Esta pesquisa foi apoiada por subvenções do Conselho de Investigação em Saúde da Commonwealth da Virgínia.

O protocolo para a facilidade de explicação foi dividida em 2 partes: 1) Procedimento experimental e 2) análise automatizado. Todos os animais foram tratados de acordo com o Guia para o Cuidado e Uso de Animais de Laboratório 15, e todos os procedimentos foram aprovados pelo Comitê Cuidado e Uso Institucional Animal. 1. Procedimento Experimental <ol><li> Defina-se a gaiola, que é um preto não reflectores de Plexiglas quadro rectangular (52 x 25 x 23 cm 3), dividido em três compartimentos: social, não sociais, e um compartimento central neutro (Figura 1). Coloque copos fios invertidos em cada um dos compartimentos finais durante as sessões I e II (discutido abaixo) e abrigar o mouse estímulo durante a sessão II. </li><li> Defina-se a câmara, de tal forma que a gaiola preenche o campo de visão. Uma vez que a iluminação pode interferir com o comportamento do rato, manter uma luminância de não mais do que 3,5 lux dentro da gaiola, vindo de luz indirecta a partir deuma lâmpada incandescente e medidos no chão da gaiola no sentido ascendente. Além disso, use uma fonte de luz infravermelha, que os ratos não podem sentir, mas a câmera pode detectar. Grave todos os filmes em 720 x 480 definição padrão. </li><li> Grave um único quadro de uma gaiola vazia para processamento de imagens mais tarde (o chamado &quot;quadro de referência&quot;) e salvar como uma imagem em tons de cinza. </li><li> Sessão I: Introduzir rato teste na gaiola e acenar a mão sobre a gaiola, indicando o início de sessão (compare análise automatizada). filme recorde de 10 min. No final de 10 min, coloque o mouse de volta para sua gaiola originais. </li><li> Sessão II: Coloque o mouse estímulo debaixo de um dos copos invertidos (contrapeso). </li><li> Use o botão &quot;social esquerda&quot; ou &quot;direita social&quot; para selecionar se o mouse estímulo é na taça invertida à esquerda ou no copo invertido à direita. NOTA: O copo invertido com o mouse estímulo é chamado de &quot;cup sociais&quot;, enquanto o outrocup o &quot;cálice nonsocial&quot;. O compartimento em que a taça social está localizada é chamado o compartimento sociais, o compartimento com o copo de nonsocial é o compartimento não social, e o compartimento do meio é o &quot;compartimento neutro&quot;. </li><li> Introduzir o rato de ensaio para dentro da gaiola. Onda mão sobre a gaiola para indicar o início da sessão. filme recorde de 10 min. Importante, manter os ratos no aparelho de sociabilidade antes de retirar os copos invertidos para começar a Sessão III. </li><li> Sessão III: Retire os copos invertidos, solte ambos os ratos e permitir que os ratos de teste e de estímulo para interagir livremente uns com os outros. Onda mão sobre a gaiola para indicar o início da sessão. filme recorde de 10 min. No fim de 10 minutos, colocar ambos os ratinhos de volta às suas gaiolas respectivas. </li></ol> 2. Análise Automated NOTA: Os comandos na seção 2 são emitidos através de uma interface gráfica do usuário (veja a Figura 2), que conTrols nosso software. Aqui nós explicar a transformação passo-a-passo que o nosso software permite; O software também é capaz de efectuar a análise no modo de lote, sem intervenção do utilizador. <ol><li> Para cada filme, execute os seguintes passos de processamento: <ol><li> Carregar filme (clique no botão Load). </li><li> Selecione configuração gaiola, que diz ao programa de análise a localização dos limites de gaiola, os limites dos compartimentos e locais de copa. Selecione uma das quatro configurações salvas ou ajustar manualmente todas as coordenadas. NOTA: A configuração normalmente não mudam de uma experiência para a outra e, por conseguinte, pode ser reutilizado. </li><li> Para cada quadro do filme, execute os seguintes passos de processamento (2.1.3.1-2.1.3.6). <ol><li> Converter o quadro em tons de cinza, clicando no botão &quot;escala de cinza&quot;. </li><li> subtrair digitalmente o quadro de referência em tons de cinza (veja o passo 1.3), clicando no botão &quot;Subtrair&quot;. NOTA: O objetivo desta etapa é fazer com que os va pixelslues do quadro muito próximo de zero em todos os lugares, exceto para a posição do mouse. </li><li> Binarize a moldura, definindo todos os pixels abaixo de um determinado nível de limiar de preto, todos os pixels acima desse nível para branco (clique no botão &quot;Binarize&quot;). Nota: A idéia é que uma vez que os pixels do mouse geralmente têm valores mais elevados do que os pixels restantes, os pixels do rato vai se tornar branco e todos os outros pixels preto. O nível de limiar óptimo depende das condições de iluminação e pode ser determinada por avaliação da forma do rato ao longo de um filme. Se o limiar escolhido é muito baixa, o rato parece ser demasiado grande, e os pixels que não pertencem ao rato pode ser de cor branca. Se o limiar for demasiado elevada, o rato torna-se pequena e pode desintegrar-se em pedaços desconectados. Nos filmes gravados, o limiar óptima foi sempre entre 20 e 35 (numa escala de 0 a 255). </li><li> Erode 13 a imagem e vezes binarizadas, então dilatar 13 2e vezes, então erode vezes novamente e, pressionando o botão &quot;EROD / Dil&quot;. Nota: A finalidade deste procedimento é a remover a cauda. Para a resolução (720 x 480), que foi usado, E = 3 trabalhado em todas as circunstâncias. Nota: O software verifica automaticamente a presença de uma mão na imagem (durante a gravação