Esta publicação é financiada através Cure CMD, Francês Muscular Distrofia Association (AFM), uma bolsa de investigação de translação da Associação de Distrofia Muscular, Os Institutos Nacionais de Saúde (1K26RR032082, 1P50AR060836-01, 1U54HD071601, 2R24HD050846-06), o Departamento de Defesa ( W81XWH-11-1-0330, W81XWH-11-1-0782, W81XWH-10-1-0659, W81XWH-11-1-0809, W81XWH-09-1-0599) e uma subvenção piloto de Pais Projeto Distrofia Muscular ( PPMD). Este papel é um dos vários em uma série de POPs para metodologias utilizadas rotineiramente na área doença muscular congênita. Ele reflete os esforços discutido e estabelecido por mais de 20 especialistas na área de doença muscular congênita na recente muscular congênita Doença Consórcio Oficina, realizada em abril de 2013, em Washington, DC

NOTA: Aberto campo sistema de monitorização utiliza uma actividade de campo aberto de plexiglas câmara com emissores e receptores das fotocélulas igualmente espaçados ao longo do perímetro da câmara (Figura 1). Estes emissores e receptores das fotocélulas criar uma grelha de feixes infravermelhos xy invisíveis. Quando um animal é colocado na câmara, desloca-se sobre, causando quebras feixe. Sensores verticais também estão presentes para avaliar os níveis de atividade verticais (ou seja, o comportamento de criação) também. O analisador regista a informação pausa do feixe e analisa-se rapidamente. O software, então, calcula várias medidas de atividade durante o período de tempo pré-definido. Estas medidas incluem: atividade horizontal (unidades), atividade verticais (unidades), a distância total percorrida (cm), tempo de movimento (seg), eo tempo restante (s) 5. NOTA: Em geral, a sala de ensaios deve ser com temperatura e umidade controladas, com uma iluminação uniforme. Câmaras de teste devem ser dis uniformementetribuiu sobre o quarto e não deve ser colocado sob luz direta, cantos escuros, ou em áreas sombreadas. Todos aclimatação instrumento e ensaios devem ser realizados ao mesmo tempo em cada dia (por exemplo, na parte da manhã) e pelos mesmos indivíduos. Estes indivíduos devem ser cego para o grupo de tratamento animal, e genotipagem quando possível. O protocolo a seguir foi realizada sob a orientação e aprovação das Crianças National Medical Center IACUC. 1 Instrumento Aclimatação <ol><li> Coloque os ratos na sala de testes em suas gaiolas para cerca de 10 min para se aclimatar. Deixe o quarto durante o período de aclimatação. </li><li> Volte para a sala de ensaios e ligar as câmaras de atividade. Mesmo que os dados não estão sendo coletados, neste momento, isso vai imitar ainda mais o ambiente de teste. </li><li> Remova cuidadosamente cada rato a partir de sua gaiola e imediatamente colocá-los em câmaras de ensaio. Se a actividadecâmara tem uma divisória central que divide a câmara em quadrantes (Figura 1), colocar um rato em cada quadrante vazio. </li><li> Uma vez que todos os animais são carregados para dentro das câmaras de ensaio, colocar a tampa na parte superior da cada câmara de teste. Deixe o quarto durante este período de aclimatação. </li><li> Após os 60 minutos, voltar para a sala. Retire a tampa de cada câmara de teste e gentilmente voltar cada rato para sua respectiva gaiola. </li><li> Limpe cada uma das câmaras com desinfectantes e toalhas de papel. Certifique-se de que nenhuma sujeira partículas são deixados na câmara. NOTA: Se várias sessões estão sendo executados a cada dia, limpe cuidadosamente cada uma das câmaras de teste entre cada sessão. </li><li> Repita os passos 1-6 para 4 dias consecutivos. NOTA: Execute de aclimatação de uma semana antes da coleta inicial de dados. Se os animais são testados várias vezes ao longo de um estudo, apenas realizar a aclimatação antes da primeira rodada de testes para evitar a habituação. Além disso, atribua aleatoriamente os animais para uma novaCaixa de cada sessão. Acompanhe as atribuições de caixa durante toda a duração do estudo. </li></ol> 2 Coleta de Dados <ol><li> Coloque os ratos na sala de testes em suas gaiolas para 10-30 min para se aclimatar. Deixe o quarto durante este tempo. </li><li> Após a 10-30 min, voltar para a sala de ensaios. Ligue as câmaras de atividade e abrir o software que acompanha o computador ligado para as câmaras. Se a câmara contém um divisor de quadrante, inserir a partição neste momento. NOTA: Se a câmara de ensaio contém um divisor de quadrante, de dois animais pode ser colocado na câmara de ensaio durante a recolha de dados. Um animal pode ser colocado no quadrante frontal esquerdo e uma no quadrante traseiro direito (Figura 1). NOTA: Não coloque os animais em todos os quatro quadrantes durante a coleta de dados ou na mesma linha ou coluna. Colocando os animais nestas orientações irá interferir com a grade xy de raios infravermelhos e o movimento de animais seráimprecisamente medido. </li><li> Configure o software de computador para realizar uma verificação prebeam. Esta configuração irá permitir uma para executar uma verificação de pré-viga, seguindo a configuração experimental e antes da inserção dos animais nas câmaras de teste (ver abaixo). NOTA: Quando o cheque prebeam é executado, o software de computador avalia a função dos raios infravermelhos xy. Por exemplo, é possível determinar se os emissores e receptores de células fotoeléctricas estão bloqueados e incapazes de detectar apropriadamente circulação no interior da câmara. </li><li> Defina os parâmetros de coleta de dados primários no software de computador para coletar seis mínimo 10 blocos de dados (ou seja, coletar dados para um total de 60 min), e em seguida, digite os números de data, nome de arquivo e rato ID adequadas. </li><li> Uma vez que todos os parâmetros são definidos, executar a verificação prebeam. Se a câmara não passar no prebeam verificá-lo é provavelmente devido a mau alinhamento do divisor de centro quadrante ou câmara de teste. Se isso acontecer, realinhar a divi centro quadranteder e câmara de ensaio até que os sensores são não bloqueados e o sistema declara que a câmara de ensaio é preparado. Se isso não corrigir o problema, fazer referência ao manual do instrumento. </li><li> Quando todas as câmaras de teste estiver pronto, retire delicadamente o rato a partir de sua gaiola e imediatamente colocar ele ou ela para dentro da câmara de teste. Observe a identificação do mouse e verifique se corresponde a uma entrada em computador. </li><li> Uma vez que todos os animais são apropriadamente carregadas nas câmaras de ensaio, colocar a tampa na parte superior da cada câmara. Em seguida, selecione o comando apropriado no software de computador para iniciar a coleta de dados. Neste momento, o programa de computador analisador e iniciará os níveis de actividade de gravação de acordo com os parâmetros de recolha de dados. </li><li> Deixar a sala de teste durante o restante do período de teste. </li><li> Após a conclusão do período de teste (ou seja, 60 minutos mais tarde), retornar imediatamente para a sala de testes. Salve os dados, e depois voltar cada animal a seu respeitogaiola ive. </li><li> Limpe todas as unidades com um desinfectante e toalhas de papel. NOTA: Se várias sessões estão sendo executados a cada dia, limpe cuidadosamente cada uma das câmaras de teste entre cada sessão. </li><li> Exportar dados para uma planilha e, em seguida, sair do programa de software. </li><li> Verifique os dados para garantir que eles foram registrados. Se os dados não foram gravadas, ou os animais dormiu durante toda a totalidade do período de coleta de dados, realizar um dia extra de coleta de dados. NOTA: Um animal é considerado &quot;adormecido&quot; se ele não se move ao longo de toda a duração do teste de 60 min. </li><li> Repita os passos 2,1-2,12 durante 4 dias consecutivos. NOTA: Se os animais são testados em vários momentos ao longo da duração de um estudo, não realizar medições de atividade de campo aberto mais do que uma vez por mês para evitar a habituação. Além disso, atribua aleatoriamente os animais para uma nova caixa de cada sessão. Acompanhe as atribuições de caixa durante toda a duração do estudo. </li></ol> Análise 3. Dados <ol><li> Calcular a atividade média horizontal (unidades), atividade verticais (unidades), a distância total percorrida (cm), tempo de movimento (seg), eo tempo restante (s) por rato e do grupo. O software calcula e informa o total da actividade horizontal (unidades), atividade verticais (unidades), a distância total percorrida (cm), tempo de movimento (seg), eo tempo restante (s) durante o período de coleta de dados (ou seja, 60 min) para cada rato. Calcula-se a média para cada um dos parâmetros acima mencionados a partir de 4 dias de recolha de dados. </li><li> Antes de realizar quaisquer análises estatísticas, avaliar a normalidade dos dados através do teste de Shapiro-Wilk, e verificar a existência de valores atípicos, utilizando o teste do Grubb. Remova todos os outliers significativos (p &lt;0,05). </li><li> Para os dados com distribuição normal, a comparação de médias entre os grupos utilizando um teste t para amostras independentes ou uma análise de variância e teste post-hoc com valores de p ajustado para comparações múltiplas dependemção no número total de grupos de tratamento. </li><li> Para os dados com distribuição não normal, comparar os valores médios entre os grupos que utilizam tanto o teste de Wilcoxon, ou um teste de teste e classificação soma Kruskal-Wallis, com o consequente p-valores ajustados para comparações múltiplas, dependendo do número total de grupos de tratamento. </li></ol>

