Questa ricerca è stata sostenuta da sovvenzioni da Health Research Board del Commonwealth della Virginia.

Il protocollo per la facilità di spiegazione è stato suddiviso in 2 parti: 1) procedura sperimentale e 2) Analisi automatizzata. Tutti gli animali sono stati trattati secondo la guida per la cura e l&#39;uso di animali da laboratorio 15, e tutte le procedure sono state approvate dal Comitato di Cura e uso istituzionale degli animali. 1. Procedura sperimentale <ol><li> Impostare la gabbia, che è un plexiglas antiriflesso neri scatola rettangolare (52 x 25 x 23 cm 3) divisa in tre scomparti: sociali, non sociali, e un vano centrale neutra (Figura 1). Mettere coppe filo invertite in ciascuno dei comparti finali durante le sessioni I e II (discusso sotto) e la casa del topo di stimolo durante la sessione II. </li><li> Impostare la fotocamera in modo che la gabbia riempie il campo visivo. Poiché illuminazione può interferire con quello del mouse, mantenere una luminanza di non più di 3,5 lux all&#39;interno della gabbia, proveniente dalla luce indiretta dauna lampada ad incandescenza e misurata sul pavimento della gabbia in direzione verso l&#39;alto. Anche utilizzare una sorgente di luce infrarossa, che i topi non può percepire ma la fotocamera può rilevare. Registrare tutti i film in 720 x 480 definizione standard. </li><li> Registrazione di un singolo fotogramma di una gabbia vuota per l&#39;elaborazione delle immagini in seguito (chiamato il &quot;quadro di riferimento&quot;) e salvare come immagine in scala di grigi. </li><li> Sessione I: introdurre il mouse di prova nella gabbia e Wave mano sopra la gabbia, che indica l&#39;inizio della sessione (confrontare l&#39;analisi automatizzata). Record di film per 10 min. Alla fine di 10 min, mettere il mouse avanti nella sua gabbia originale. </li><li> Sessione II: Mettere il mouse stimolo sotto una delle tazze invertite (controbilanciato). </li><li> Utilizzare il pulsante &quot;Social sinistra&quot; o &quot;destra sociale&quot; per selezionare se il mouse stimolo è nella tazza rovesciata a sinistra o nella tazza rovesciata sulla destra. NOTA: La tazza rovesciata con il mouse stimolo viene chiamato &quot;coppa sociale&quot;, mentre l&#39;altraCoppa del &quot;calice non sociale&quot;. Il vano in cui la coppa sociale si trova è chiamato il comparto sociale, il vano con la coppa non sociale è il comparto non sociale, ed il vano centrale è la &quot;vano neutrale&quot;. </li><li> Introdurre il mouse di prova nella gabbia. Onda mano sulla gabbia per indicare l&#39;inizio della sessione. Record di film per 10 min. È importante sottolineare che, mantenere topi dell&#39;apparato socialità prima di rimuovere le tazze invertite per iniziare Sessione III. </li><li> Sessione III: Rimuovere le coppe invertite, rilasciare entrambi i topi e permettere ai topi di prova e di stimolo di interagire liberamente con l&#39;altro. Onda mano sulla gabbia per indicare l&#39;inizio della sessione. Record di film per 10 min. Alla fine di 10 min, mettere entrambe topi nelle loro rispettive gabbie. </li></ol> 2. Analisi automatizzata NOTA: I comandi nella sezione 2 sono rilasciati tramite un&#39;interfaccia utente grafica (vedi figura 2), che concontrolli il nostro software. Qui spieghiamo il trattamento passo-passo che il nostro software permette; il software è anche in grado di realizzare l&#39;analisi in modalità batch senza intervento dell&#39;utente. <ol><li> Per ogni film, eseguire le seguenti fasi di lavorazione: <ol><li> film di carico (pulsante Carica clicca). </li><li> Selezionare la configurazione gabbia, che dice al programma di analisi della posizione dei confini della gabbia, i confini del vano, e le posizioni di coppa. Selezionare una delle quattro configurazioni salvate o regolare manualmente tutte le coordinate. NOTA: La configurazione normalmente non cambia