de filmes, as mãos são agitou através da imagem para indicar o início de uma sessão). Se a mão está presente, haverá muitos invulgarmente pixels brancos, na armação binarizada porque a mão é muito maior do que um rato. A condição para a presença de uma mão é que existem mais do que 10.000 pixels brancos, na armação binarizados. O software determina o início das sessões de I, II, e III, através da detecção do intervalo de quadros em que ocorrem movimentos da mão. </li></ol></li></ol></li><li> Em sessões I e II, continuar da seguinte maneira: <ol><li> Detectar o maior componente ligado do conjunto de pixels brancos (Clique em &quot;LComp&quot;). Nota: O propósito oF Este passo é eliminar pixels brancos, que não pertencem ao rato, por exemplo, causado pelo movimento do rato na sessão estimulo II. O maior componente ligado é em quase todos os quadros do mouse. </li><li> Determinar os dois pixels brancos mais distantes (chamados os &quot;fins&quot; do mouse), clicando em &quot;Pesquisar Ends&quot;. Nota: O software estabelece a continuidade das duas extremidades, isto é, para cada uma das extremidades do primeiro quadro para o qual uma das extremidades nos quadros subsequentes a que pertencem. A ideia geral é a de que uma vez que os quadros são gravados a alta velocidade, as extremidades não pode viajar para longe de um quadro para o seguinte, de modo que, para a manutenção correcta das extremidades de um quadro para o seguinte é o que minimiza a soma das distâncias que mover as extremidades. Veja a discussão para mais detalhes. </li><li> Determinar quais final do rato é o nariz. <ol><li> Determinar a direção em que um rato se move por observar como o centro de gravidade (COG)mudanças de um quadro para outro (o movimento do centro de gravidade é o movimento da soma de todos os pixels do rato). Nota: a roda dentada de um conjunto de pixels P 1, ..., p n com coordenadas x 1, .., x n é definido por: <img alt="equação 1" src="/files/ftp_upload/52508/52508eq1.jpg" /> Ratos normalmente avançar (ou seja, no sentido de seu nariz). Em uma secção de várias centenas de quadros, há sempre muito elevada confiança na detecção de cabeça / cauda. Nota: O software determina automaticamente para o qual o detectado termina o mouse está se movendo; este efeito é identificado como o nariz e marcada com um circulo vermelho no filme. Quando o nariz detectado é marcada com um círculo vermelho em cada quadro, o utilizador pode verificar a qualidade da detecção. </li></ol></li></ol></li><li> Na sessão III, continuar da seguinte maneira: <ol><li> Detectar dois maiores componentes de pixels brancos. <ol><li> Se ambos são de tamanho aceitável para AMouse e seus centros de gravidade (CPV) são compatíveis com as engrenagens do rato do quadro anterior, considere estes dois componentes os dois ratos. </li><li> Considere rato tamanhos aceitáveis ​​se não mudou em mais de 20% desde o quadro anterior, e considerar COGs de dois quadros consecutivos como compatível, se a sua diferença não é maior do que a distância que um rato pode viajar no tempo entre quadros (esta distância segue desde a velocidade máxima do rato, que pode ser determinado como parte das preparações de uma série de experiências através da análise do movimento de vários ratinhos individuais (como em sessões I e II). Nota: Se os dois maiores componentes são tamanhos não aceitáveis ​​para um rato, ou os CG são muito diferentes das do quadro anterior, o software aumenta automaticamente o limite de binarização até que os dois maiores componentes são de tamanho aceitável e seus COGs são compatíveis com os do quadro anterior. </li></ol></li><li> Clique com o mouse em testeo primeiro quadro. Use a análise em 2.3.1 para identificar tanto teste e rato estímulo em cada quadro da sessão III. </li><li> Identificar os quadros em sessão III, no qual a um rato socialmente se aproxima da outra. Nota: O software implementa este passo, verificando automaticamente que a distância entre os ratos é menor do que a distância interacção típica de ratinhos (usamos 2 cm). </li><li> Quando o software desempenha um pequeno segmento do filme com a abordagem detectado para o usuário, clique em um botão para indicar se esta abordagem pode ser considerada uma abordagem social por parte do rato teste, evitação social pelo mouse teste, ou nenhum. Nota: Passo 2.3.4 pode ser automatizado se é sabido que o mouse é o mouse de teste. Uma vez que esta informação se perde quando os ratos ficam muito próximos uns dos outros (ou subir em cima do outro), e uma vez que ainda não encontrou uma maneira de rotular os ratos de uma forma que pode ser detectado de forma confiável pelo nosso software e faz não afectar o seu comportamento, temos revertido paraclassificação manual para agora. </li></ol></li><li> Avaliar filmes processados, filme de carga utilizando o botão Load. <ol><li> Clique em Iniciar Sessão 1 para exibir o primeiro quadro da sessão 1 (ou Iniciar Sessão 2 para exibir o primeiro quadro da sessão 2). </li><li> Clique em Play / Stop para jogar e parar de filmes. Nota: Os filmes processados ​​irá exibir rato com cabeça e cauda marcados com círculos de cores diferentes. Todas as medidas de sociabilidade são exibidos na tela e atualizado à medida que o filme é reproduzido. </li><li> sociabilidade exportação de dados em formato Excel, clicando em &quot;Export&quot;. </li><li> Clique em &quot;Dados Compile&quot; para compilar todos os dados de todos os filmes em uma pasta em um único arquivo excel. </li></ol></li></ol>