<ol>
	<li>Worp, H. B., Howells, D. W., Sena, E. S., Porritt, M. J., Rewell, S., O&apos;Collins, V., Macleod, M. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Can+Animal+Models+of+Disease+Reliably+Inform+Human+Studies&#63;.">Can Animal Models of Disease Reliably Inform Human Studies&#63;.</a> PLoS Med. 7 (3), 1000245-10 (2010).</li><li>Begley, C. G., Ellis, L. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Drug+development&#58;+Raise+standards+for+preclinical+cancer+research.">Drug development&#58; Raise standards for preclinical cancer research.</a> Nature. 483, 531-533 (2012).</li><li>Landis, S. C., 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=A+call+for+transparent+reporting+to+optimize+the+predictive+value+of+preclinical+research.">A call for transparent reporting to optimize the predictive value of preclinical research.</a> Nature. 490 (7419), 187-191 (2012).</li><li>Spurney, C., 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=Preclinical+drug+trials+in+the+mdx+mouse&#58;+Assessment+of+reliable+and+sensitive+outcome+measures.">Preclinical drug trials in the mdx mouse&#58; Assessment of reliable and sensitive outcome measures.</a> Muscle Nerve. 39, 591-602 (2009).</li><li>Nagaraju, K., Carlson, G., De Luca, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Behavioral+and+locomotor+measurements+using+open+field+animal+activity+monitoring+system.">Behavioral and locomotor measurements using open field animal activity monitoring system.</a> TREAT&#45;NMD SOP Number M2&#46;1&#46;002. 2, (2010).</li><li>Yu, Q., 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=Omigapil+treatment+decreases+fibrosis+and+improves+respiratory+rate+in+dy&#40;2J&#41;+mouse+model+of+congenital+muscular+dystrophy.">Omigapil treatment decreases fibrosis and improves respiratory rate in dy&#40;2J&#41; mouse model of congenital muscular dystrophy.</a> PLoS One. 8 (6), e65468 (2013).</li><li>Sali, A., 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=Glucocorticoid&#45;treated+mice+are+an+inappropriate+positive+control+for+long&#45;term+preclinical+studies+in+the+mdx+mouse.">Glucocorticoid&#45;treated mice are an inappropriate positive control for long&#45;term preclinical studies in the mdx mouse.</a> PLoS One. 7 (4), e34204 (2012).</li><li>Belzung, C., Griebel, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measuring+normal+and+pathological+anxiety&#45;like+behaviour+in+mice&#58;+a+review.">Measuring normal and pathological anxiety&#45;like behaviour in mice&#58; a review.</a> Behav Brain Res. 125, 141-149 (2001).</li><li>Prut, L., Belzung, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+open+field+as+a+paradigm+to+measure+the+effects+of+drugs+on+anxiety&#45;like+behaviors&#58;+a+review.">The open field as a paradigm to measure the effects of drugs on anxiety&#45;like behaviors&#58; a review.</a> Eur J Pharmacol. 463, 3-33 (2003).</li><li>Walsh, R. N., Cummings, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+open&#45;field+test&#58;+A+critical+Review.">The open&#45;field test&#58; A critical Review.</a> Psychological Bulletin. 83, 482-504 (1976).</li><li>Raben, N., Nagaraju, K., Lee, E., Plotz, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modulation+of+disease+severity+in+mice+with+targeted+disruption+of+the+acid+alpha&#45;glucosidase+gene.">Modulation of disease severity in mice with targeted disruption of the acid alpha&#45;glucosidase gene.</a> Neuromuscul Disord. 10, 283-291 (2000).</li><li>Nagaraju, K., 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=Conditional+up&#45;regulation+of+MHC+call+I+in+skeletal+muscle+leads+to+self&#45;sustaining+autoimmune+myositis+and+myositis&#45;specific+autoimmune+myositis+and+myositis&#45;specific+autoantibodies.">Conditional up&#45;regulation of MHC call I in skeletal muscle leads to self&#45;sustaining autoimmune myositis and myositis&#45;specific autoimmune myositis and myositis&#45;specific autoantibodies.</a> Proc Natl Acad Sci USA. 97 (16), 9209-9214 (2000).</li><li>Erb, M., 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=Omigapil+ameliorates+the+pathology+of+muscle+dystrophy+caused+by+laminin&#45;alpha2+deficiency.">Omigapil ameliorates the pathology of muscle dystrophy caused by laminin&#45;alpha2 deficiency.</a> J Pharmacol Exp Ther. 331 (3), 787-795 (2009).</li><li>Malerba, A., 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=Chronic+systemic+therapy+with+low&#45;dose+morpholino+oligomers+ameliorates+the+pathology+and+normalizes+locomotor+behavior+inmdxmice.">Chronic systemic therapy with low&#45;dose morpholino oligomers ameliorates the pathology and normalizes locomotor behavior inmdxmice.</a> Mol Ther 1. 9 (2), 345-354 (2011).</li><li>Grounds, M. D., Radley, H. G., Lynch, G. S., Nagaraju, K., De Luca, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Towards+developing+standard+operating+procedures+for+pre&#45;clinical+testing+in+the+mdx+mouse+model+of+Duchenne+muscular+dystrophy.">Towards developing standard operating procedures for pre&#45;clinical testing in the mdx mouse model of Duchenne muscular dystrophy.</a> Neurobiol Dis. 31 (1), 1-19 (2008).</li><li>Kobayashi, Y. M., Rader, E. P., Crawford, R. W., Campbell, K. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Endpoint+measures+in+the+mdx+mouse+relevant+for+muscular+dystrophy+pre&#45;clinical+studies.">Endpoint measures in the mdx mouse relevant for muscular dystrophy pre&#45;clinical studies.</a> Neuromuscul Disord. 22 (1), 34-42 (2012).</li><li>Rayavarapu, S., Van de meulen, J. H., Gordish-Dressman, H., Hoffman, E. P., Nagaraju, K., Knoblack, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterization+of+Dysferlin+Deficient+SJL&#47;J+Mice+to+Assess+Preclinical+Drug+Efficacy&#58;+Fasudil+Exacerbates+Muscle+Disease+Phenotype.">Characterization of Dysferlin Deficient SJL&#47;J Mice to Assess Preclinical Drug Efficacy&#58; Fasudil Exacerbates Muscle Disease Phenotype.</a> PLoSOne. 5 (9), e12981 (2010).</li><li>Valle, F. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+strain&#44;+sex&#44;+and+illumination+on+open&#45;field+behavior+of+rats.">Effects of strain&#44; sex&#44; and illumination on open&#45;field behavior of rats.</a> Am J Psychol. 83, 103-111 (1970).</li><li>Ramos, A., 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=Evaluation+of+Lewis+and+SHR+rat+strains+as+a+genetic+model+for+the+study+of+anxiety+and+pain.">Evaluation of Lewis and SHR rat strains as a genetic model for the study of anxiety and pain.</a> Behav Brain Res. 129, 113-123 (2002).</li><li>Bowman, R. E., Maclusky, N. J., Diaz, S. E., Zrull, M. C., Luine, V. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Aged+rats&#58;+sex+differences+and+responses+to+chronic+stress.">Aged rats&#58; sex differences and responses to chronic stress.</a> Brain Res. 1126, 156-166 (2006).</li><li>Sakai, K., Crochet, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Differentiation+of+presumed+serotonergic+dorsal+raphe+neurons+in+relation+to+behavior+and+wake&#45;sleep+states.">Differentiation of presumed serotonergic dorsal raphe neurons in relation to behavior and wake&#45;sleep states.</a> Neuroscience. 104, 1141-1155 (2001).</li></ol>

