نظام لتتبع ديناميات سلوك التفضيل الاجتماعي في القوارض الصغيرة

يتطلب استكشاف الآليات العصبية البيولوجية للسلوك الاجتماعي اختبارات سلوكية يمكن تطبيقها على النماذج الحيوانية بطريقة مستقلة غير متحيزة ومراقبة. يسمح نظامنا بإجراء تحقيق مفصل للسلوكيات الاجتماعية وديناميكيتها في نماذج القوارض الصغيرة ويدعم المقارنات الدقيقة بين السلالات والظروف والعلاجات. ويمكن استخدام هذا النظام في أي نوع من اختبارات التمييز الاجتماعي، مثل التمييز بين الذكور والإناث.

وعلاوة على ذلك، لا توجد حدود لأحجام المواضيع. يتطلب التحليل بعض الخبرة لاختيار المعلمات المثلى للتتبع. للمستخدمين الجدد أوصي رصد التتبع على شاشة الكمبيوتر للتقييم الأولي.

قبل ساعة واحدة على الأقل من التحليل وضع الأقفاص المنزلية لجميع الفئران في غرفة تجريبية للتأقلم. في نهاية فترة التأقلم تدرج غرفتين فارغة في الساحة في اثنين من زوايا المقابلة من الساحة. ثم، حدد موقع الساحة داخل الغرفة الصوتية ووضع الفئران الموضوع في منتصف الساحة لمدة 15 دقيقة من التعود.

خلال هذه الفترة، ضع الفئران المحفزات الاجتماعية اثنين في غرف مختلفة تقع خارج الساحة للتعود. و 5x5x5 سم لعبة بلاستيكية مع شكل واضح ولون في غرفة أخرى. لإجراء اختبار SP، ابدأ التسجيل باستخدام كاميرا فيديو.

إزالة على الفور الغرفتين فارغة ووضع غرف المحفزات الاجتماعية والكائن في زوايا الساحة التي كانت فارغة أثناء التعود. السماح للمواضيع للتفاعل مع المحفزات لمدة خمس دقائق قبل إيقاف التسجيل، وإزالة المحفزات التي تحتوي على غرف من الساحة. ثم اترك الموضوع في الساحة الفارغة لمدة 15 دقيقة.

لتنفيذ اختبار تفضيل الجدة الاجتماعية بدء تسجيل الفيديو، وإدراج غرفة تحتوي على نفس الحيوانات التحفيز الاجتماعي كما تستخدم لاختبار SP وغرفة تحتوي على الماوس التحفيز الاجتماعي رواية في أركان الساحة التي لم تستخدم لاختبار SP. السماح للمواضيع للتفاعل مع المحفزات لمدة خمس دقائق قبل إيقاف التسجيل وإزالة المواضيع والغرف من الساحة. ثم، تنظيف الساحة والغرف مع المياه الجارية والإيثانول 10٪.

لاستخدام واجهة مستخدم الرسم القوارض المسار لتحليل سلوك الماوس، فتح MATLAB واختيار دليل القوارض المسار، انقر بزر الماوس الأيمن لتحديد إضافة إلى المسار، المجلدات المختارة والمجلدات الفرعية لإضافة جميع المجلدات الفرعية إلى مسار العمل. أدخل TrackRodent في نافذة الأمر واضغط Enter. حدد تحميل ملف جلسة العمل لتحميل ملفات الفيديو المفردة أو متعددة.

سيتم فتح مفتش الفيلم الذي يسمح للإطار حسب فحص الإطار لمقطع الفيديو على الفور للملف الأول في القائمة. لفحص ملفات فيديو إضافية انقر فوق فحص الفيلم لفتح مفتش الفيديو وحدد ملف فيديو معين من الفائدة في أي وقت. حدد الأنواع التي تم اختبارها إذا لزم الأمر وانقر فوق "استبعاد المنطقة" لاستثناء كافة المناطق التي يقطع بلدي تتبع وفقا للألوان الموضوع والساحة.