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	<li>Brodkin, E. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=BALB/c+mice:+Low+sociability+and+other+phenotypes+that+may+be+relevant+to+autism.">BALB/c mice: Low sociability and other phenotypes that may be relevant to autism.</a> Behavioural Brain Research. 176, 53-65 (2007).</li><li>Deutsch, S. I., Burket, J. A., Urbano, M. R., Herndon, A. L., Winebarger, E. E., Mohammadi, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Impaired+sociability+of+the+BALB/c+mouse,+an+animal+model+of+autism+spectrum+disorders,+is+attenuated+by+NMDA+receptor+agonist+interventions:+clinical+implications.">Impaired sociability of the BALB/c mouse, an animal model of autism spectrum disorders, is attenuated by NMDA receptor agonist interventions: clinical implications.</a> Comprehensive Book on Autism Spectrum Disorders. , 323-342 (2011).</li><li>Dunn, M. E., Burbine, T., Bowers, C. A., Tantleff-Dunn, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Moderators+of+stress+in+parents+of+children+with+autism.">Moderators of stress in parents of children with autism.</a> Community Mental Health Journal. 37, 39-52 (2001).</li><li>Babineau, B. A., Yang, M., Berman, R. F., Crawley, J. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Low+home+cage+social+behaviors+in+BTBR+T+tf/J+mice+during+juvenile+development.">Low home cage social behaviors in BTBR T+tf/J mice during juvenile development.</a> Physiology &amp; Behavior. 114-115, 49-54 (2013).</li><li>Benson, A. D., Burket, J. A., Deutsch, S. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=BALB/c+mice+treated+with+d-cycloserine+arouse+increased+social+interest+in+conspecifics.">BALB/c mice treated with d-cycloserine arouse increased social interest in conspecifics.</a> Brain Research Bulletin. 99, 95-99 (2013).</li><li>Burket, J. A., Benson, A. D., Tang, A. H., Deutsch, S. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rapamycin+improves+sociability+in+the+BTBR+T(+)Itpr3(tf)/J+mouse+model+of+autism+spectrum+disorders.">Rapamycin improves sociability in the BTBR T(+)Itpr3(tf)/J mouse model of autism spectrum disorders.</a> Brain Research Bulletin. 100, 70-75 (2014).</li><li>Burket, J. A., Benson, A. D., Tang, A. H., Deutsch, S. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=D-Cycloserine+improves+sociability+in+the+BTBR+T++Itpr3tf/J+mouse+model+of+autism+spectrum+disorders+with+altered+Ras/Raf/ERK1/2+signaling.">D-Cycloserine improves sociability in the BTBR T+ Itpr3tf/J mouse model of autism spectrum disorders with altered Ras/Raf/ERK1/2 signaling.</a> Brain Research Bulletin. 96, 62-70 (2013).</li><li>Burket, J. A., Herndon, A. L., Deutsch, S. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Locomotor+activity+of+the+genetically+inbred+BALB/c+mouse+strain+is+suppressed+by+a+socially+salient+stimulus.">Locomotor activity of the genetically inbred BALB/c mouse strain is suppressed by a socially salient stimulus.</a> Brain Research Bulletin. 83, 255-256 (2010).</li><li>Deutsch, S. I., 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=D-cycloserine+improves+sociability+and+spontaneous+typic+behaviors+in+4-week+old+mice.">D-cycloserine improves sociability and spontaneous typic behaviors in 4-week old mice.</a> Brain Research. 1439, 96-107 (2012).</li><li>Jacome, L. F., Burket, J. A., Herndon, A. L., Deutsch, S. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Genetically+inbred+BALB/c+mice+differ+from+outbred+Swiss+Webster+mice+on+discrete+measures+of+sociability:+relevance+to+a+genetic+mouse+model+of+autism+spectrum+disorders.">Genetically inbred BALB/c mice differ from outbred Swiss Webster mice on discrete measures of sociability: relevance to a genetic mouse model of autism spectrum disorders.</a> Autism Research. 4, 393-400 (2011).</li><li>Jacome, L. F., Burket, J. A., Herndon, A. L., Cannon, W. R., Deutsch, S. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=D-serine+improves+dimensions+of+the+sociability+deficit+of+the+genetically-inbred+BALB/c+mouse+strain.">D-serine improves dimensions of the sociability deficit of the genetically-inbred BALB/c mouse strain.</a> Brain Research Bulletin. 84, 12-16 (2011).</li><li>Deutsch, S. I., Burket, J. A., Jacome, L. F., Cannon, W. R., Herndon, 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=D-Cycloserine+improves+the+impaired+sociability+of+the+BALB/c+mouse.">D-Cycloserine improves the impaired sociability of the BALB/c mouse.</a> Brain Research Bulletin. 84, 8-11 (2011).</li><li>Shih, F. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Image Processing and Mathematical Morphology: Fundamentals and Applications. , (2009).</li><li>Nixon, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Feature Extraction &amp; Image Processing. , (2008).</li><li>National Research Council. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Guide for the Care and Use of Laboratory Animals. , (2011).</li></ol>

Os autores não têm nada para revelar.

