السلوكية Phenotyping من نماذج الأمراض الفئران مع محطة المتكاملة السلوكية (INBEST)

الهدف العام لهذه المنهجية هو تحسين قابلية التكاثر وتوحيد التنميط الظاهري السلوكي والفئران التجريبية من خلال المراقبة المستمرة للتدابير السلوكية الأساسية في بيئة مألوفة. يتكون هذا النظام المعياري من عجلة تشغيل محوسبة لشبكة التسلق الرقمية ، وموزع طعام آلي ، واثنين من TERs التي يتم التحكم فيها بواسطة خلية ضوئية ، ومحفز ضوئي يتم التحكم فيه بواسطة الكمبيوتر ، ومأوى ، ومكونات الطرف الثالث وتقنية MPEG الأربعة بالأشعة تحت الحمراء المدمجة مع تتبع الفيديو وتسجيل الأحداث ، يتم ربط حزم البرامج لإنشاء ثماني ساحات ، مما يسمح بالمراقبة المتزامنة لأربعة تجريبية وأربعة تحكم. يتم تحليل زمن الانتقال والترددات ومدد السلوكيات المحددة باستخدام برنامج MED PC four.

بينما يتم تقييم النشاط الحركي وتضاريس مسارات الحركة باستخدام برنامج ETH ovision XT 8.5 باستخدام التحليل الإحصائي الشامل. غالبا ما تمت معالجة البيانات للكشف عن التغيرات السلوكية الناجمة عن تطور المرض في نماذج الفئران المتنوعة. غالبا ما تجعل الطبيعة المعقدة والحساسة للسلوك قياسات موثوقة في الفئران المريضة بشكل مزمن أمرا صعبا للغاية.

استخدام تقنيات جديدة تسمح بتحليل سلوكي دقيق وغير متحيز. نصف نظام مراقبة مخصص يسمى Inves أو المحطة السلوكية المتكاملة. تم تصميم هذا الجهاز لتوفير قياسات مطولة للمخرجات الوظيفية الأساسية مثل النشاط التلقائي ، وتناول الطعام والماء ، والتفاعل العاطفي ، والسلوك المحفز ، كل ذلك في بيئة منزلية منخفضة الإجهاد.

تشمل المزايا الرئيسية للاستثمار على الاختبارات السلوكية الفردية المراقبة المستمرة ، وتقليل ضغوط النقل ، والجمع السريع لمجموعات متعددة من البيانات التي يتم تغذيتها على الفور للتحليل المحوسب غير المتحيز. على الرغم من أن المراقبة المستمرة تعالج المربكة الشائعة في الدراسات التقليدية ، فمن المهم ملاحظة أن بعض مجالات السلوك ، مثل الوظيفة العصبية والتعلم المكاني ، لا يمكن دراستها في بيئة القفص المنزلي ، مما يستلزم اختبارات إضافية لإكمال تقييم الملف الشخصي السلوكي ، قبل أسبوع إلى أسبوعين من بدء التجربة ، ابدأ في تعويد الفئران على دورة من 12 إلى 12 من الضوء إلى الظلام. تكون الفئران أكثر نشاطا في الليل.

اضبط الإطار الزمني للدورة المظلمة لموازاة ساعات عمل المترجم. يجب أن تظل جميع العوامل البيئية الأخرى مثل درجة الحرارة والتهوية ثابتة خلال هذه الفترة. لتحديد الأرقام الدائمة، قم برسم وشم الذيل على الفئران لمدة خمسة إلى سبعة أيام قبل الاختبار.

تعامل مع الفئران بانتظام لمدة تصل إلى ساعتين في اليوم ، وبالتالي تعويدها على قياس الإجهاد وتسجيل وزن الجسم ودرجة حرارة المستقيم وتدوين ملاحظات عن مظهرها العام. استبعد الفئران من الدراسة التي تظهر تشوهات جسيمة مثل انخفاض استهلاك الطعام أو الماء ، أو فقدان وزن الجسم ، أو وضعية منحنية ، أو استسقاء الرأس المكشكش أو الملطخ ، أو إظهار إفرازات البورفيرين من حول العينين. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن إجراء مجموعة متنوعة من الاختبارات السلوكية مثل المجال المفتوح خلال هذا الإطار الزمني مما يسمح بفهم أكثر شمولا لأوجه القصور في الأداء.