da un esperimento all&#39;altro e può quindi essere riutilizzato. </li><li> Per ogni fotogramma del filmato, eseguire le seguenti fasi di lavorazione (2.1.3.1-2.1.3.6). <ol><li> Convertire il telaio in scala di grigio facendo clic sul pulsante &quot;scala di grigi&quot;. </li><li> sottrarre digitalmente il quadro di riferimento in scala di grigi (vedi punto 1.3) facendo clic sul pulsante &quot;Sottrarre&quot;. NOTA: L&#39;obiettivo di questa fase è quello di rendere le va pixellues del telaio molto vicino a zero ovunque tranne per la posizione del mouse. </li><li> Binarizzare il telaio impostando tutti i pixel al di sotto di un certo livello di soglia al nero, tutti i pixel sopra di tale livello al bianco (fare clic sul pulsante &quot;binarizzare&quot;). Nota: L&#39;idea è che, poiché i pixel del mouse hanno generalmente valori più elevati rispetto ai rimanenti pixel, i pixel del mouse diventerà bianco e tutti gli altri pixel nero. Il livello di soglia ottimale dipende dalle condizioni di illuminazione e può essere determinata valutando la forma del mouse durante un film. Se la soglia viene scelta troppo bassa, il mouse appare troppo grande, e pixel che non appartengono al mouse può essere colorato bianco. Se la soglia è troppo alta, il mouse diventa piccola e può disintegrarsi in pezzi sconnessi. Nei film registrati, la soglia ottimale è sempre compresa tra 20 e 35 (su una scala da 0 a 255). </li><li> Erodono 13 le binarizzate immagine e volte, poi si dilatano 13 2e volte, poi erode volte ancora e, premendo il tasto &quot;Erod / Dil&quot;. Nota: Lo scopo di questa procedura è di rimuovere la coda. Per la risoluzione (720 x 480) che è stato utilizzato, e = 3 lavorato in tutte le circostanze. Nota: Il software controlla automaticamente la presenza di una mano nella foto (durante la registrazione dei filmati, le mani sono agitò attraverso l&#39;immagine per indicare l&#39;inizio di una sessione). Se è presente una mano, ci saranno insolitamente molti pixel bianchi nel telaio binarizzata perché la mano è molto più grande di un topo. La condizione per la presenza di una mano è che ci sono più di 10.000 pixel bianchi nel telaio binarizzata. Il software determina l&#39;inizio di sessioni I, II, e III, rilevando l&#39;intervallo di fotogrammi in cui si verificano movimenti della mano. </li></ol></li></ol></li><li> In sessioni I e II, continuare come segue: <ol><li> Rilevare la più grande componente connessa dell&#39;insieme di pixel bianchi (clicca &quot;LComp&quot;). Nota: Lo scopo of questo passaggio è quello di eliminare i pixel bianchi che non appartengono al mouse, ad esempio, causata dal movimento del mouse stimolo sessione II. Il più grande componente collegato è in quasi tutti i fotogrammi del mouse. </li><li> Determinare i due pixel bianchi più lontani (chiamati i &quot;fini&quot; del mouse) cliccando su &quot;Trova Ends&quot;. Nota: Il software stabilisce la continuità delle due estremità, cioè, per ciascuna delle estremità del primo telaio al quale delle estremità dei fotogrammi successivi appartengono. L&#39;idea generale è che poiché le cornici sono rilevate al tasso alto, le estremità non possono viaggiare lontano da un fotogramma a quello successivo, in modo che per il corretto mantenimento delle estremità da un fotogramma successivo è quella che minimizza la somma delle distanze le estremità si muovono. Vedi la discussione per maggiori dettagli. </li><li> Determinare quale fine del mouse è il naso. <ol><li> Determinare la direzione in cui un mouse mosse da osservare come il centro di gravità (COG)cambiamenti da fotogramma a fotogramma (moto della COG è il moto della somma di tutti i pixel di topo). Nota: Il COG di un insieme di pixel p 1, ..., p n con coordinate x 1, .., x n è definita da: <img alt="Equazione 1" src="/files/ftp_upload/52508/52508eq1.jpg" /> I topi di solito si muovono