Ao combinar ratos filmagem e análise de filme automática, criamos uma técnica de triagem acessível, confiável de alto rendimento. A precisão da análise automatizada foi comparada com os resultados da análise manual para mais de 100 filmes. Na maioria esmagadora dos quadros (&gt; 99%) dos quadros, o nariz do rato é identificado com boa precisão. A maior parte dos (poucos) misdetections não têm nenhum efeito sobre as medidas de sociabilidade, de modo que cerca de 80% dos filmes nã...

Sociabilidade prejudicada é um dos domínios principal sintoma em uma variedade de desordens do desenvolvimento neurológico, incluindo transtornos do espectro autista (ASDs) 1,2. Isso limita severamente a capacidade dos pacientes para desenvolver relacionamentos e afeta muito pacientes, famílias e cuidadores 2,3. Num esforço para melhor compreender o mecanismo subjacente a sociabilidade auditivos e desenvolver tratamentos, diversos modelos de ratos têm sido estudados 1,4-9. Um tal estirpe é o ratinho BALB / c, uma estirpe consanguínea que exibe surpreendentemente baixo sociabilidade, assemelhando-se características observadas em pacientes com ASD5 8-12. Por exemplo, o ratinho BALB / c exibe uma menor frequência de abordagens sociais e uma resposta geralmente negativo para abordagens sociais por um rato de estímulo (por exemplo, evitação social) do que a Swiss Webster estirpe comparador 10. Para testar se um tratamento proposto é effective no aumento da sociabilidade, são necessárias medidas objetivas. Um quadro é amplamente aceite para analisar a sociabilidade num aparelho normalizado que tem três compartimentos (ver Figura 1). Os compartimentos esquerda e direita cada conter um copo fio invertido que abriga um rato estímulo socialmente saliente. O rato de teste é lançado para dentro do aparelho durante três intervalos de 10 min (sessões I-III); sessão que avalia a atividade locomotora do rato teste, enquanto as sessões II e III avaliar diferentes aspectos da sociabilidade do rato teste. Na sessão I, o rato de teste é permitido para se aclimatar ao aparelho. Nesta sessão, o número de transições que o rato de ensaio faz entre os diferentes compartimentos é medido. É importante ressaltar que as medidas de sociabilidade obtido no aparelho de três compartimentos padrão são dependentes de atividade locomotora e atividade locomotora reduzida pode confundir a interpretação de Socidados habilidade. Na sessão II, o rato teste é movendo-se livremente e um mouse estímulo é colocado sob um dos copos invertidos (contrapeso). Os ratos de estímulo são ratos ICR 4 semanas de idade do sexo masculino não consanguíneos, idade e para os ratinhos de teste pareados por sexo. O estímulo rato é colocado num copo invertido no lado designado como o compartimento social e um copo invertido vazio é colocado no lado designado como o compartimento não social. Na sessão II, a sociabilidade do mouse teste é quantificada por comparação do tempo que passa perto do copo &quot;social&quot; invertido (menos de 2 cm de distância) vs. o tempo que passa perto do copo invertido &quot;não-social&quot;, e pelo tempo que gasta no compartimento sociais versus o tempo que gasta no compartimento nonsocial. ratos de comparação Swiss Webster passar muito mais tempo no compartimento social e perto do copo invertido social em comparação aos camundongos BALB / c que mostram nenhuma preferência significativa para o desenvolvimento socialcopo invertido ou do compartimento sociais 12. Na sessão III, os ratos de teste e de estímulo estão autorizados a interagir livremente (copos invertidos são removidos). Medidas de sociabilidade, comportamentos estereotipados e transições entre os compartimentos são seguramente obtida na terceira sessão de 10 min de interação livre entre o teste e os ratos de estímulo e analisados. Neste relatório, a sociabilidade do mouse teste é quantificada através de duas medidas: 1) o número de abordagens sociais que faz em direção ao rato estímulo, em que uma abordagem social é definida como avançar (nariz primeiro) para o rato de estímulo para que o nariz é menos de 2 cm de distância do rato estímulo; 2) o número de evitações de abordagens sociais pelo mouse estímulo. O rato teste é considerado estar evitando a abordagem se transforma ou se afasta do rato estímulo, ou se interrompe temporariamente em movimento ( &quot;congelamento comportamento&quot;) após o mouse estímulo abordou o mouse teste. BALB /c ratinhos mostram uma diminuição no número de abordagens sociais feitas para o estímulo do rato e um aumento do número de respostas negativas para abordagens sociais por o estímulo rato, em comparação com a estirpe Swiss Webster do comparador 10. A avaliação dos filmes de comportamento tem sido tradicionalmente feita manualmente, ou seja, ao assistir o filme com cuidado (possivelmente em velocidade reduzida) e ativando cronómetros para o tempo o mouse passa em um determinado compartimento ou perto de um dos copos invertidos 10. Este método requer a observação do filme repetidamente e é, portanto, muito demorada. Além disso, a precisão é limitada pelo tempo de reação do avaliador para as medições cronômetro e capacidade de perceber se o mouse está dentro de 2 cm do copo invertido. Em trabalho recente, dois compostos, (D-serina e D-cicloserina) têm se mostrado eficazes no restabelecimento da sociabilidade em camundongos BALB / c 9,10,12. Sabe-se que ambos os componentes modufinal do receptor de NMDA, que é conhecida por desempenhar um papel fundamental no comportamento social 2,12. Uma grande variedade de compostos é conhecida por modular a actividade do receptor NMDA numa variedade de formas bem definidas, e o potencial para um grande avanço no tratamento de ASD faz a avaliação acelerada destes compostos uma prioridade e um método automático rápido para avaliação altamente desejável. Descrito abaixo é um procedimento de análise automática desenvolvido para a avaliação da sociabilidade mouse. Ele usa métodos de processamento de imagem em todos os quadros dos filmes do rato para identificar a posição do mouse ou camundongos. Em sessões I e II, ele detecta ainda mais a posição do nariz e usa-lo para calcular medidas de sociabilidade. Na sessão III, ele detecta automaticamente todas as abordagens, mas é necessária a classificação manual (abordagem social, a evitação social, ou outro).

