소설 동물 모터 기능 추적 간단 하 고 쉽게 사용할 수 있는 소프트웨어를 사용 하 여 시스템
Summary
현재의 연구는 쥐에 있는 모터 적자의 정량화를 자동화 목적입니다. 초기 평가 모델 모터 손해는 intracortical microelectrode 주입 모터 피 질에서 평가 합니다. 우리는 개발에 쉽게 적응할 수 있는 간단 하 고 쉽게 사용할 수 코딩 소프트웨어를 사용 하 여 추적 알고리즘의 사용을 보고 합니다.
Abstract
우리는 최근에 즉각적이 고 지속적인 모터 적자 결과 쥐의 모터 corteces intracortical microelectrodes 이식 증명 하고있다. 총 모터 기능을 측정 하는 오픈 필드 그리드 테스트 및 정밀한 모터 기능을 측정 하는 사다리 테스트 통해 모터 장애 정량 수동으로 했다. 여기, 우리가 우리의 사용자 정의 Capadona 행동 비디오 분석 시스템을 사용 하 여 비디오 기록 테스트의 자동화 된 정량화에 대 한 기술 토론: 그리드와 사다리 테스트, 또는 BVAS. 간단 하 고 쉽게 사용할 수 코딩 소프트웨어 활용 ( 테이블의 자료를 참조),이 프로그램 오픈 필드 눈금에 사다리 테스트 단일 동물의 추적에 대 한 수 있습니다. 필드 눈금, 추적 코드 임계값 강도 대 한 비디오, 그리드 테스트의 3 분 기간 동안 쥐의 위치를 추적 열고 경로 분석. 그것은 다음 계산 하 고 주행 한 총 거리, 최대 속도 달성, 왼쪽 및 오른 회전 수 및 쥐로 그리드 라인의 총 수에 대 한 측정을 반환 합니다. 사다리 추적, 코드 다시 임계값, 사다리에 걸쳐 쥐의 움직임을 추적 하는 강도 대 한 비디오 및 반환 계산된 측정 사다리를 건너 쥐 걸린 시간을 포함 하 여, 발 수의 비행기 아래 발생 전표는 사다리 가로 대, 그리고 침체 또는 반전으로 인 한 실패의 부각. 우리는 여기에 개발 된 BVAS 많은 부상 또는 질병 모델을 포함 하는 응용 프로그램의 다양 한 모터 기능 분석을 위해 채택 될 수 있다 구상.
Introduction
기능 및 행동 모터 및 인지 장애1,2,3을 평가 하기 위해 많은 설립된 방법이 있다. 더 일반적으로 고용된 방법 중 일부 발 배치를 통해 정밀한 모터 기능 테스트, 스테핑, 사다리 테스트4, 총 모터 기능과 스트레스 행동을 통해 오픈 필드 그리드 테스트5 테스트에 사지 조정 포함 ,6, 두려움, 우울증, 그리고 절망 을 통해 강제 수영 테스트7,8 또는 회전자 봉9테스트. 그러나, 이러한 방법의 많은 인간 연구원은 “점수”는 동물 또는 그것의 성과 주관적으로 판단에 의존. 주관적인 인간의 평가 대 한 필요성은 뿐만 아니라 연구 바이어스의 고의 또는 의도 하지 않은 영향에 대 한 기회를 제공 하는 연구10생성 및 데이터의 분석을 저하 수 있습니다. 데이터의 추가, 주관적인 평가 또한 부정확 한 데이터 표현의 위험을 선물 한다 건 망 증, 불 쌍 한 동기 부여, 부적 절 한 훈련, 또는 과실11을 통해.
우리 최근 오픈 필드 그리드 테스트 및 intracortical microelectrodes12,13이식 쥐에 사다리 테스트의 사용을 보고 있다. 그 연구에서 결과의 참신 때문에 우리는 즉시 그 고용 시작 및 추가 기능 테스트 실험실에서 많은 지속적인 연구에서. 의도 하지 않은 인간 생성 변화 주관적 평가, 분석 처리량을 향상 시킬 수의 증가에서 발생의 기대에, 우리 행동 테스트 점수, 컴퓨터를 이용한 자동화 된 프로그램을 만들 밖으로 설정 그리고 오류에 대 한 잠재력을 크게 제한.