in avanti (cioè verso il naso). In una sezione di diverse centinaia di cornici, c&#39;è sempre molto alta fiducia nella rilevazione testa / coda. Nota: il software determina automaticamente verso quale delle rilevato termina il mouse è in movimento; questo scopo è identificato come il naso e contrassegnato con un cerchio rosso nel film. Quando il naso rilevato è contrassegnato con un cerchio rosso in ogni fotogramma, l&#39;utente può controllare la qualità della rilevazione. </li></ol></li></ol></li><li> In sessione III, continuare come segue: <ol><li> Rileva due maggiori componenti di pixel bianchi. <ol><li> Se entrambi sono di dimensioni accettabili per AMOuse e le loro centri di gravità (COGS) sono compatibili con gli ingranaggi del mouse del fotogramma precedente, prendere in considerazione queste due componenti i due topi. </li><li> Considerare il mouse di dimensioni accettabili, se non hanno cambiato di più del 20% dal momento che il fotogramma precedente, e prendere in considerazione ingranaggi della due fotogrammi consecutivi come compatibile se la loro differenza non è maggiore della distanza di un mouse può viaggiare nel tempo tra i fotogrammi (questa distanza segue dalla velocità massima del mouse, che può essere determinata come parte dei preparativi di una serie di esperimenti analizzando il movimento di vari topi individuali (come in sessioni i e II). Nota: Se i due componenti principali sono formati non accettabili per un mouse, o gli ingranaggi sono troppo diverse da quelle nel frame precedente, il software aumenta automaticamente la soglia di binarizzazione finché i due componenti principali sono di dimensioni accettabili e loro COGs sono compatibili con quelli del frame precedente. </li></ol></li><li> Clicca con il mouse provail primo fotogramma. Utilizzare l&#39;analisi 2.3.1 per identificare sia di test e il mouse di stimolo in ogni fotogramma della sessione III. </li><li> Identificare le cornici in sessione III in cui un mouse avvicina socialmente l&#39;altro. Nota: Il software implementa questo passaggio controllando automaticamente che la distanza tra i topi è inferiore alla distanza tipica interazione dei topi (usiamo 2 cm). </li><li> Quando il software gioca un breve segmento del film con l&#39;approccio rilevato all&#39;utente, selezionare un pulsante per indicare se questo approccio si qualifica come un approccio sociale dal mouse prova, evitamento sociale dal mouse di prova, o nessuno. Nota: Passo 2.3.4 può essere automatizzata se è noto che il mouse è il mouse di prova. Dal momento che queste informazioni si perde quando i topi diventano troppo vicini l&#39;uno all&#39;altro (o salire su uno sopra l&#39;altro), e non dal momento che abbiamo ancora trovato un modo per etichettare i topi in un modo che può essere rilevato in modo affidabile dal nostro software e fa non influenzare il loro comportamento, abbiamo ritornati alclassificazione manuale per ora. </li></ol></li><li> Per valutare i filmati elaborati, film di carico utilizzando il pulsante Carica. <ol><li> Fare clic su Start Sessione 1 per visualizzare il primo fotogramma della sessione 1 (o Inizia Sessione 2 per visualizzare il primo fotogramma della sessione 2). </li><li> Clicca su Play / Stop per riprodurre e interrompere i filmati. Nota: I film elaborati verranno visualizzati il ​​mouse con la testa e la coda contrassegnati con cerchi di colore diverso. Tutte le misure socialità vengono visualizzati sullo schermo e aggiornati come il film gioca. </li><li> Export socialità dati in formato Excel cliccando &quot;Export&quot;. </li><li> Clicca su &quot;Compile dati&quot; per compilare tutti i dati di tutti i filmati in una cartella in un unico file di 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. 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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>