Os autores não têm nada a revelar.

A medição da actividade no campo aberto é um ensaio in vivo que pode ser útil para avaliar a progressão da doença e da eficácia de drogas em modelos animais da doença neuromuscular 6,7,11-14. Como mostrado na Figura 2, que fornece uma avaliação dos níveis de actividade que, geralmente, reflectem função locomotora. Esta é uma medida diferente do que a força muscular, tornando-se um desfecho secundário ou auxiliar ideal para executar em um estudo pré-clínico de drogas. Além disso, é de 15, medida não invasiva clinicamente relevante, que pode ser realizada várias vezes ao longo da duração do estudo. No entanto, a atividade comportamental e locomotiva também é influenciada por fatores adicionais também (ou seja, manipulação experimentador, condições ambientais, e cognição) criando variação nos dados de atividade de campo aberto. O objetivo deste artigo é fornecer um protocolo bem testado e padronizada que reduz a variação e permite que os resultados sejam compared em vários laboratórios, na esperança de melhorar a tradução dentro de nosso campo. A principal desvantagem desta medida é que ele é altamente variável e influenciada por numerosos fatores externos. No entanto, levamos isso em consideração ao desenvolver o protocolo. Avaliamos uma variedade de protocolos de ensaio que variam em duração de 1-5 dias de coleta de dados. No fim, determinou-se que a realização instrumento de aclimatação antes da coleta de dados para familiarizar os animais com o meio ambiente câmara de teste e execução de 4 dias de coleta de dados reduziu significativamente a quantidade de variação nos dados de resultados 5. Este protocolo foi originalmente concebido para avaliar os níveis de atividade comportamental e locomotivas do modelo MDX do mouse; no entanto, este protocolo foi recentemente validado no modelo animal Dy2J bem 6. Sugere-se que o protocolo ser normalizado dentro de seu laboratório para cada modelo animal antes de usá-lo em um ensaio pré-clínico. Atividade de campo aberto varia de acordo com o fundo genético 17, sex 18-20, 18 anos, e ritmo circadiano 21. Isso exige que os animais da mesma idade, sexo e antecedentes genéticos a serem avaliados ao mesmo tempo. Durante as etapas de planejamento, o pensamento cuidadoso deve ser colocado em decidir em que idade ou idades campo aberto atividade níveis serão avaliados. Cada modelo animal tem a sua própria progressão da doença e do fenótipo distinto locomotiva e comportamental, que variam em gravidade e da idade 6,15 (Figura 2 e Figura 3). Portanto, é importante para determinar os pontos de tempo clinicamente e patologicamente relevantes para avaliar a actividade medidas de campo abertas. O número total de animais necessários em cada grupo de tratamento para detectar diferenças estatisticamente significativas varia consoante o modelo animal, idade, e sexo, assim. Consequentemente, os cálculos do tamanho da amostra relevantes também deve ser realizada durante a fase de planejamento para determine o número total de animais necessários em cada grupo de tratamento para detectar diferenças estatisticamente significativas. Estes cálculos também deve levar em consideração adicional medidas de resultados utilizadas no estudo (por exemplo, medidas de força de preensão ou análise histológica). Com base em nossos cálculos de potência, que normalmente usam 10-12 animais por grupo de tratamento. Além disso, especial atenção deve ser dada para o esforço de controle é usada no estudo. Há uma tendência para que as estirpes de controlo impróprias para ser usado em estudos pré-clínicos. Por exemplo, os ratos BL6 são muitas vezes utilizados como uma estirpe de controlo de camundongos mdx; no entanto, o camundongo mdx está em um fundo BL10. Como visto na Figura 3, os ratos BL10 são muito mais ativos do que os camundongos BL6, o que torna impossível comparar os dados MDX e BL6. Quando a realização de estudos pré-clínicos com ratinhos mdx, ratinhos BL10 deve ser usada como a estirpe de controlo. Além disso, se um estudo está a ser realizado com os ratinhos Dy2J, ratinhos BL6 deve ser usada como a contrestirpe ol. Pequenas mudanças ambientais também podem afetar significativamente os níveis de atividade. Estes incluem iluminação, temperatura, umidade, odor, ruído e 4,15 atividade humana. Portanto, é muito importante que o teste ser realizado em uma sala com temperatura controlada e umidade com iluminação não-direta, ao mesmo tempo, cada dia 5. As câmaras de ensaio devem ser espaçadas uniformemente por toda a sala e não colocado sob luz direta ou em sombra ou escuros cantos 5. Os animais devem ser repartidos aleatoriamente suas câmaras de teste a cada dia para reduzir os efeitos da variação das condições ambientais em toda a sala, e eles devem ser autorizados a se aclimatar para a sala de ensaios para 10-30 min antes da coleta de dados. Certifique-se de acompanhar a atribuição de caixa de cada animal durante toda a duração do estudo para garantir que qualquer influência de caixa / ambiente é distribuído igualmente entre os diferentes grupos de tratamento. Os indivíduos que carregam o animals para as câmaras de teste e manejo dos animais durante todo o período de duração do estudo deve ser cego para o grupo de tratamento e, quando possível estirpe animal. Em muitos casos genótipos afetados são marcadamente diferentes controles relacionados e cegueira não é possível. No entanto, as pessoas devem sempre ser cega entre os grupos tratados e não tratados. Além disso, todas as pessoas devem sair da sala durante a coleta de dados para reduzir o ruído e as distrações dentro da sala, e todas as câmaras devem ser cuidadosamente limpos após cada sessão de coleta de dados. Estas acções irão reduzir significativamente a variação nos dados. É importante notar que os animais também são altamente susceptíveis a adaptação 15. Portanto, sugere-se que os animais sejam removidos da câmara de ensaio directamente a seguir a 60 minutos de cada dia de recolha de dados, e que os níveis de actividade de campo aberto ser avaliado mais do que uma vez por mês. A distância total percorrida eo movimento total demedições de tempo mento tendem a ser o campo aberto mais sensíveis medições de atividade 5. No modelo Dy2J, a medição da actividade vertical, tende a ser a medida de actividade mais sensível campo aberto (Figura 3); no entanto, pode ser difícil para capturar as medições da actividade verticais precisos em animais pequenos. Por exemplo, é possível que um animal menor irá apresentar um comportamento de criação e o sensor não vai capturá-lo devido à altura do sensor vertical. Como resultado, recomendamos que os animais de teste antes das 5 semanas de idade. Também é possível que um animal vai dormir durante toda a duração de uma sessão de recolha de dados. Se este for o caso, é conveniente acrescentar mais um dia de coleta de dados. Finalmente, o mau alinhamento do divisor de quadrante ou bloqueio dos sensores no interior da caixa pode resultar em dados incorrectos bem. Portanto, é muito importante para realizar um pré-verificação do sensor, antes do teste, e rever todos os dados a seguir ao final dacada sessão de coleta de dados. Cuidado também deve ser tomado quando se analisa os dados da atividade de campo aberto. Dados Abertos atividade de campo tem uma tendência a ser normalmente não distribuídos e têm valores atípicos 4. Antes de realizar quaisquer análises estatísticas, os nossos biostatisticians recomendo verificar a normalidade dos dados e valores discrepantes. Se os dados não são distribuídos normalmente, deve-se considerar a utilização de um teste não paramétrico quando se comparam os meios. Além disso, todos os dados deveriam ser analisados ​​por uma pessoa cega para o que os grupos de tratamento são. No geral, a medida atividade de campo aberto tem grandes vantagens: a) é uma avaliação abrangente de ambos a atividade locomotora e comportamental, que é fortemente, mas nem sempre correlacionada com função locomotora; b) é uma medida de fácil execução; c) que não necessita de manejo dos animais durante os testes; d) que é uma medida não invasivo que pode ser realizado mais do que uma vez durante todo o período de um study; e) nenhum treinamento especial é necessário para realizar o teste; f) vários animais pode ser testado de uma só vez; e g) é uma medida de resultado clinicamente relevante 5,16. No entanto, ao testar terapêutica, tenha em mente que outros fatores podem afetar o comportamento de um animal, e por sua vez as medições de atividade de campo aberto. Os medicamentos podem ter SNC ou outros efeitos e largura do corpo, e comportamento também pode ser influenciada por um ambiente de tensão. Como resultado, pode ser difícil distinguir se as alterações nos níveis de actividade locomotora ou comportamentais estão relacionadas com alterações da função muscular, força muscular, ou é um resultado dos efeitos adversos da medicação. Portanto, ensaios funcionais, histológicas e moleculares ou adicionais devem ser realizados também. Este protocolo padronizado também tem sido utilizada com sucesso em outras doenças musculares 4,17; No entanto, como pode ser visto na Figura 3, os estudos-piloto deve ser realizado inicialmente para avaliar a sensibilidade da medida no animalmodelo.