لدراسة سلوكية مطولة ، يجب أن يحتوي موزع الطعام على إمدادات كاملة من كريات طعام الفأر. يزن كل منها 20 ملليغرام. يجب دائما ملء زجاجة واحدة بماء الصنبور العذب.

في اختبار التفضيل ، يمكن أن توفر الزجاجة الثانية حلا بديلا مثيرا للاهتمام ، مثل الزجاجة التي تحتوي على السكر. قم بوزن الزجاجات لتقدير الحجم المستهلك بين الجلسات. لقياس زمن الوصول وتواتر نوبات الشرب ، يجب توصيل صنبور الزجاجة ب TERs.

يكتشف مستشعر الأشعة تحت الحمراء اللعق ، لذا تأكد من عدم حظر المستشعر بواسطة فوهة الفوهة. إذا كان الأمر كذلك ، فقم بتغيير طول الفوهة بحيث تتناسب مع القفص. يجب وضع ملجأ في زاوية بعيدة عن عجلة الجري.

لتتبع الفيديو ، من الضروري أن تضيء الغرفة بضوء خافت منتشر لا ينعكس عن أرضية أو جدران تستثمر. بمجرد ضبط الإضاءة بشكل صحيح ، يمكن رقمنة ساحة الاختبار لبرنامج الاختبار. في هذا العرض التوضيحي ، يتم استخدام حزمة برامج ETH Ovision XT 8.5 لإعداد الساحة.

ابدأ بفتح مشروع تتبع افتراضي وإدخال الإعدادات التجريبية. ثم اختر مصدر الفيديو في هذه الحالة ، منتزع piccolo الدؤوب. اضبط عدد ساحات التتبع على أربعة.

اختر الأنف والذيل المركزي لنقاط التتبع، وحدد وحدات القياس التالي من القائمة التجريبية. ضمن قائمة الإعداد، حدد عدد الإصدارات التجريبية بالنقر فوق الزر إضافة إصدارات تجريبية. ثم قم بتبديل خيار إضافة متغير لتحديد متغيرات مستقلة مثل معرف الماوس ومجموعة الجنس والتعيين والضغط.

الآن التقط صورة خلفية للساحة بالنقر فوق علامة التبويب إعدادات الساحة وتحديد محيط الساحة باستخدام أدوات الرسم المتاحة بعد تحديد الساحة ، واستخدم خيار إضافة المنطقة لتحديد مناطق الاهتمام مثل الأرضية ، و TERs ، وموزع الطعام ، وما إلى ذلك. ثم أضف المناطق التي لا يمكن رؤية الماوس فيها باستخدام خيار إضافة مجموعة منطقة مخفية. وهذا يشمل الملجأ وعجلة الجري.

يجب أن تحتوي كل منطقة مخفية أيضا على نقطة خروج دخول محددة. بعد تحديد محيط ومناطق كل ساحة ، قم بإجراء اختبارات المعايرة باستخدام خيار المعايرة في البرنامج. استخدم أداة الوصول إلى المقياس لتحديد عرض كل ساحة وطولها.

ثم تحقق من صحة إعدادات كل ساحة باستخدام زر التحقق من الصحة وتابع إعداد معلمات الإصدار التجريبي وجمع البيانات. للحصول على الحصول على البيانات ، يجب أولا تعيين معلمات في البرنامج. ابدأ بالوصول إلى علامة التبويب إعدادات التحكم في الإصدار التجريبي وتحديد الأطر الزمنية للمجموعة التجريبية.

شرط البدء لتبدأ عندما تتجاوز مدة نقطة المركز ثانية واحدة في الساحة ، يتم تعيين مدة التجربة عن طريق توسيع مربع شرط التوقف وتعيين الإصدار التجريبي لينتهي بعد تأخير محدد مسبقا مثل 10 ساعات ، الآن حدد خيارا من طريقة الكشف من أسفل علامة تبويب إعدادات الكشف. بعد ذلك ، التقط الصورة المرجعية للساحة الفارغة باستخدام زر الإعدادات وتحديد الاستيلاء على التيار أثناء وجوده في وحدة الكشف ، واضبط نطاق التباين لنقاط اكتشاف الأنف والذيل المركزية. اضبط النطاق ليكون مستمرا.