Gli autori non hanno nulla da rivelare.

Combinando i topi videoregistrazione e l&#39;analisi di film automatica, abbiamo creato un, affidabile tecnica di screening high-throughput a prezzi accessibili. L&#39;accuratezza dell&#39;analisi automatizzata stato confrontato con i risultati delle analisi manuale per più di 100 film. Nella stragrande maggioranza dei telai (&gt; 99%) di frame, il naso del mouse è identificato con buona precisione. La maggior parte dei (pochi) misdetections non hanno effetto sulle misure socialità, in mo...

Socialità alterata è uno dei domini sintomo principale in una serie di disturbi dello sviluppo neurologico, inclusi i disturbi dello spettro autistico (ASD) 1,2. Si limita gravemente la capacità dei pazienti di sviluppare relazioni e influisce notevolmente i pazienti, le famiglie e gli operatori sanitari 2,3. Nel tentativo di comprendere meglio il meccanismo alla base della socialità ridotta e sviluppare trattamenti, diversi modelli di topo sono stati studiati 1,4-9. Uno di questi è il ceppo topo BALB / c, un ceppo inbred che presenta sorprendentemente bassa socialità, che assomiglia caratteristiche osservate in pazienti con ASD5 8-12. Ad esempio, il topo BALB / c mostra una minore frequenza di approcci sociali e una risposta di solito negativa approcci sociali da un mouse stimolo (ad esempio, evitamento sociale) che l&#39;Swiss Webster comparatore ceppo 10. Per verificare se un trattamento proposto è effective ad aumentare la socialità, sono necessarie misure oggettive. Un quadro ampiamente accettata è quello di analizzare la socialità in un apparato standardizzato che ha tre scomparti (vedi Figura 1). Gli scomparti a sinistra ea destra contengono ciascuno una coppa filo rovesciato che ospita un mouse stimoli socialmente saliente. Il mouse test viene rilasciato nell&#39;apparecchio per tre intervalli di 10 min (sessioni I-III); sessione ho valuta l&#39;attività locomotoria del mouse di prova, mentre le sessioni II e III valutare diversi aspetti della socialità del topo di prova. In sede ho, il mouse di test è consentito di acclimatarsi all&#39;apparato. In questa sessione, viene misurato il numero di transizioni che il mouse di prova rende tra i diversi comparti. È importante sottolineare che le misure socialità ottenuti negli apparati tre compartimenti di serie dipendono attività locomotoria e ridotta attività locomotoria possono confondere l&#39;interpretazione dei sociDati abilità. In sessione II, il mouse di prova si muove liberamente e un mouse stimolo è posto sotto una delle tazze invertite (controbilanciato). I topi sono di stimolo di 4 settimane topi ICR maschi outbred vecchi, età e sesso-abbinato ai topi di prova. Il mouse stimolo è racchiuso in un bicchiere rovesciato nel lato designato come vano sociale, ed un bicchiere rovesciato vuoto viene posizionato nel lato designato come vano non sociale. In sede II, la socialità del mouse test è quantificata confrontando il tempo che passa vicino alla coppa &quot;sociale&quot; invertita (meno di 2 cm di distanza) rispetto al tempo che passa vicino alla tazza rovesciata &quot;non sociale&quot;, e per il momento spende nel vano sociali contro il tempo che trascorre nel vano non sociale. topi di confronto Swiss Webster trascorrono molto più tempo nel compartimento sociale e vicino alla tazza rovesciata sociale, rispetto ai topi BALB / c che mostrano nessuna preferenza significativa per il socialetazza rovesciata o il vano sociali 12. In sessione III, topi di prova e di stimolo possono interagire liberamente (tazze invertite vengono rimossi). Le misure di socialità, comportamenti stereotipati e le transizioni tra i compartimenti sono affidabile ottenuti nella terza sessione di 10 min di libera interazione tra prova e topi di stimolo e analizzati. In questa relazione, la socialità del mouse test viene quantificato tramite due misure: 1) il numero di approcci sociali rende verso il mouse stimolo, dove un approccio sociale è definito come movimento in avanti (naso prima) verso il mouse stimoli in modo che il il naso è inferiore a 2 cm di distanza dal mouse di stimolo; 2) il numero di evitamenti degli approcci sociali con il mouse stimolo. Il mouse test è considerato essere evitando l&#39;approccio se gira o si allontana dal mouse stimolo, o se si ferma temporaneamente movimento ( &quot;congelamento comportamento&quot;) dopo che il puntatore stimolo è avvicinato il mouse test. BALB /topi c mostrano una diminuzione del numero di approcci sociali realizzati verso il mouse stimolo e un aumento del numero di risposte negative approcci sociali nel topo stimolo, rispetto al Swiss Webster comparatore ceppo 10. La valutazione dei film comportamentali è stato tradizionalmente fatto manualmente, cioè, guardando il film con attenzione (eventualmente a velocità ridotta) e attivando cronometri per il tempo trascorre il mouse in un certo compartimento o vicino ad una delle tazze invertite 10. Questo metodo richiede monitorando del film volte ed è, quindi, molto tempo. Inoltre, la precisione è limitata dal tempo di reazione del rater per le misurazioni del cronometro e la capacità di percepire se il mouse si trova a 2 cm di coppa rovesciata. In un lavoro recente, due composti, (D-serina e D-cicloserina) si sono dimostrati efficaci nel ripristinare la socialità in BALB topi / c 9,10,12. È noto che sia componenti moduin ritardo il recettore NMDA, che è noto a svolgere un ruolo centrale nel comportamento sociale 2,12. Una vasta gamma di composti è noto per modulare l&#39;attività del recettore NMDA in una varietà di modi ben definiti, e il potenziale di una svolta nel trattamento ASD rende la valutazione accelerata di questi composti una priorità e un metodo automatico per la valutazione rapida altamente desiderabile. Descritto di seguito è una procedura di analisi automatica sviluppata per la valutazione della socialità del mouse. Esso utilizza metodi di elaborazione delle immagini su tutti i fotogrammi di film mouse per identificare la posizione del mouse o topi. In sessioni I e II, rileva ulteriormente la posizione del naso e la usa per calcolare misure socialità. In sessione III, rileva automaticamente tutti gli approcci, ma è richiesta la classificazione manuale (approccio sociale, evitamento sociale, o altro).

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Plexiglas cage</td>
			<td>Norva Plastics, Norfolk, VA</td>
			<td>custom made</td>
			<td>Dimensions and layout described in manuscript, 
			can be adjusted according to needs. 
			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 
			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 
			can be used.</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

experimental assessment of mouse sociability using an automated image processing approach