<table><tbody><tr><td>Plexiglas cage</td><td>Norva Plastics, Norfolk, VA</td><td>custom made</td><td>Dimensions and layout described in manuscript,&lt;br/&gt; can be adjusted according to needs.&lt;br/&gt; Use non-reflective plexiglas for to facilitate image processing</td></tr><tr><td>Wire cups</td><td>Kitchen plus</td><td>315</td><td>Use one to house stimulus mouse, one empty</td></tr><tr><td>Video camera</td><td>SONY</td><td>HDR-PJ790</td><td>Can be replaced by any camera with&lt;br/&gt; Comparable specifications</td></tr><tr><td>OpenCV (Image processing library)</td><td>Willow Garage</td><td>N/A</td><td>Any modern image processing library&lt;br/&gt; can be used.</td></tr></tbody></table>

experimental assessment of mouse sociability using an automated image processing approach

Mouse é o organismo modelo preferido para testar drogas destinadas a aumentar a sociabilidade. Apresenta-se um método para quantificar a sociabilidade rato em que o rato de ensaio é colocado num aparelho normalizado e comportamentos relevantes são avaliadas em três sessões diferentes (chamado sessão I, II, e III). O aparelho tem três compartimentos (ver Figura 1), os compartimentos da esquerda e da direita contém uma taça invertida, que pode alojar um rato (chamado &quot;rato estímulo&quot;). Na sessão I, o rato de ensaio é colocado na gaiola e a sua mobilidade é caracterizada pelo número de transições entre os compartimentos feitos. Na sessão II, um rato estímulo é colocado sob um dos copos invertidos ea sociabilidade do rato teste é quantificada pelos valores de tempo que passa perto do copo contendo o mouse estímulo fechado contra o copo invertido vazio. Na sessão III, os copos invertidos são removidos de um<html> d ambos os ratos interagir livremente. A sociabilidade do rato teste em sessão III é quantificada pelo número de abordagens sociais que faz em direção ao rato estímulo e pelo número de vezes que ele evita uma abordagem social por parte do rato estímulo. A avaliação automatizada do filme detecta o nariz do rato de ensaio, o que permite a determinação de todas as medidas de sociabilidade descrito na sessão I e II (na sessão III, abordagens são identificados automaticamente mas classificadas manualmente). Para encontrar o nariz, a imagem de uma gaiola vazia é digitalmente subtraído de cada moldura do filme e a imagem resultante é binarizada para identificar os pixels do rato. A cauda do rato é automaticamente removido e os dois pontos mais distantes do rato restantes são determinados; estes são perto de nariz e base da cauda. Ao analisar o movimento do rato e utilizando os argumentos de continuidade, o nariz é identificado. <img alt="&lt;/ Html">&quot;Figura 1&quot; src = &quot;/ files / ftp_upload / 52508 / 52508fig1.jpg&quot; /&gt; Figura 1. Avaliação da Sociabilidade Durante 3 sessões Sessão I (em cima):.. Aclimatação de rato teste para a gaiola Sessão II (meio):. Teste rato mover-se livremente na gaiola enquanto que o rato estímulo é fechado em um copo invertido Sessão III (parte inferior): Ambos rato teste e rato estímulo estão autorizados a circular livremente e interagir uns com os outros.

A Figura 3 mostra um quadro de cor de um filme de comportamento com uma gaiola vazia. O ratinho não foi introduzido na gaiola ainda. A posição dos copos, e não sociais (sociais) e os limites de compartimento estão sobrepostos. O quadro de cor de gaiola vazia é convertido em escala de cinzentos de 8 bits, como mostrado na Figura 4 e usado como um quadro de referência. O quadro de referência é subtraída de todos os outros quadros do filme capturado. ...

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Experimental Assessment of Mouse Sociability Using an Automated Image Processing Approach

Este protocolo descreve um método para quantificar a sociabilidade rato. Os ratos são filmadas enquanto se movem e interagem em uma gaiola especial. Processamento de filme permite a quantificação automática de sociabilidade com excelente precisão e confiabilidade.

Avaliação experimental de rato Sociabilidade utilizando uma abordagem de processamento de imagem automatizado

Mouse is the preferred model organism for testing drugs designed to increase sociability. We present a method to quantify mouse sociability in which the ...

experimental-assessment-mouse-sociability-using-an-automated-image

Universidad San Sebastian

Research

JoVE Journal

Behavior

8.4K visualizações.  Old Dominion University.  Este protocolo descreve um método para quantificar a sociabilidade rato. Os ratos são filmadas enquanto se movem e interagem em uma gaiola especial. Processamento de filme permite a quantificação automática de sociabilidade com excelente precisão e confiabilidade. 