Os modelos animais têm sido úteis para aprender sobre os mecanismos da doença, mas a sua utilidade em predizer a eficácia do tratamento em ensaios clínicos tem sido freqüentemente desafiada 1-3. Numerosos &quot;promissores&quot; estudos pré-clínicos são publicados a cada ano; No entanto, muito poucas das intervenções propostas mostram resultados positivos quando se mudou para ensaio clínico. Estas discrepâncias são frequentemente atribuídos a um viés de publicação, as conclusões excessivamente optimistas, e mal projetada e executada estudos pré-clínicos que levam a resultados irreproduzíveis 1-3. Com os avanços atuais no desenvolvimento de medicamentos para doenças neuromusculares, há uma necessidade crescente de ensaios pré-clínicos bem desenhados. Em particular, há uma necessidade de metodologias rigorosas que podem ser realizadas de forma padronizada e cego, com validados, reprodutíveis e medidas de resultados traduzíveis. Como um membro do músculo congênita Consórcio de Doenças, como desejo de realizar estudos pré-clínicos mais rigorosos, partilhamos aqui o nosso Procedimento Operacional Padrão (POP) para Campo Aberto Atividade. Este SOP foi previamente validado 4 e publicado como parte de SOPs do TREAT-NMD para distrofia muscular de Duchenne (DMD) modelos animais 5. Temos utilizado este método para o fenótipo e testar a eficácia terapêutica de vários medicamentos em uma variedade de modelos animais de doença neuromuscular, incluindo-2J dy / J camundongos (Dy2J) Lama2, o modelo animal para distrofia muscular congênita (CMD) 6,7 . Por sua vez, este artigo é uma adaptação de nosso TREAT-NMD publicado anteriormente SOP 5. O sistema de monitoramento de atividades de campo aberto avalia exaustivamente locomotor e os níveis de atividade de comportamento de ratos, que podem ser correlacionados com a função locomotora. O teste também é utilizado para avaliar a ansiedade como e comportamentos exploratórios 8-10. Em particular, o campo aberto é uma ferramenta útil para assessing insuficiência locomotiva em modelos animais da doença neuromuscular 11,12 e a eficácia de fármacos que podem melhorar a locomoção e / ou de função motora 6,7,13,14. A avaliação da atividade campo aberto fornece uma medida diferente do que a força muscular, o que é comumente medida com a força de preensão, e mostra como as drogas podem afetar outros sistemas do corpo (ou seja, o sistema nervoso central), bem 5. Além disso, a atividade medida campo aberto, a distância total percorrida, espelha o teste de caminhada de 6 min, uma medida do resultado do ensaio clínico, que incide sobre o desempenho do exercício submáximo e qualidade de vida 15,16. Em geral, este faz com que a atividade de campo aberto testar um desfecho secundário ou auxiliar benéfico para usar em ensaios pré-clínicos. No entanto, o sistema de monitorização de actividade campo aberto também tem desafios significativos associados. O teste é comportamental e pode ser bastante variável, uma vez que é influenciada por uma multidão de externofatores. Por exemplo, este comportamento pode ser influenciado pela unidade de exploração (isto é, a cognição), a ansiedade, a doença, o ritmo circadiano, os factores ambientais antecedentes genéticos, além de saída do motor 10. Como resultado, é imperativo para realizar esta medida de forma padronizada com um ambiente controlado. O protocolo aqui apresentado descreve o nosso aberto SOP atividade de campo em detalhe. Ele fornece procedimentos passo-a-passo e uma discussão mais aprofundada de considerações importantes para controlar as condições ambientais e ajudar a reduzir a variabilidade, os resultados típicos, análise de dados, e os pontos fortes da avaliação e fraquezas em mais detalhes.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="722">
	<tbody>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Name of Material/ Equipment</td>
			<td style="width:184px;">Company</td>
			<td style="width:155px;">Catalog Number</td>
			<td style="width:167px;">Comments/Description</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Equipment</td>
			<td style="width:184px;"></td>
			<td style="width:155px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="84">
			<td height="84" style="height:84px;width:216px;">VersaMax Open Field Activity Monitoring system with acrylic test chambers, and X, Y, Z axis sensors</td>
			<td style="width:184px;">AccuScan Instruments, Inc. Columbus Ohio, USA</td>
			<td style="width:155px;"></td>
			<td style="width:167px;">Retired</td>
		</tr>
		<tr height="84">
			<td height="84" style="height:84px;width:216px;">Fusion Open Field Activity Monitoring system with acrylic test chambers, and X, Y, Z axis sensors</td>
			<td style="width:184px;">Omnitech Electronics, Inc. Columbus Ohio, USA</td>
			<td style="width:155px;"></td>
			<td style="width:167px;">Suggested system currently on the market</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Computer</td>
			<td style="width:184px;">Dell, Inc.&#160;</td>
			<td style="width:155px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Materials</td>
			<td style="width:184px;"></td>
			<td style="width:155px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="84">
			<td height="84" style="height:84px;width:216px;">Virkon-S Broad spectrum disinfectant (Potassium Peroxymonosulfate/ Sodium Chloride)</td>
			<td style="width:184px;">Pharmacal Research Laboratories, Inc.</td>
			<td style="width:155px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Mice</td>
			<td style="width:184px;"></td>
			<td style="width:155px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">B6.WK-Lama2dy-2J/J (Dy2J)</td>
			<td style="width:184px;">Jackson Lab</td>
			<td style="width:155px;">000524</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">C57BL/6J (BL6)</td>
			<td style="width:184px;">Jackson Lab</td>
			<td style="width:155px;">000664</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">SJL/J (SJL)</td>
			<td style="width:184px;">Jackson Lab</td>
			<td style="width:155px;">000686</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">C57BL/10ScSn-Dmdmdx/J (mdx)</td>
			<td style="width:184px;">Jackson Lab</td>
			<td style="width:155px;">001801</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">C57BL/10ScSnJ (BL10)</td>
			<td style="width:184px;">Jackson Lab</td>
			<td style="width:155px;">000476</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