Mouse è l&#39;organismo modello preferito per testare i farmaci progettati per aumentare la socialità. Presentiamo un metodo per quantificare socialità topo in cui il mouse esame viene posto in un apparecchio standardizzato e relativi comportamenti sono valutati in tre diverse sessioni (chiamato sessione I, II, e III). L&#39;apparecchio ha tre scomparti (vedi figura 1), i compartimenti sinistro e destro contenere un bicchiere rovesciato che può alloggiare un mouse (chiamato &quot;stimolo mouse&quot;). In sede I, il mouse esame viene posto in gabbia e la sua mobilità è caratterizzata dal numero di transizioni effettuate tra i compartimenti. In sessione II, un topo di stimolo è posto sotto una delle tazze invertite e la socialità del mouse test viene quantificato dagli importi di tempo che trascorre vicino alla tazza contenente il mouse stimolo chiusa contro la tazza rovesciata vuoto. In sede III, le coppe invertite vengono rimossi un<html> d entrambi i topi interagiscono liberamente. La socialità del mouse di prova in sessione III è quantificata dal numero di approcci sociali lo rende verso il mouse stimolo e per il numero di volte che evita un approccio sociale dal mouse stimolo. La valutazione automatica del film rileva il naso del mouse test, che consente la determinazione di tutte le misure sociability descritte in seduta I e II (in sessione III, approcci vengono identificati automaticamente ma classificate manualmente). Per trovare il naso, l&#39;immagine di una gabbia vuota viene sottratto digitalmente da ogni fotogramma del film e l&#39;immagine risultante viene binarizzata per identificare i pixel del mouse. La coda del mouse viene rimosso automaticamente e i due punti più distanti del mouse restanti vengono determinati; queste sono vicino al naso e la base della coda. Analizzando il movimento del mouse e utilizzando argomenti di continuità, il naso è identificato. <img alt="&lt;/ Html">&quot;Figura 1&quot; src = &quot;/ files / ftp_upload / 52508 / 52508fig1.jpg&quot; /&gt; Figura 1. Valutazione di socialità durante 3 sessioni I (in alto):.. Acclimatazione di topo test per la gabbia Sessione II (centrale):. Prova del mouse si muove liberamente nella gabbia mentre il mouse stimolo è racchiuso in una tazza rovesciata Sessione III (in basso): Sia il mouse e mouse prova di stimolo sono autorizzati a muoversi liberamente e interagire con l&#39;altro.

La figura 3 mostra una struttura di colore di un film comportamentale con una gabbia vuota. Il mouse non è stato introdotto nella gabbia ancora. La posizione delle coppe, (sociali e non sociali) ei confini vano sono sovrapposte. La struttura di colore della gabbia vuota viene convertita in scala di grigi 8 bit, come mostrato in Figura 4 e utilizzato come sistema di riferimento. Il telaio di riferimento viene sottratto da ogni altro fotogramma del filmato acquisito. <p class="jove_c...

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Experimental Assessment of Mouse Sociability Using an Automated Image Processing Approach

Questo protocollo descrive un metodo per quantificare socialità mouse. I topi sono videoregistrati mentre si muovono e interagiscono in una gabbia speciale. trasformazione di film consente la quantificazione automatizzata di socialità con ottima precisione e affidabilità.

Valutazione sperimentale del mouse Socialità con un approccio Image Processing automatizzata

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 de Cartagena UDEC

Research

JoVE Journal

Behavior

8.4K Views.  Old Dominion University.  Questo protocollo descrive un metodo per quantificare socialità mouse. I topi sono videoregistrati mentre si muovono e interagiscono in una gabbia speciale. trasformazione di film consente la quantificazione automatizzata di socialità con ottima precisione e affidabilità. 

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

Assessment of Age-related Changes in Cognitive Functions Using EmoCogMeter, a Novel Tablet-computer Based Approach

The main goal of this study was to assess the usability of a tablet-computer-based application (EmoCogMeter) in investigating the effects of age on cognitive functions across the lifespan in a sample of 378 healthy subjects (age range 18-89 years). Consistent with previous findings we found an age-related cognitive decline across a wide range of neuropsychological domains (memory, attention, executive functions), thereby proving the usability of our tablet-based application. Regardless of prior computer experience, subjects of all age groups were able to perform the tasks without instruction or feedback from an experimenter. Increased motivation and compliance proved to be beneficial for task performance, thereby potentially increasing the validity of the results. Our promising findings underline the great clinical and practical potential of a tablet-based application for detection and monitoring of cognitive dysfunction.

We tested the usability of a tablet-computer-based application (EmoCogMeter) in investigating the effects of age on cognition. Results show an age-related cognitive decline, thereby proving the usability of our application. Findings underline the great clinical and practical potential of a tablet-based application for detection and monitoring of cognitive dysfunction.

Valutazione dei cambiamenti legati all&#39;età delle funzioni cognitive Utilizzando EmoCogMeter, un nuovo approccio Tablet Computer Based

The main goal of this study was to assess the usability of a tablet-computer-based application (EmoCogMeter) in investigating the effects of age on ...