ثم أشر إلى أن الماوس أكثر إشراقا أو أغمق من الخلفية. الآن اضبط إعداد حجم الهدف ، والذي يعتمد على مجال رؤية الكاميرا. ثم ، إذا لزم الأمر ، اضبط إطارات التحليل في الثانية بناء على ما يستطيع الكمبيوتر القيام به.

معالجة 14.9 إطارا. والثاني عادة ما يكون كافيا. عند إجراء جميع التغييرات على خيارات وحدة الكشف ، تأكد من حفظها قبل المتابعة لقياس زمن الانتقال وتكرار ومدة الأفعال السلوكية.

يتم استخدام روتين مخصص في MED PC four للإدخال خطوة بخطوة لمعلمات الجلسة مثل معرف الماوس ، ومدة التجربة ، ونوبات عجلة الجري ، وما إلى ذلك. عندما تكون جميع هذه المعلمات مدخلة ويتم تشغيل جميع معدات الاختبار ، تابع عن طريق وضع الماوس في الساحة. ثم قم بمزامنة حزم تتبع الفيديو والأحداث عن طريق الضغط في نفس الوقت على أزرار التسجيل ومغادرة الغرفة بهدوء لاحقا عند انتهاء فترة التسجيل ، وإعادة الفئران إلى أقفاص منزلها ، وقياس أوزان الزجاجة ، وحفظ جميع البيانات المسجلة على الوسائط الرقمية.

يمكن إخراج البيانات الأولية إلى جدول بيانات لتحليلها ، ويمكن تسجيل ملفات الفيديو الأولية للسلوكيات غير المتكررة مثل التنميط أو النوبات. تم إجراء دراسة مطولة مع فئران CD واحدة باستخدام أفضل عدة أيام قبل الجراحة. تم جمع بيانات خط الأساس متبوعة ببيانات ما بعد الجراحة التي تتضمن الإدارة المستمرة داخل البطين الدماغي للأجسام المضادة التفاعلية في الدماغ.

بدءا من اليوم الخامس ، أظهرت المجموعات التجريبية إعاقات مختلفة بما في ذلك تقليل لعق زجاجات المياه. كما أظهروا زمن انتقال متزايد للاقتراب من الزجاجات بمحلول السكرالوز ، وأظهروا انخفاضا في استهلاك الطعام. بالتزامن مع هذه التغييرات ، أظهرت الفئران التي تعطى الأجسام المضادة التفاعلية للدماغ أيضا انخفاضا في نشاط عجلة الجري مقارنة بمراقبة الفئران كما تم قياسها بواسطة برنامج تتبع الفيديو الذي تم قياسه أيضا.

في المجموعة التجريبية ، فضلت الفئران المعالجة قضاء بعض الوقت في الملاجئ. باستخدام هذه البيانات ، تم إنشاء صورة روغرام بسيطة لتوضيح هذه الاختلافات السلوكية. بعد مشاهدة هذا الفيديو ، يجب أن يكون لديك فهم جيد لكيفية إعداد جهاز مراقبة مخصص للتحليل السلوكي غير المتحيز.

في بيئة مماثلة في المنزل ، يوفر التنميط الظاهري الآلي للقفص المنزلي ثروة من المعلومات التي تسمح بتقييما أكثر دقة لحركية البداية وشدة العجز السلوكي الناجم عن المرض المرتبط بالسلوك الذي يحفز الحركة العفوية والتفاعل العاطفي عن طريق تقليل المشكلات المتعلقة بالإعدادات البيئية غير المتسقة ، والنقل ، والإجهاد ، وأجهزة المناولة المتكررة مثل inves يمكن أن تعزز بشكل كبير اتساق ودقة النتائج السلوكية عبر دراسات منفصلة.