이 증가했는데, 이는 시합 성공률이 감소했기 때문일 수 있습니다.뇌졸중은 남성과 여성 모두에서 하루 종일 세션 분포의 일주기 패턴에 영향을 미쳤습니다. 뇌졸중 이전에, 동물들은 주로 빛의 주기 초기에 이 작업에 참여했고, 암컷의 경우 어두운 주기가 시작되기 직전에 이 작업에 참여했다. 뇌졸중 후, 남성과 여성 모두 빛의 주기 전반에 걸쳐 점차적으로 참여를 증가시키는 쪽으로 바뀌었습니다.중개 뇌졸중 연구는 현재 다양한 중요한 행동 분석을 활용하지만, 대다수는 노동 집약적인 일대일 검사와 비정기적인 동물 훈련을 필요로 합니다. 또한, 자체 시작 변수는 분석이 주로 실험 또는 시작된 세션 및 작업을 특징으로 하기 때문에 거의 캡처되지 않습니다. 일반적인 행동 훈련 및 테스트 접근 방식과 비교할 때 이 프로토콜은 몇 가지 이점을 제공합니다.이는 인간 취급과 관련된 혼란을 해결하고, 연구자의 일상 노동을 줄이고, 여러 가지 농축 소스를 가능하게 하고, 일주기 및 시작 변수에 대한 새로운 측정을 제공합니다.

Research

JoVE Journal

Behavior

Behavioral Phenotyping of Murine Disease Models with the Integrated Behavioral Station (INBEST)

Behavioral Phenotyping of Murine Disease Models with the Integrated Behavioral Station INBEST

통합 행동 역으로 설치류 질병 모델의 행동 표현형 (INBEST)

Due to rapid advances in genetic engineering, small rodents have become the preferred subjects in many disciplines of biomedical research. In studies of ...

연구

행동분석학

A Procedure to Observe Context-induced Renewal of Pavlovian-conditioned Alcohol-seeking Behavior in Rats

절차 흰쥐의 파블로프 에어컨 알코올 추구 행동의 상황에 의한 갱신을 준수합니다

Environmental contexts in which drugs of abuse are consumed can trigger craving, a subjective Pavlovian-conditioned response that can facilitate ...

Assessing the Multiple Dimensions of Engagement to Characterize Learning: A Neurophysiological Perspective

참여의 여러 차원을 평가하는 것은 학습의 특성을 : 신경 생리학 관점

In a recent theoretical synthesis on the concept of engagement, Fredricks, Blumenfeld and Paris1 defined engagement by its multiple dimensions: ...

A Mouse Model of Subchronic and Mild Social Defeat Stress for Understanding Stress-induced Behavioral and Physiological Deficits

스트레스에 의한 행동 및 생리 적자를 이해 아 만성 및 온화한 사회 패배 스트레스의 마우스 모델

Stressful life events often increase the incidence of depression in humans. To study the mechanisms of depression, the development of animal models of ...

Detecting Behavioral Deficits in Rats After Traumatic Brain Injury

외상 성 뇌 손상 후 쥐에서 행동 적자를 감지

With the increasing incidence of traumatic brain injury (TBI) in both civilian and military populations, TBI is now considered a chronic disease; however, ...

Modeling Verbal Behavior Deficits with the Stimulus Control Ratio Equation, SCoRE

자극 제어 비율 방정식으로 구두 행동 적자 모델링, SCoRE

Verbal operant analyses are the extension of functional analysis technology to the field of verbal behavior, of particular relevance to autism spectrum ...

A Middle Cerebral Artery Occlusion Technique for Inducing Post-stroke Depression in Rats

쥐의 사후 뇌졸중 우울증을 유도 하기 위한 중간 대뇌 동맥 폐색 기술

Post-stroke depression (PSD) is the most recurrent of all psychiatric complications resulting from an ischemic stroke. A greater majority (about 60%) of ...

Behavioral Approaches to Studying Innate Stress in Zebrafish

제 브라 피시에서 선천적인 스트레스를 연구 하는 행동 접근법

Responding appropriately to stressful stimuli is essential for survival of an organism. Extensive research has been done on a wide spectrum of ...

An Instrumented Pull Test to Characterize Postural Responses

Impairment of postural reflexes, termed postural instability, is a common and disabling deficit in Parkinson's disease. To assess postural reflexes, ...