Ricerca

Comportamento

Quantitative Assessment of Cortical Auditory-tactile Processing in Children with Disabilities

Objective and easy measurement of sensory processing is extremely difficult in nonverbal or vulnerable pediatric patients. We developed a new methodology to quantitatively assess children&#39;s cortical processing of light touch, speech sounds and the multisensory processing of the 2 stimuli, without requiring active subject participation or causing children discomfort. To accomplish this we developed a dual channel, time and strength calibrated air puff stimulator that allows both tactile stimulation and sham control. We combined this with the use of event-related potential methodology to allow for high temporal resolution of signals from the primary and secondary somatosensory cortices as well as higher order processing. This methodology also allowed us to measure a multisensory response to auditory-tactile stimulation.

Objective and easy measurement of sensory processing is extremely difficult in nonverbal or vulnerable pediatric patients. We developed a new methodology to quantitatively assess infants and children&#39;s cortical processing of light touch, speech sounds, and the multisensory processing of the 2 stimuli, without requiring active subject participation or causing discomfort in vulnerable patients.

La valutazione quantitativa di elaborazione corticale uditivo-tattile nei bambini con disabilità

Objective and easy measurement of sensory processing is extremely difficult in nonverbal or vulnerable pediatric patients. We developed a new methodology ...

Behavioral Assessment of the Aging Mouse Vestibular System

Age related decline in balance performance is associated with deteriorating muscle strength, motor coordination and vestibular function. While a number of studies show changes in balance phenotype with age in rodents, very few isolate the vestibular contribution to balance under either normal conditions or during senescence. We use two standard behavioral tests to characterize the balance performance of mice at defined age points over the lifespan: the rotarod test and the inclined balance beam test. Importantly though, a custom built rotator is also used to stimulate the vestibular system of mice (without inducing overt signs of motion sickness). These two tests have been used to show that changes in vestibular mediated-balance performance are present over the murine lifespan. Preliminary results show that both the rotarod test and the modified balance beam test can be used to identify changes in balance performance during aging as an alternative to more difficult and invasive techniques such as vestibulo-ocular (VOR) measurements.

Motor control and balance performance are known to deteriorate with age. This paper presents a number of standard noninvasive behavioral tests with the addition of a simple rotary stimulus to challenge the vestibular system and show changes in balance performance in a murine model of aging.

Behavioral Valutazione del sistema vestibolare invecchiamento mouse

Age related decline in balance performance is associated with deteriorating muscle strength, motor coordination and vestibular function. While a number of ...

Assessment of Social Cognition in Non-human Primates Using a Network of Computerized Automated Learning Device (ALDM) Test Systems

Fagot &#38; Paleressompoulle1 and Fagot &#38; Bonte2 have published an automated learning device (ALDM) for the study of cognitive abilities of monkeys maintained in semi-free ranging conditions. Data accumulated during the last five years have consistently demonstrated the efficiency of this protocol to investigate individual/physical cognition in monkeys, and have further shown that this procedure reduces stress level during animal testing3. This paper demonstrates that networks of ALDM can also be used to investigate different facets of social cognition and in-group expressed behaviors in monkeys, and describes three illustrative protocols developed for that purpose. The first study demonstrates how ethological assessments of social behavior and computerized assessments of cognitive performance could be integrated to investigate the effects of socially exhibited moods on the cognitive performance of individuals. The second study shows that batteries of ALDM running in parallel can provide unique information on the influence of the presence of others on task performance. Finally, the last study shows that networks of ALDM test units can also be used to study issues related to social transmission and cultural evolution. Combined together, these three studies demonstrate clearly that ALDM testing is a highly promising experimental tool for bridging the gap in the animal literature between research on individual cognition and research on social cognition.

Assessment of Social Cognition in Non-human Primates Using a Network of Computerized Automated Learning Device ALDM Test Systems

Fagot &#38; Paleressompoulle1 have published an automated learning device (ALDM) aimed at testing individual cognitive abilities in semi-free ranging monkeys. The main goal of our protocol is to use a network of ALDM test units to study social cognition in non-human primates.

Valutazione della cognizione sociale in primati non umani Uso di una rete di computerizzato Automated Learning dispositivo Systems (ALDM) prova

Fagot &#38; Paleressompoulle1 and Fagot &#38; Bonte2 have published an automated learning device (ALDM) for the study of cognitive abilities of monkeys ...