Vídeo: Experimental Assessment of Mouse Sociability Using an Automated Image Processing Approach

Automated, Quantitative Cognitive/Behavioral Screening of Mice: For Genetics, Pharmacology, Animal Cognition and Undergraduate Instruction

We describe a high-throughput, high-volume, fully automated, live-in 24/7 behavioral testing system for assessing the effects of genetic and pharmacological manipulations on basic mechanisms of cognition and learning in mice. A standard polypropylene mouse housing tub is connected through an acrylic tube to a standard commercial mouse test box. The test box has 3 hoppers, 2 of which are connected to pellet feeders. All are internally illuminable with an LED and monitored for head entries by infrared (IR) beams. Mice live in the environment, which eliminates handling during screening. They obtain their food during two or more daily feeding periods by performing in operant (instrumental) and Pavlovian (classical) protocols, for which we have written protocol-control software and quasi-real-time data analysis and graphing software. The data analysis and graphing routines are written in a MATLAB-based language created to simplify greatly the analysis of large time-stamped behavioral and physiological event records and to preserve a full data trail from raw data through all intermediate analyses to the published graphs and statistics within a single data structure. The data-analysis code harvests the data several times a day and subjects it to statistical and graphical analyses, which are automatically stored in the &#34;cloud&#34; and on in-lab computers. Thus, the progress of individual mice is visualized and quantified daily. The data-analysis code talks to the protocol-control code, permitting the automated advance from protocol to protocol of individual subjects. The behavioral protocols implemented are matching, autoshaping, timed hopper-switching, risk assessment in timed hopper-switching, impulsivity measurement, and the circadian anticipation of food availability. Open-source protocol-control and data-analysis code makes the addition of new protocols simple. Eight test environments fit in a 48 in x 24 in x 78 in&#160;cabinet; two such cabinets (16 environments) may be controlled by one computer.

Fully automated system for measuring physiologically meaningful properties of the mechanisms mediating spatial localization, temporal localization, duration, rate&#160;and probability estimation, risk assessment, impulsivity, and the accuracy and precision of memory, in order to assess the effects of genetic and pharmacological manipulations on foundational mechanisms of cognition in mice.

Automatizada, Quantitative Cognitiva / Screening Comportamental de Ratos: Para Genética, Farmacologia, Cognição Animal e Instrução Graduação

We describe a high-throughput, high-volume, fully automated, live-in 24/7 behavioral testing system for assessing the effects of genetic and ...

Comportamento

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

Due to rapid advances in genetic engineering, small rodents have become the preferred subjects in many disciplines of biomedical research. In studies of chronic CNS disorders, there is an increasing demand for murine models with high validity at the behavioral level. However, multiple pathogenic mechanisms and complex functional deficits often impose challenges to reliably measure and interpret behavior of chronically sick mice. Therefore, the assessment of peripheral pathology and a behavioral profile at several time points using a battery of tests are required. Video-tracking, behavioral spectroscopy, and remote acquisition of physiological measures are emerging technologies that allow for comprehensive, accurate, and unbiased behavioral analysis in a home-base-like setting. This report describes a refined phenotyping protocol, which includes a custom-made monitoring apparatus (Integrated Behavioral Station, INBEST) that focuses on prolonged measurements of basic functional outputs, such as spontaneous activity, food/water intake and motivated behavior in a relatively stress-free environment. Technical and conceptual improvements in INBEST design may further promote reproducibility and standardization of behavioral studies.

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

Prolonged and comprehensive monitoring of mice in a home-cage environment provides a deeper understanding of aberrant behavior in murine models of brain diseases. This paper describes the Integrated Behavioral Station (INBEST) as the key component of contemporary behavioral analysis.

Behavioral Fenotipagem de modelos de doenças Murino com a Estação Integrada Comportamental (INBEST)

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

Assessment of Social Interaction Behaviors

Social interactions are a fundamental and adaptive component of the biology of numerous species. Social recognition is critical for the structure and stability of the networks and relationships that define societies. For animals, such as mice, recognition of conspecifics may be important for maintaining social hierarchy and for mate choice 1.
A variety of neuropsychiatric disorders are characterized by disruptions in social behavior and social recognition, including depression, autism spectrum disorders, bipolar disorders, obsessive-compulsive disorders, and schizophrenia. Studies of humans as well as animal models (e.g., Drosophila melanogaster, Caenorhabditis elegans, Mus musculus, Rattus norvegicus) have identified genes involved in the regulation of social behavior 2. To assess sociability in animal models, several behavioral tests have been developed (reviewed in 3). Integrative research using animal models and appropriate tests for social behavior may lead to the development of improved treatments for social psychopathologies.
The three-chamber paradigm test known as Crawley's sociability and preference for social novelty protocol has been successfully employed to study social affiliation and social memory in several inbred and mutant mouse lines (e.g. 4-7). The main principle of this test is based on the free choice by a subject mouse to spend time in any of three box's compartments during two experimental sessions, including indirect contact with one or two mice with which it is unfamiliar. To quantitate social tendencies of the experimental mouse, the main tasks are to measure a) the time spent with a novel conspecific and b) preference for a novel vs. a familiar conspecific. Thus, the experimental design of this test allows evaluation of two critical but distinguishable aspects of social behavior, such as social affiliation/motivation, as well as social memory and novelty. "Sociability" in this case is defined as propensity to spend time with another mouse, as compared to time spent alone in an identical but empty chamber 7. "Preference for social novelty" is defined as propensity to spend time with a previously unencountered mouse rather than with a familiar mouse 7. This test provides robust results, which then must be carefully analyzed, interpreted and supported/confirmed by alternative sociability tests. In addition to specific applications, Crawley's sociability test can be included as an important component of general behavioral screen of mutant mice.