behavioral and locomotor measurements using an open field activity monitoring system for skeletal muscle diseases

O sistema de monitoramento de atividades de campo aberto avalia exaustivamente locomotor e os níveis de atividade de comportamento de camundongos. É uma ferramenta útil para avaliar a deficiência locomotiva em modelos animais de doença neuromuscular e eficácia dos medicamentos terapêuticos que podem melhorar a função de locomoção e / ou muscular. A medição de atividade de campo aberto fornece uma medida diferente do que a força muscular, o que é comumente avaliada por medidas da força de preensão. Ele também pode mostrar como as drogas podem afetar outros sistemas do corpo, bem como quando utilizada com medidas adicionais de desfechos. Além disso, medidas como a distância total percorrida espelhar o teste de caminhada de 6 min, uma medida do resultado dos ensaios clínicos. No entanto, o monitoramento da atividade de campo aberto também está associada com importantes desafios: as medições da actividade campo aberto variam de acordo com a cepa animal, idade, sexo, e ritmo circadiano. Além disso, a temperatura ambiente, umidade, iluminação, ruído, e mesmo odor pode afetar os resultados da avaliação. No geral, este manuscript fornece uma SOP atividade de campo aberto bem testado e padronizado para ensaios pré-clínicos em modelos animais de doenças neuromusculares. Nós fornecemos uma discussão de questões importantes, os resultados típicos, análise de dados e detalhar os pontos fortes e fracos de testes de campo aberto. Além disso, podemos fornecer recomendações para o projeto de estudo ideal quando usando atividade de campo aberto em um estudo pré-clínico.

Ao analisar os dados da atividade de campo aberto, nos concentramos em algumas medidas selecionadas que proporcionam uma avaliação do nível de atividade que geralmente refletem função locomotora. Esses parâmetros incluem: atividade horizontal, atividade vertical, tempo de movimento, tempo de descanso, e distância total percorrida. Em geral, os animais com redução da função muscular será menos ativo e ter menor atividade ambulatorial. Isso é geralmente associado com a diminuição da atividade horizontal, atividade vertical, distância percorrida e do tempo total de movimento e maior tempo de descanso 5,6,12,17. Pelo contrário, os animais com a função muscular intacto ou aqueles tratados com agentes terapêuticos que diminuem a progressão da deterioração da patologia muscular são mais propensos a exibir níveis mais elevados de actividade 6,7,14,17. Para mostrar um exemplo de resultados típicos obtidos utilizando este protocolo em modelos animais de doença neuromuscular, que forneceu dados de um estudo longitudinal we previamente realizado na distrofia muscular congênita (CMD) modelo animal 6 Dy2J. Em resumo, o modelo Dy2J contém uma forma truncada do gene LAMA2 que resulta em paralisia dos membros posteriores, a desmielinização, e alterações distróficas musculares esqueléticas. O impacto desta patologia muscular nos níveis de atividade é observado nesses camundongos. Por exemplo, os ratos Dy2J no estudo tenderam a apresentar menores níveis de atividade horizontais e menos distância percorrida, em relação à sua idade e BL / 6 controles do tipo selvagem pareados por gênero durante toda a duração do estudo (Figura 2); no entanto, estas diferenças não foram sempre significativas. A falta de significado é mais provável devido ao pequeno tamanho da amostra e alta variação intra-grupo nos dados BL6. A variação é típica de dados actividade campo aberto; No entanto, estes dados, em particular, a falta de energia suficiente para determinar se estes grupos são estatisticamente diferentes um do outro. Tipicamente, um n = 10-12 deve ser usada para detectar statistically diferenças significativas 5,17. Por exemplo, quando uma amostra maior é usado, tal como foi feito no estudo SJL (ver a segunda barra BL6 nas Figuras 3B, 3D, 3E e) diferenças significativas entre os grupos pode ser observada. Os animais Dy2J também mostrou uma perda completa de actividade níveis verticais, que reflectia a paralisia dos membros posteriores, e por sua vez, uma incapacidade para a retaguarda (Figura 2B) 6. Por último, é importante notar as diferenças entre os sexos nos níveis de atividade. Por exemplo, as mulheres tendem a ser mais ativos do que os homens, apresentando níveis mais elevados de atividade horizontal, atividade vertical e distância total percorrida (Figura 2); No entanto, estas diferenças não foram estatisticamente significativas. Nós também fornecemos dados de vários estudos anteriores realizados em outros modelos animais de doenças neuromusculares, bem como para destacar vários fatores adicionais que afetam o atoníveis ivity (Figura 3). Por exemplo, os níveis de atividade variam de acordo com o fundo genético 10. BL10 ratinhos do tipo selvagem apresentam uma maior actividade horizontal, actividade vertical e a distância total percorrida em relação à idade e sexo do BL6 em ratinhos de tipo selvagem (Figura 3). Esta é uma observação importante notar, como utilizar as cepas de controle incorretas em um estudo pode tornar os dados inutilizáveis. Em segundo lugar, os níveis de atividade variam de acordo com modelo de doença e fenótipo (Figura 3). Por exemplo, o ratinho SJL, o modelo animal para distrofia muscular do membro cinto-2B (DMC-2B), mostra o nível mais baixo de actividade horizontal e a distância total percorrida, seguido do rato Dy2J e o rato mdx, um modelo animal para distrofia distrofia muscular (Figuras 3A, 3C). No entanto, os ratinhos Dy2J, por causa da sua paralisia dos membros posteriores, exibir o nível mais baixo de actividade vertical (Figura 3B). Também é importante notar que o nível mais elevado deactividade no fenótipo mdx é provavelmente atribuído ao aumento do nível do fundo estirpe BL10 actividade. Finalmente, esta figura destaca a importância de animal Idade / doença patologia no momento do teste. Por exemplo, com 30 semanas de idade, não há diferenças pode ser detectada nos níveis de actividade entre os ratos mdx e sua idade e sexo correspondentes BL10 controlos de tipo selvagem (Figura 3). No entanto, com 6 semanas de idade, em torno do pico de fase necrótico no modelo MDX rato, ratos mdx exibir uma diminuição significativa da actividade vertical, horizontal e de actividade. A redução é também observada para a distância total percorrida, mas esta diferença não é significativa (Figura 3) 4. <img alt="Figura 1" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51785/51785fig1highres.jpg" width="500" /> Figura 1: Abrir aparelhos de atividades de campo. Dois campo aberto com aparelhos centro quadradivisores NT, e tops. Se divisores quadrante central removível estão presentes, os animais só devem ser colocados na parte frontal esquerda (1, 3) e volta câmaras direitas (2, 4) de cada caixa durante os testes para obter leituras válidas. <img alt="Figura 2" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51785/51785fig2highres.jpg" width="500" /> Figura 2. dados de atividade de campo aberto. Dados de atividade campo aberto típicas para Dy2J (linha cinza, n = 3) e por idade e sexo do estirpe de controlo BL6 (linha preta, n = 3) ratos em 14, 19, 23, 25, e 30 semanas de idade (A - F) a) Actividade Horizontal (unidades arbitrárias) do sexo masculino, B) de atividade Horizontal (unidades arbitrárias) do sexo feminino, C) atividade Vertical (unidades arbitrárias) do sexo masculino, D) de atividade Vertical (unidades arbitrárias) do feminino. E) trave Distância totalled (cm) do sexo masculino, E) A distância total percorrida (cm) do sexo feminino. Os dados foram coletados ao longo de 4 dias consecutivos, com uma média por rato e do grupo. Os mesmos ratinhos foram ensaiados em cada ponto de tempo. Os dados representam a média ± SEM. Os dados anteriormente publicados 6. Camundongos Dy2J e BL6 foram comparados com um teste t para amostras independentes em cada ponto de tempo. Um valor de p &lt;0,05 foi considerado significativo. * P &lt;0,05, ** p &lt;0,01, *** p &lt;0,001. <img alt="Figura 3" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51785/51785fig3highres.jpg" width="500" /> Figura 3 Abra o campo de dados de atividade múltiplas cepas dados comportamentais típicos da atividade de BL10 masculino (6 semanas de idade, n = 8; 25-30 semanas de idade, n = 10)., MDX (6 semanas de idade, n = 9; 25-30 semanas de idade, n = 15), BL6 (grupo de controlo para os ratos Dy2J, n = 3, grupo de controlo de murganhos da estirpe SJL, n = 13), Dy2J (n = 3), e da estirpe SJL (n = 13) ratinhos em varying idades dados de BL10 e camundongos mdx com 6 e 25-30 semanas de idade. A) atividade Horizontal (unidades arbitrárias), B) atividade Horizontal (unidades arbitrárias) dados de BL6, Dy2J e SJL a 25-30 semanas de idade dados de camundongos BL10 e MDX em 6 e 25-30 semanas de idade dados de camundongos BL6, Dy2J e SJL a 25-30 semanas de idade, C) atividade Vertical (unidades arbitrárias), D) atividade Vertical (unidades arbitrárias) , E) A distância total percorrida (cm) dados de BL10 e camundongos mdx com 6 e 25-30 semanas de idade, e F) A distância total percorrida (cm) de dados de camundongos BL6, Dy2J e SJL a 25-30 semanas de idade . Dy2J, modelo animal para CMD com mutação do gene laminina α2 no fundo BL6; SJL, modelo animal para cinto membro da distrofia muscular-2B (DMC-2B); mdx, modelo animal para a DMD no fundo BL10. Não há controle SJL disferlina-suficiente. Os dados são médias ± SEM. B, C e D contêm dados anteriormente publiderramado 6,17. Os dados não apresentaram distribuição normal; Portanto, os dados foram comparados através de um teste somas de Wilcoxon. Um valor-p de p &lt;0,05 foi considerado significativo. As seguintes comparações foram feitas para cada parâmetro: a) BL10 e camundongos mdx com 6 semanas de idade, p &lt;0,05; b) BL10 e camundongos mdx em 25-30 semanas de idade, não significativo; c) Dy2J e BL6 combinados estirpe de ratos de controlo em 25-30 semanas de idade, p &lt;0,05; d) e SJL BL6 combinados estirpe de controlo em 25-30 semanas de idade, p &lt;0,001; e) BL10 ratinhos com 25-30 semanas de idade e BL6 (grupo de controlo para Dy2J ratinhos) ratos com 25 semanas de idade, p &lt;0,01; f) BL10 em 25-30 semanas de idade e BL6 (grupo controle para SJL ratos) em 25-30 semanas de idade, p &lt;0,001.