An Objective and Child-friendly Assessment of Arm Function by Using a 3-D Sensor

Progressive and irreversible muscle atrophy characterizes Spinal Muscular Atrophy (SMA) and other similar muscle disorder diseases. Objective assessment of muscle functions is an essential and important, although challenging, prerequisite for successful clinical trials. Current clinical rating scales restrain the movement abnormalities to certain predefined coarse-grained individual items. The Kinect 3-D sensor has emerged as a low-cost and portable motion sensing technology used to capture and track people&#39;s movement in many medical and research fields. A novel approach using this 3-D sensor was developed and a game-like test was designed to objectively measure the upper limb function of patients with SMA. The prototype test targeted joint movement capability. While sitting in a virtual scene, the patient was instructed to extend, flex, and lift the whole arm in order to reach and place some objects. Both kinematic and spatiotemporal characteristics of upper limb movement were extracted and analyzed, e.g., elbow extension and flexion angles, hand velocity, and acceleration. The first study included a small cohort of 18 ambulant SMA patients and 19 age- and gender-matched healthy controls. A comprehensive analysis of arm movement was achieved; however, no significant difference between the groups were found due to the mismatch of patient&#39;s capability and the test difficulty. Based on this experience, a second version of the test consisting of a modified version of the first game with increased difficulties and a second game targeting muscle endurance were designed and implemented. The new test has not been conducted in any patient groups yet. Our work has demonstrated the potential capability of the 3-D sensor in assessing such muscle function and suggested an objective approach to complement the clinical rating scales.

An objective measure of muscle functions is challenging especially in children. Based on a commercially available digital 3-D sensor, a child-friendly gaming test was developed to assess upper limb function for clinical trials.

Una valutazione obiettiva e bambino-amichevole della funzione di braccio usando un sensore 3D

Progressive and irreversible muscle atrophy characterizes Spinal Muscular Atrophy (SMA) and other similar muscle disorder diseases. Objective assessment ...

Systematic Assessment of Well-Being in Mice for Procedures Using General Anesthesia

In keeping with the 3R Principle (Replacement, Reduction, Refinement) developed by Russel and Burch, scientific research should use alternatives to animal experimentation whenever possible. When there is no alternative to animal experimentation, the total number of laboratory animals used should be the minimum needed to obtain valuable data. Moreover, appropriate refinement measures should be applied to minimize pain, suffering, and distress accompanying the experimental procedure. The categories used to classify the degree of pain, suffering, and distress are non-recovery, mild, moderate, or severe (EU Directive 2010/63). To determine which categories apply in individual cases, it is crucial to use scientifically sound tools.
The well-being-assessment protocol presented here is designed for procedures during which general anesthesia is used. The protocol focuses on home cage activity, the Mouse Grimace Scale, and luxury behaviors such as burrowing and nest building behavior as indicators of well-being. It also uses the free exploratory paradigm for trait anxiety-related behavior. Fecal corticosterone metabolites as indicators of acute stress are measured over the 24-h post-anesthetic period.
The protocol provides scientifically solid information on the well-being of mice following general anesthesia. Due to its simplicity, the protocol can easily be adapted and integrated in a planned study. Although it does not provide a scale to classify distress in categories according to the EU Directive 2010/63, it can help researchers estimate the degree of severity of a procedure using scientifically sound data. It provides a way to improve the assessment of well-being in a scientific, animal-centered manner.

We developed a protocol to assess well-being in mice during procedures using general anesthesia. A series of behavioral parameters indicating levels of well-being as well as glucocorticoid metabolites were analyzed. The protocol can serve as a general aid to estimate the degree of severity in a scientific, animal-centered manner.

Valutazione sistematica del benessere nei topi per procedure usando l'anestesia generale

In keeping with the 3R Principle (Replacement, Reduction, Refinement) developed by Russel and Burch, scientific research should use alternatives to animal ...

An Electrophysiology Protocol to Measure Reward Anticipation and Processing in Children

We present a protocol designed to measure the neural correlates of reward in children. The protocol allows researchers to measure both reward anticipation and processing. Its purpose is to create a reward task that is appropriate for young children with and without autism while controlling reward properties between two conditions: social and nonsocial. The current protocol allows for comparisons of brain activity between social and nonsocial reward conditions while keeping the reward itself identical between conditions. Using this protocol, we found evidence that neurotypical children demonstrate enhanced anticipatory brain activity during the social condition. Furthermore, we found that neurotypical children anticipate social reward more robustly than children with autism diagnoses. As the task uses snacks as a reward, it is most appropriate for young children. However, the protocol may be adapted for use with adolescent or adult populations if snacks are replaced by monetary incentives. The protocol is designed to measure electrophysiological events (event-related potentials), but it may be customized for use with eye-tracking or fMRI.

This protocol is designed to measure reward anticipation and processing in young children with and without autism. Specifically, the protocol is designed to study the neural correlates of reward during social and nonsocial conditions while controlling for reward between conditions.

Un protocollo di elettrofisiologia alla previsione di ricompensa di misura ed elaborazione nei bambini

We present a protocol designed to measure the neural correlates of reward in children. The protocol allows researchers to measure both reward anticipation ...