여기, 우리는 BVAS의 개발에 보고합니다. BVAS는 그로스와 잘 모터 함수, 통계는 오픈 필드 그리드 테스트 및 사다리 테스트를 각각 점수를 컴퓨터 분석을 사용 합니다. 부상 또는 질병, 부상 또는 질병 모델에 의해 발생 가능한 모터 기능 적자를 명료 하 게 하는 결과 사용할 수 있습니다. 분석 코드 행동 테스트 장비 또는 모터 기능의 다양 한 메트릭을 점수 변화에 적응 시킬 수 있다. 따라서, BVAS는 우리의 용도 또는 현재 다른 실험실에 의해 고용 되어 그의 용도 넘어 많은 응용 프로그램에서 구현할 수 있습니다.
참고 열기 필드 그리드와 사다리 테스트 비디오 녹화 필요 합니다. 따라서, 각 테스트 [1080p, 최소 15 초당 프레임 (fps)] 비디오 카메라, 노트북, 및 비디오 데이터를 저장할 공간이 필요 합니다. 두 테스트에 대 한 모든 장치는 프레임에서 볼 수에 대 한 수 있도록 중심된 위치에 카메라를 배치 합니다. 앵커는 삼각대 또는 비 계에 카메라 테스트 기간 동안 이동 하지 않습니다. 가능한 테스트 기구의 가장자리와 평행에 가깝게 비디오 프레임의 가장자리 유지. 반드시 같은 인사는 모든 테스트 완료 객실은 온도 조절 시스템 환. 테스트 룸에 최소한의 변경 과정을 통해 모든 동물에 대 한 같은 공간을 사용 합니다. 시리얼 이나 바나나 칩 동작 테스트를 완료 하는 데 동물을 장려 좋은 보상을 확인 합니다.
Protocol
Representative Results
Discussion
강력한 분석 되도록 프로토콜의 가장 중요 한 부분은 일관성 있는 촬영입니다. 동영상 잘 조명 하 고 촬영에 있다면 정확한 위치 프로토콜의 첫 번째 섹션에서 설명한 것 처럼, 시스템에 대 한 정확한 분석을 할 수 있게 됩니다. 모든 이미지 처리 문제에서와 마찬가지로 더 정확 하 고 간단한 전처리에서 수행 하는 작업 후 처리를 만들 것입니다. 따라서, 기구 및 동물 테스트 하는 동안 환 하 고 어?…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
이 연구는 장점을 검토 수상에 의해 지원 되었다 # B1495-R (Jeffrey R. Capadona)와 과학자와 엔지니어 (PECASE) (Jeffrey R. Capadona) 하에서 미국 학과의 재향 군인 담당 재활을 위한 대통령 이른 경력 수상 연구 및 개발 서비스입니다. 또한,이 작품 일부 사무실의 길잡이 국방 장관의 피어 검토 의료 연구에서 프로그램 수상 번호를 통해 건강 문제에 의해 지원 되었다 W81XWH-15-1-0608입니다. 저자는 그것의 여름 연구 지원 자금에 대 한 소스를 인정 합니다. 내용을 미국 재향 군인 담당 부서 또는 미국 정부의 의견을 대표 하지 않는다. 저자는 히로유키 아라카와 CWRU 쥐 행동 코어 설계 및 테스트 설치류 행동 프로토콜에 대 한 그의 감사 하 고 싶습니다. 저자 또한 제임스 드레이 크와 케빈 탤벗 CWRU 부 기계 및 항공 우주 공학에서 설계 하 고 제조 설치류 사다리 테스트에 그들의 도움에 감사 하 고 싶습니다.
Materials
| Sprague Dawley rats, male, 201-225g | Charles River | CD | |
| Webcam HD Pro c920 | Logitec | 960-000764 | |
| Excel | Microsoft | N/A | |
| Matalb 2017a, Computer Vision System Toolbox | Mathworks | N/A | |
| Open field grid test | Made in-house at Case Western Reserve University | N/A | |
| Ladder test | Made in-house at Case Western Reserve University | N/A |
Riferimenti
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