Here we describe a detailed protocol for examination of sociability in mice by using Crawley's sociability and preference for social novelty test. We describe the advantages and possible applications for this procedure, including critical details important for correct interpretation of the results.

Avaliação de comportamentos de interação social

Social interactions are a fundamental and adaptive component of the biology of numerous species. Social recognition is critical for the structure and ...

Neurociência

Simple and Computer-assisted Olfactory Testing for Mice

Olfaction is highly conserved among species and is required for reproduction and survival.
In humans, olfaction is also one of the senses that is affected with aging and is a strong predictor of neurodegenerative diseases. Thus, olfaction testing is used as a non-invasive diagnostic method to detect neurological deficits early on. In order to understand the mechanisms underlying olfactory network susceptibility, olfactory research in rodents has gained momentum in the past decade.
Here, we present a very simple, time efficient and reproducible olfactory testing method of innate odor perception and sensitivity in mice without the need of any prior food or water restriction. The tests are performed in a familiar environment to the mice, require only the scents and a 2 min session of odorant exposure. The analysis is performed, post-hoc, using computer-assisted commands on ImageJ and can be, therefore, carried out from start to end by one researcher.
This protocol does not require any special hardware or setup and is indicated for any laboratory interested in testing olfactory perception and sensitivity.

We present a simple and unbiased olfactory test in mice. With this protocol olfactory discrimination, preference, avoidance and sensitivity to a novel odor as compared to water can be assessed in single behavioral sessions. This method is indicated for a single experimenter and analysis is based on computer-assisted video processing.

Simples e Testes Olfativo para Ratos assistido por computador

Olfaction is highly conserved among species and is required for reproduction and survival.
In humans, olfaction is also one of the senses that is affected ...

Recording Mouse Ultrasonic Vocalizations to Evaluate Social Communication

Mice emit ultrasonic vocalizations in different contexts throughout development and in adulthood. These vocal signals are now currently used as proxies for modeling the genetic bases of vocal communication deficits. Characterizing the vocal behavior of mouse models carrying mutations in genes associated with neuropsychiatric disorders such as autism spectrum disorders will help to understand the mechanisms leading to social communication deficits. We provide here protocols to reliably elicit ultrasonic vocalizations in pups and in adult mice. This standardization will help reduce inter-study variability due to the experimental settings. Pup isolation calls are recorded throughout development from individual pups isolated from dam and littermates. In adulthood, vocalizations are recorded during same-sex interactions (without a sexual component) by exposing socially motivated males or females to an unknown same-sex conspecific. We also provide a protocol to record vocalizations from adult males exposed to an estrus female. In this context, there is a sexual component in the interaction. These protocols are established to elicit a large amount of ultrasonic vocalizations in laboratory mice. However, we point out the important inter-individual variability in the vocal behavior of mice, which should be taken into account by recording a minimal number of individuals (at least 12 in each condition). These recordings of ultrasonic vocalizations are used to evaluate the call rate, the vocal repertoire and the acoustic structure of the calls. Data are combined with the analysis of synchronous video recordings to provide a more complete view on social communication in mice. These protocols are used to characterize the vocal communication deficits in mice lacking ProSAP1/Shank2, a gene associated with autism spectrum disorders. More ultrasonic vocalizations recordings can also be found on the mouseTube database, developed to favor the exchange of such data.

Mouse ultrasonic vocalizations are used as proxies to model the genetic bases of vocal communication deficits in mouse models for neuropsychiatric disorders. The present protocol describes three experimental contexts that reliably elicit ultrasonic vocalizations from pups (throughout development) and adult mice (same-sex interactions, male-estrus female interactions).

Gravação mouse ultra-som vocalizações para avaliar Comunicação Social

Mice emit ultrasonic vocalizations in different contexts throughout development and in adulthood. These vocal signals are now currently used as proxies ...

Measuring Active and Passive Tameness Separately in Mice

Domesticated animals such as dogs and laboratory mice show a high level of tameness, which is important for humans to handle them easily. Tameness has two behavioral components: a reluctance to avoid humans (passive tameness) and a motivation to approach humans (active tameness). To quantify these components in mice, we previously developed behavioral tests for active tameness, passive tameness, and the willingness to stay on a human hand, each designed to be completed within 3 min. The data obtained were used for selective breeding, with a large number of mice analyzed per generation. The active tameness test measures the movement of the mouse toward a human hand and the contact it engages in. The passive tameness test measures the duration of time that a mouse tolerates human touch. In the stay-on-hand test, a mouse is placed on a human hand and touched slowly using the thumb of that hand; the duration of time that the animal remains on the hand is measured. Here, we describe the test set-up and apparatus, explain the procedures, and discuss the appropriate data analysis. Finally, we explain how to interpret the results.

Tameness in animals includes a reduction of avoidance responses to humans (passive tameness) and an increase in active approaches to humans (active tameness). Here, we describe detailed protocols for three behavioral tests (active tameness, passive tameness, and stay-on-hand tests) to separately measure the active and passive tameness of mice.

Medição de ativa e passiva domesticidade separadamente em ratos

Domesticated animals such as dogs and laboratory mice show a high level of tameness, which is important for humans to handle them easily. Tameness has two ...