Watch this Scientific Journal Video about Behavioral and Locomotor Measurements Using an Open Field Activity Monitoring System for Skeletal Muscle Diseases at JoVE.com

Behavioral and Locomotor Measurements Using an Open Field Activity Monitoring System for Skeletal Muscle Diseases

Níveis de atividade de campo aberto são usados ​​para avaliar os níveis de atividade de locomotivas e comportamentais. Este protocolo fornece um bem concebido, protocolo padronizado para usar em ensaios pré-clínicos para doenças neuromusculares.

Medidas comportamentais e do aparelho locomotor Usando um sistema aberto Activity Monitoring Campo de Doenças músculo-esquelético

The open field activity monitoring system comprehensively assesses locomotor and behavioral activity levels of mice. It is a useful tool for assessing ...

behavioral-locomotor-measurements-using-an-open-field-activity

Universidad de Cartagena UDEC

Research

JoVE Journal

Behavior

53.5K visualizações.  Children's National Medical Center.  Níveis de atividade de campo aberto são usados ​​para avaliar os níveis de atividade de locomotivas e comportamentais. Este protocolo fornece um bem concebido, protocolo padronizado para usar em ensaios pré-clínicos para doenças neuromusculares. 

Vídeo: Behavioral and Locomotor Measurements Using an Open Field Activity Monitoring System for Skeletal Muscle Diseases

Mouse Short- and Long-term Locomotor Activity Analyzed by Video Tracking Software

Locomotor activity (LMA) is a simple and easily performed measurement of behavior in mice and other rodents. Improvements in video tracking software (VTS) have allowed it to be coupled to LMA testing, dramatically improving specificity and sensitivity when compared to the line crossings method with manual scoring. In addition, VTS enables high-throughput experimentation. While similar to automated video tracking used for the open field test (OFT), LMA testing is unique in that it allows mice to remain in their home cage and does not utilize the anxiogenic stimulus of bright lighting during the active phase of the light-dark cycle. Traditionally, LMA has been used for short periods of time (mins), while longer movement studies (hrs-days) have often used implanted transmitters and biotelemetry. With the option of real-time tracking, long-, like short-term LMA testing, can now be conducted using videography. Long-term LMA testing requires a specialized, but easily constructed, cage so that food and water (which is usually positioned on the cage top) does not obstruct videography. Importantly, videography and VTS allows for the quantification of parameters, such as path of mouse movement, that are difficult or unfeasible to measure with line crossing and/or biotelemetry. In sum, LMA testing coupled to VTS affords a more complete description of mouse movement and the ability to examine locomotion over an extended period of time.

Locomotor activity (LMA) is a simple and easily performed measurement of behavior in mice. Coupling of video tracking software (VTS) and LMA allows for the improvement of specificity and sensitivity, especially when compared with the manual, line crossing method of LMA analysis. Additionally VTS allows long-term tracking of mouse LMA.

Rato de curto e longo prazo da atividade locomotora analisados ​​pelo software Rastreamento Vídeo

Locomotor  activity (LMA) is a simple and easily performed measurement of behavior in mice  and other rodents. Improvements in video tracking software ...