An Experimental Paradigm for Measuring the Effects of Ageing on Sentence Processing

Previous studies have found that older adults have greater difficulties in processing syntactically complex sentences than younger adults. However, the exact regions where the difficulties arise have not been fully identified. In this study, a maze task was implemented to investigate how older adults and younger adults differentially processed two types of sentences with different levels of syntactic complexity, namely subject relative clauses and object relative clauses. Participants were asked to choose between two alternatives at each segment of the sentences. The task required participants to engage in a strictly incremental mode of processing. The reading times for each segment were recorded, allowing the quantification of the difficulty of sentence reading. The task allowed us to identify the exact locations of the processing difficulty and thus facilitate a more accurate assessment of the age-related decline in sentence processing. The results indicate that the effect of ageing was found mainly at the head nouns, but not at other regions of the sentences, a finding which suggests that the maze task is an effective method to identify the exact location of the ageing effect on sentence processing. The implications of this experimental paradigm for investigating the effect of ageing on sentence processing are discussed.

Here, we present a protocol to examine the age-related decline in sentence processing using a maze task that allowed us to localize the processing difficulty at each word of the sentences during reading.

Un paradigma sperimentale per misurare gli effetti dell'invecchiamento sull'elaborazione delle frasi

Previous studies have found that older adults have greater difficulties in processing syntactically complex sentences than younger adults. However, the ...

Assessment of Stress Effects on Cognitive Flexibility using an Operant Strategy Shifting Paradigm

Stress affects cognitive function. Whether stress enhances or impairs cognitive function depends on several factors, including the 1) type, intensity, and duration of the stressor; 2) type of cognitive function under study; and 3) timing of the stressor in relation to learning or executing the cognitive task. Furthermore, sex differences among the effects of stress on cognitive function have been widely documented. Described here is an adaptation of an automated operant strategy shifting paradigm to assess how variations in stress affect cognitive flexibility in male and female Sprague Dawley rats. Specifically, restraint stress is used before or after training in this operant-based task to examine how stress affects cognitive performance in both sexes. Particular brain areas associated with each task in this automated paradigm have been well-established (i.e., the medial prefrontal cortex and orbitofrontal cortex). This allows for targeted manipulations during the experiment or the assessment of particular genes and proteins in these regions upon completion of the paradigm. This paradigm also allows for the detection of different types of performance errors that occur after stress, each of which has defined neural substrates. Also identified are distinct sex differences in perseverative errors after a repeated restraint stress paradigm. The use of these techniques in a preclinical model may reveal how stress affects the brain and impairs cognition in psychiatric disorders, such as post-traumatic stress disorder (PTSD) and major depressive disorder (MDD), which display marked sex differences in prevalence.

Stressful life events impair cognitive function, increasing the risk of psychiatric disorders. This protocol illustrates how stress affects cognitive flexibility using an automated operant strategy shifting paradigm in male and female Sprague Dawley rats. Specific brain areas underlying particular behaviors are discussed, and translational relevance of results are explored.

Valutazione degli effetti dello stress sulla flessibilità cognitiva utilizzando un paradigma di cambiamento della strategia operante

Stress affects cognitive function. Whether stress enhances or impairs cognitive function depends on several factors, including the 1) type, intensity, and ...

Concept Development and Use of an Automated Food Intake and Eating Behavior Assessment Method

The vast majority of dietary and eating behavior assessment methods are based on self-reports. They are burdensome and also prone to measurement errors. Recent technological innovations allow for the development of more accurate and precise dietary and eating behavior assessment tools that require less effort for both the user and the researcher. Therefore, a new sensor-based device to assess food intake and eating behavior was developed. The device is a regular dining tray equipped with a video camera and three separate built-in weighing stations. The weighing stations measure the weight of the bowl, plate, and drinking cup continuously over the course of a meal. The video camera positioned to the face records eating behavior characteristics (chews, bites), which are analyzed using artificial intelligence (AI)-based automatic facial expression software. The tray weight and the video data are transported at real-time to a personal computer (PC) using a wireless receiver. The outcomes of interest, such as the amount eaten, eating rate and bite size, can be calculated by subtracting the data of these measures at the timepoints of interest. The information obtained by the current version of the tray can be used for research purposes, an upgraded version of the device would also facilitate the provision of more personalized advice on dietary intake and eating behavior. Contrary to the conventional dietary assessment methods, this dietary assessment device measures food intake directly within a meal and is not dependent on memory or the portion size estimation. Ultimately, this device is therefore suited for daily main meal food intake and eating behavior measures. In the future, this technology based dietary assessment method can be linked to health applications or smart watches to obtain a complete overview of exercise, energy intake, and eating behavior.

This protocol shows and explains a new technology-based dietary assessment method. The method consists of a dining tray with multiple built-in weighing scales and a video camera. The device is unique in the sense that it incorporates automated measures of food and drink intake and eating behavior over the course of a meal.

Sviluppo e utilizzo di un metodo automatizzato di assunzione e valutazione del comportamento alimentare

The vast majority of dietary and eating behavior assessment methods are based on self-reports. They are burdensome and also prone to measurement errors. ...