Novel Object Recognition and Object Location Behavioral Testing in Mice on a Budget

Ethologically relevant behavioral testing is a critical component of any study that uses mouse models to study the cognitive effects of various physiological or pathological changes. The object location task (OLT) and the novel object recognition task (NORT) are two effective behavioral tasks commonly used to reveal the function and relative health of specific brain regions involved in memory. While both of these tests exploit the inherent preference of mice for the novelty to reveal memory for previously encountered objects, the OLT primarily evaluates spatial learning, which relies heavily on hippocampal activity. The NORT, in contrast, evaluates non-spatial learning of object identity, which relies on multiple brain regions. Both tasks require an open-field-testing arena, objects with equivalent intrinsic value to mice, appropriate environmental cues, and video recording equipment and the software. Commercially available systems, while convenient, can be costly. This manuscript details a simple, cost-effective method for building the arenas and setting up the equipment necessary to perform the OLT and NORT. Furthermore, the manuscript describes an efficient testing protocol that incorporates both OLT and NORT and provides typical methods for data acquisition and analysis, as well as representative results. Successful completion of these tests can provide valuable insight into the memory function of various mouse model systems and appraise the underlying neural regions that support these functions.

Here we provide a protocol which includes comprehensive instructions for the economical establishment of murine object location and novel object recognition behavioral testing, including the design, cost, and construction of required equipment as well as execution of behavioral testing, data collection, and analysis.

Reconhecimento de objetos novos e localização de objeto comportamental testes em ratos em um orçamento

Ethologically relevant behavioral testing is a critical component of any study that uses mouse models to study the cognitive effects of various ...

A System for Tracking the Dynamics of Social Preference Behavior in Small Rodents

Exploring the neurobiological mechanisms of social behavior requires behavioral tests that can be applied to animal models in an unbiased and observer-independent manner. Since the beginning of the millennium, the three-chamber test has been widely used as a standard paradigm to evaluate sociability (social preference) and social novelty preference in small rodents. However, this test suffers from multiple limitations, including its dependence on spatial navigation and negligence of behavioral dynamics. Presented and validated here is a novel experimental system that offers an alternative to the three-chamber test, while also solving some of its caveats. The system requires a simple and affordable experimental apparatus and publicly available open-source analysis system, which automatically measures and analyzes multiple behavioral parameters at individual and population levels. It allows detailed analysis of the behavioral dynamics of small rodents during any social discrimination test. We demonstrate the efficiency of the system in analyzing the dynamics of social behavior during the social preference and social novelty preference tests as performed by adult male mice and rats. Moreover, we validate the ability of the system to reveal modified dynamics of social behavior in rodents following manipulations such as whisker trimming. Thus, the system allows for rigorous investigation of social behavior and dynamics in small rodent models and supports more accurate comparisons between strains, conditions, and treatments.

Described here is a novel automated experimental system that offers an alternative to the three-chamber test and also solves several caveats. This system supplies multiple behavioral parameters that enable rigorous analysis of small rodent behavioral dynamics during the social preference and social novelty preference tests.

Um sistema para acompanhar a dinâmica do comportamento de preferência social em pequenos roedores

Exploring the neurobiological mechanisms of social behavior requires behavioral tests that can be applied to animal models in an unbiased and ...

<meta charset="utf8"></head><body>Ensaios comportamentais para transtorno do espectro do autismo em modelos de camundongos

Strategies for Assessing Autistic-Like Behaviors in Mice

Autism spectrum disorder (ASD) is a neurobiologically complex condition with a heterogeneous genetic etiology. Clinically, ASD is diagnosed by social communication impairments and restrictive or repetitive behaviors, such as hand flapping or lining up objects. These behavioral patterns can be reliably observed in mouse models with ASD-linked genetic mutations, making them highly useful tools for studying the underlying cellular and molecular mechanisms in ASD. Understanding how genetic changes affect the neurobiology and behaviors observed in ASD will facilitate the development of novel targeted therapeutic compounds to ameliorate core behavioral impairments. Our lab has employed several protocols encompassing well-described training and testing procedures that reflect a wide range of behavioral deficits related to ASD. Here, we detail two assays to study the core features of ASD in mouse models: self-grooming (a measure of repetitive behavior) and the three-chamber social interaction test (a measure of social interaction approach and preference for social novelty).

<meta charset="utf8"></head><body>Estratégias para avaliar comportamentos semelhantes aos autistas em camundongos

Rodent models are valuable tools for studying core behaviors related to autism spectrum disorder (ASD). In this article, we expound on two behavioral tests for modeling the core features of ASD in mice: self-grooming, which assesses repetitive behavior, and the three-chamber social interaction test, which documents social impairments.

Estratégias para avaliar comportamentos semelhantes aos autistas em camundongos

Autism spectrum disorder (ASD) is a neurobiologically complex condition with a heterogeneous genetic etiology. Clinically, ASD is diagnosed by social ...

Avaliação experimental de rato Sociabilidade utilizando uma abordagem de processamento de imagem automatizado

Resumo

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Automatizada, Quantitative Cognitiva / Screening Comportamental de Ratos: Para Genética, Farmacologia, Cognição Animal e Instrução Graduação

Behavioral Fenotipagem de modelos de doenças Murino com a Estação Integrada Comportamental (INBEST)

Avaliação de comportamentos de interação social

Simples e Testes Olfativo para Ratos assistido por computador

Gravação mouse ultra-som vocalizações para avaliar Comunicação Social

Medição de ativa e passiva domesticidade separadamente em ratos

Reconhecimento de objetos novos e localização de objeto comportamental testes em ratos em um orçamento

Um sistema para acompanhar a dinâmica do comportamento de preferência social em pequenos roedores

Estratégias para avaliar comportamentos semelhantes aos autistas em camundongos

Estratégias para avaliar comportamentos semelhantes aos autistas em camundongos