Comportamento

Use of the Open Field Maze to Measure Locomotor and Anxiety-like Behavior in Mice

Animal models have proven to be invaluable to researchers trying to answer questions regarding the mechanisms of behavior. The Open Field Maze is one of the most commonly used platforms to measure behaviors in animal models. It is a fast and relatively easy test that provides a variety of behavioral information ranging from general ambulatory ability to data regarding the emotionality of the subject animal. As it relates to rodent models, the procedure allows the study of different strains of mice or rats both laboratory bred and wild-captured. The technique also readily lends itself to the investigation of different pharmacological compounds for anxiolytic or anxiogenic effects. Here, a protocol for use of the open field maze to describe mouse behaviors is detailed and a simple analysis of general locomotor ability and anxiety-related emotional behaviors between two strains of C57BL/6 mice is performed. Briefly, using the described protocol we show Wild Type mice exhibited significantly less anxiety related behaviors than did age-matched Knock Out mice while both strains exhibited similar ambulatory ability.

A protocol is provided to use an Open Field Maze to access general locomotor activity, anxiety and emotionality in a laboratory mouse model.

A utilização do campo aberto Maze medir Locomotor e Ansiedade-like Comportamento no Mice

Animal models have proven to be invaluable to researchers trying to answer questions regarding the mechanisms of behavior. The Open Field Maze is one of ...

Experimental Assessment of Mouse Sociability Using an Automated Image Processing Approach

Mouse is the preferred model organism for testing drugs designed to increase sociability. We present a method to quantify mouse sociability in which the test mouse is placed in a standardized apparatus and relevant behaviors are assessed in three different sessions (called session I, II, and III).
The apparatus has three compartments (see Figure 1), the left and right compartments contain an inverted cup which can house a mouse (called &#34;stimulus mouse&#34;).
In session I, the test mouse is placed in the cage and its mobility is characterized by the number of transitions made between compartments. In session II, a stimulus mouse is placed under one of the inverted cups and the sociability of the test mouse is quantified by the amounts of time it spends near the cup containing the enclosed stimulus mouse vs. the empty inverted cup. In session III, the inverted cups are removed and both mice interact freely. The sociability of the test mouse in session III is quantified by the number of social approaches it makes toward the stimulus mouse and by the number of times it avoids a social approach by the stimulus mouse.
The automated evaluation of the movie detects the nose of the test mouse, which allows the determination of all described sociability measures in session I and II (in session III, approaches are identified automatically but classified manually). To find the nose, the image of an empty cage is digitally subtracted from each frame of the movie and the resulting image is binarized to identify the mouse pixels. The mouse tail is automatically removed and the two most distant points of the remaining mouse are determined; these are close to nose and base of tail. By analyzing the motion of the mouse and using continuity arguments, the nose is identified.
<img alt="Figure 1" src="/files/ftp_upload/52508/52508fig1.jpg" /> 
Figure 1. Assessment of Sociability During 3 sessions. Session I (top): Acclimation of test mouse to the cage. Session II (middle): Test mouse moving freely in the cage while the stimulus mouse is enclosed in an inverted cup. Session III (bottom): Both test mouse and stimulus mouse are allowed to move freely and interact with each other.

This protocol describes a method to quantify mouse sociability. Mice are videotaped as they move and interact in a special cage. Movie processing allows for the automated quantification of sociability with excellent accuracy and reliability.

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 ...

Place and Response Learning in the Open-field Tower Maze

This protocol describes how the Open-field Tower Maze (OFTM) paradigm is used to study spatial learning in rodents. This maze is especially useful for examining how rats learn to use a place- or response-learning to successfully navigate in an open-field arena. Additionally, this protocol describes how the OFTM differs from other behavioral maze paradigms that are commonly used to study spatial learning in rodents. The OFTM described in this article was adapted from the one previously described by Cole, Clipperton, and Walt (2007). Specifically, the OFTM was created to test spatial learning in rodents without the experimenter having to consider how &#8220;stress&#8221; might play a role as a confounding variable. Experiments have shown that stress-alone can significantly affect cognitive function1. The representative results section contains data from an experiment that used the OFTM to examine the effects of estradiol treatment on place- and response-learning in adult female Sprague Dawley rats2. Future studies will be designed to examine the role of the hippocampus and striatum in place- and response-learning in the OFTM.

The Open-field Tower Maze (OFTM) is a maze created to study the behavioral and neural mechanisms of spatial learning (e.g., place- or response-learning) in rats. This maze is especially useful for experimenters who want to use a non-stressful maze paradigm to investigate spatial learning in their research.

Coloque e Aprendizagem Response no Open-campo Torre Maze

This protocol describes how the Open-field Tower Maze (OFTM) paradigm is used to study spatial learning in rodents. This maze is especially useful for ...

Basic Methods for the Study of Reproductive Ecology of Fish in Aquaria

Captive-rearing observations are valuable for revealing aspects of fish behavior and ecology when continuous field investigations are impossible. Here, a series of basic techniques are described to enable observations of the reproductive behavior of a wild-caught gobiid fish, as a model, kept in an aquarium. The method focuses on three steps: collection, transport, and observations of reproductive ecology of a substrate spawner. Essential aspects of live fish collection and transport are (1) preventing injury to the fish, and (2) careful acclimation to the aquarium. Preventing harm through injuries such as scratches or a sudden change of water pressure is imperative when collecting live fish, as any physical damage is likely to negatively affect the survival and later behavior of the fish. Careful acclimation to aquaria decreases the incidence death and mitigates the shock of transport. Observations during captive rearing include (1) the identification of individual fish and (2) monitoring spawned eggs without negative effects to the fish or eggs, thereby enabling detailed investigation of the study species' reproductive ecology. The subcutaneous injection of a visible implant elastomer (VIE) tag is a precise method for the subsequent identification of individual fish, and it can be used with a wide size range of fish, with minimal influence on their survival and behavior. If the study species is a substrate spawner that deposits adhesive eggs, an artificial nest site constructed from polyvinyl chloride (PVC) pipe with the addition of a removable waterproof sheet will facilitate counting and monitoring the eggs, lessening the investigator's influence on the nest-holding and egg-guarding behavior of the fish. Although this basic method entails techniques that are seldom mentioned in detail in research articles, they are fundamental for undertaking experiments that require the captive rearing of a wild fish.

A series of basic methods to enable the study of the reproductive ecology of fish kept in aquaria are described. These are useful protocols for collecting fish using SCUBA, transporting live fish, and observing the reproductive behavior of wild-caught fish kept in aquaria.

Métodos Básicos para o Estudo da Ecologia Reprodutiva do Peixe em Aquário

Captive-rearing observations are valuable for revealing aspects of fish behavior and ecology when continuous field investigations are impossible. Here, a ...

A Wireless, Bidirectional Interface for In Vivo Recording and Stimulation of Neural Activity in Freely Behaving Rats

In vivo electrophysiology is a powerful technique to investigate the relationship between brain activity and behavior at a millisecond and micrometer scale. However, current methods mostly rely on tethered cable recordings or only use unidirectional systems, allowing either recording or stimulation of neural activity, but not at the same time or same target. Here, a new wireless, bidirectional device for simultaneous multichannel recording and stimulation of neural activity in freely behaving rats is described. The system operates through a single portable head stage that both transmits recorded activity and can be targeted in real-time for brain stimulation using a telemetry-based multichannel software. The head stage is equipped with a preamplifier and a rechargeable battery, allowing stable long-term recordings or stimulation for up to 1 h. Importantly, the head stage is compact, weighs 12 g (including battery) and thus has minimal impact on the animal&#180;s behavioral repertoire, making the method applicable to a broad set of behavioral tasks. Moreover, the method has the major advantage that the effect of brain stimulation on neural activity and behavior can be measured simultaneously, providing a tool to assess the causal relationships between specific brain activation patterns and behavior. This feature makes the method particularly valuable for the field of deep brain stimulation, allowing precise assessment, monitoring, and adjustment of stimulation parameters during long-term behavioral experiments. The applicability of the system has been validated using the inferior colliculus as a model structure.