لتحديد كل غرفة كمنطقة تحفيز للكشف التلقائي عن تحقيقها تلقائيًا من قبل الموضوع ، تحقق من مربع المضلع أو الإهليلجي وانقر على التحفيز X للسماح بعلامات مناطق التحفيز. ثم حدد الخوارزمية المطلوبة من القائمة وأدخل أرقام الإطارات البداية والنهاية للتحليل في مربعات التحرير المقابلة. لتقييم الكشف التلقائي عن حدود الموضوع لعتبة معينة أدخل قيمة في حقل العتبة ذات الصلة واضغط Enter.

لبدء تحليل سلوكي لكافة الملفات المحددة، انتقل إلى الملف الأول وانقر فوق ابدأ. إن إيجاد العتبة الصحيحة أمر بالغ الأهمية ويتطلب خبرة. من المستحسن أن المستخدمين الجدد استخدام الخوارزميات غير سريع ومراقبة التحليل على الانترنت للتأكد من أنها تعمل بشكل صحيح.

في نهاية التحليل سيتم حفظ ملف نتائج لكل فيلم في نفس الدليل من ملفات الفيلم. لفحص نتائج كل ملف فيلم انقر فوق تحميل ملف نتائج وحدد ملفات MAT التي تم إنشاؤها بواسطة التحليل السلوكي. التنقل بين أزرار التبديل لفحص تتبع موقع الماوس، ومحفزات الاستكشاف على طول الدورة وإجمالي وقت استكشاف المحفزات.

لتحليل السكان في المجلد TrackRodent في MATLAB أدخل TrackRodentPopulationSummary ككلمة واحدة في إطار الأوامر. انقر فوق إدخال واختر ملفات النتائج لتحميل ملفات نتائج TrackRodent متعددة. املأ أرقام الإطار الأخير للتحليل، واسم الاختبار، واسم التحفيز، واسم التحفيز الثاني، وحدد كافة المربعات المناسبة للتحليلات المطلوبة من القائمة الاختيارية.

حدد المربع تصدير لاستخراج النتائج إلى جدول بيانات في ملف واحد. ثم انقر فوق ابدأ وانتظر حتى تقارير البرنامج في سطر الحالة معلمات التحليل والبيانات التي تم حفظها. في هذا تجربة, يصف ال [أوت تيم] إجماليّة تحقيق من الالسّكان من مواضيع نحو كلّ من الاثنان منبهات تصوّر تفضيل واضحة من الموضوعات نحو الحافز اجتماعيّة.

وقد حافظ الموضوع على التفضيل الاجتماعي طوال الدورة على الرغم من أن الأفضلية بدت أقوى قليلاً في وقت مبكر من الدورة. التحقيق وقت لكلّ محفّزة يستطيع كنت صنّفت وفقا ل ال bout مدة داخل قصيرة, [أوتّل] و [لونغ] نوبات [إين دّيأيشن] إلى ال [إجماليّ] تحقيق وقت. كما لوحظ ، لم يكن هناك فرق بين المحفزات في نوبات قصيرة في حين أظهرت نوبات المتوسطة والطويلة تفضيلات اجتماعية واضحة ، مما يشير إلى أنه في C57 الأسود 6J الفئران نوبات قصيرة تعكس الفضول ، في حين نوبات طويلة تعكس التفاعل بين هذا الموضوع والمحفزات.

وبالإضافة إلى ذلك، يمكن توليد خرائط الحرارة من نوبات التحقيق نحو التحفيز الاجتماعي وكائن خلال الدورة من الاختبار لجميع السكان من المواضيع مع الألوان ترميز مدة نوبة. والأهم من ذلك، كان معدل الانتقالات التي أجراها الأشخاص من حافز إلى آخر أعلى خلال أول دقيقتين من الاختبار قبل أن ينخفض تدريجياً. وكان الاتجاه نفسه واضحا في توزيع متوسط معدل الانتقال على مر الزمن.

يمكن استخدام هذه الطريقة مع أي ماوس متصل بالتسجيل الكهربائي أو أنظمة تحفيز optogenetic بواسطة سلك. لهذا، نستخدم خوارزمية خاصة. نظامنا حاليا قيد الاستخدام من قبل العديد من المختبرات في جميع أنحاء العالم لمختلف النماذج التي تتطلب تتبع القوارض الصغيرة.

ويمكن استخدامه لتقييم الديناميات السلوكية في أي اختبار للتمييز.