A Wireless, Bidirectional Interface for In Vivo Recording and Stimulation of Neural Activity in Freely Behaving Rats

A wireless, bidirectional system for multi-channel neural recordings and stimulation in freely behaving rats is introduced. The system is light and compact, thus having minimal impact on the animal&#180;s behavioral repertoire. Moreover, this bidirectional system provides a sophisticated tool to assess causal relationships between brain activation patterns and behavior.

Uma rede sem fio, Interface bidirecional para gravação na Vivo e estimulação da atividade Neural em livremente, comportando-se ratos

In vivo electrophysiology is a powerful technique to investigate the relationship between brain activity and behavior at a millisecond and micrometer ...

The Unpredictable Chronic Mild Stress Protocol for Inducing Anhedonia in Mice

Depression is a highly prevalent and debilitating condition, only partially addressed by current pharmacotherapies. The lack of response to treatment by many patients prompts the need to develop new therapeutic alternatives and to better understand the etiology of the disorder. Pre-clinical models with translational merits are rudimentary for this task. Here we present a protocol for the unpredictable chronic mild stress (UCMS) method in mice. In this protocol, adolescent mice are chronically exposed to interchanging unpredictable mild stressors. Resembling the pathogenesis of depression in humans, stress exposure during the sensitive period of mice adolescence instigates a depressive-like phenotype evident in adulthood. UCMS can be used for screenings of antidepressants on the variety of depressive-like behaviors and neuromolecular indices. Among the more prominent tests to assess depressive-like behavior in rodents is the sucrose preference test (SPT), which reflects anhedonia (core symptom of depression). The SPT will also be presented in this protocol. The ability of UCMS to induce anhedonia, instigate long-term behavioral deficits and enable reversal of these deficits via chronic (but not acute) treatment with antidepressants strengthens the protocol&#39;s validity compared to other animal protocols for inducing depressive-like behaviors.

Here we present the unpredictable chronic mild stress protocol in mice. This protocol induces a long-term depressive-like phenotype and enables to assess the efficacy of putative antidepressants in reversing the behavioral and neuromolecular depressive-like deficits.

O protocolo de estresse suave crônico imprevisível para induzir Anhedonia em ratos

Depression is a highly prevalent and debilitating condition, only partially addressed by current pharmacotherapies. The lack of response to treatment by ...

Automated Measurements of Sleep and Locomotor Activity in Mexican Cavefish

Across phyla, sleep is characterized by highly conserved behavioral characteristics that include elevated arousal threshold, rebound following sleep deprivation, and consolidated periods of behavioral immobility. The Mexican cavefish, Astyanax mexicanus (A. mexicanus), is a model for studying trait evolution in response to environmental perturbation. A. mexicanus exist as in eyed surface-dwelling forms and multiple blind cave-dwelling populations that have robust morphological and behavioral differences. Sleep loss has occurred in multiple, independently-evolved cavefish populations. This protocol describes a methodology for quantifying sleep and locomotor activity in A. mexicanus cave and surface fish. A cost-effective video monitoring system allows for behavioral imaging of individually-housed larval or adult fish for periods of a week or longer. The system can be applied to fish aged 4 days post fertilization through adulthood. The approach can also be adapted for measuring the effects of social interactions on sleep by recording multiple fish in a single arena. Following behavioral recordings, data is analyzed using automated tracking software and sleep analysis is processed using customized scripts that quantify multiple sleep variables including duration, bout length, and bout number. This system can be applied to measure sleep, circadian behavior, and locomotor activity in almost any fish species including zebrafish and sticklebacks.

This protocol details the methodology for quantifying locomotor behavior and sleep in the Mexican cavefish. Previous analyses are extended to measure these behaviors in socially-housed fish. This system can be widely applied to study sleep and activity in other fish species.

Medições automatizadas do sono e da atividade locomotora em Cavefish mexicano

Across phyla, sleep is characterized by highly conserved behavioral characteristics that include elevated arousal threshold, rebound following sleep ...

Using Facial Electromyography to Assess Facial Muscle Reactions to Experienced and Observed Affective Touch in Humans

"Affective" touch is believed to be processed in a manner distinct from discriminatory touch and to involve activation of C-tactile (CT) afferent fibers. Touch that optimally activates CT fibers is consistently rated as hedonically pleasant. Patient groups with impaired social-emotional functioning also show disordered affective touch ratings. However, relying on self-reported ratings of touch has many limitations, including recall bias and communication barriers. Here, we describe a methodological approach to study affective responses to touch via facial electromyography (EMG) that circumvents the reliance on self-report ratings. Facial EMG is an objective, quantitative, and non-invasive method to measure facial muscle activity indicative of affective responses. Responses can be assessed across healthy and patient populations without the need for verbal communication. Here, we provide two separate datasets demonstrating that CT-optimal and non-optimal touch elicit distinct facial muscle reactions. Moreover, facial EMG responses are consistent across stimulus modalities, e.g. tactile (experienced touch) and visual (observed touch). Finally, the temporal resolution of facial EMG can detect responses on timescales that supersede that of verbal reporting. Together, our data suggest that facial EMG is a suitable methodology for use in affective tactile research that can be used to supplement, or in some cases, supplant, existing measures.

We describe a protocol to assess facial muscle activity in response to experienced and observed tactile stimulation using facial electromyography.

Usando eletromiografia Facial para avaliar as reações do músculo Facial toque afetivo experientes e observados em seres humanos

"Affective" touch is believed to be processed in a manner distinct from discriminatory touch and to involve activation of C-tactile (CT) afferent fibers. ...

Flypub To Study Ethanol Induced Behavioral Disinhibition and Sensitization

Alcohol use disorder (AUD) remains a serious problem in our society. To develop effective interventions for addiction, it is important to understand the underlying neurobiological mechanisms, for which diverse experimental approaches and model systems are needed. The main ingredient of alcoholic beverages is ethanol, which causes adaptive changes in the central nervous system and behavior upon chronic intake. Behavioral sensitization (i.e., escalated responses) in particular represents a key adaptive change underlying addiction. Most ethanol-induced behavioral sensitization studies in animal models have been conducted on the locomotor activating effect of ethanol. A prominent effect of ethanol is behavioral disinhibition. Behavioral sensitization to the disinhibition effect of ethanol, however, is underrepresented. To address this issue, we developed the Flypub assay that allows measuring the escalated increase in disinhibited courtship activities upon recurring ethanol exposure in Drosophila melanogaster.&#160;Here, we report the step-by-step Flypub assay including assembly of ethanol exposure chambers, setup of the assay station, criteria for fly care and collection, ethanol delivery, quantification of disinhibited courtship activities, data processing and statistical analysis. Also provided are how to troubleshoot critical steps, overcome limitations and expand its utility to assess additional ethanol-induced behaviors. The Flypub assay in combination with powerful genetic tools in Drosophila melanogaster will facilitate the task of discovering the mechanism underlying ethanol-induced behavioral sensitization.

The Flypub assay measures the behaviors that the fruit fly Drosophila melanogaster displays under the influence of ethanol. The assay can be readily mastered by experimenters at all levels and applied to various vaporized stimuli, facilitating substance abuse and addiction studies.

Flypub estuda desinibição comportamental induzida pelo etanol e sensibilização

Alcohol use disorder (AUD) remains a serious problem in our society. To develop effective interventions for addiction, it is important to understand the ...

Medidas comportamentais e do aparelho locomotor Usando um sistema aberto Activity Monitoring Campo de Doenças músculo-esquelético

Resumo

Explore mais vídeos

Capítulos neste vídeo

Rato de curto e longo prazo da atividade locomotora analisados pelo software Rastreamento Vídeo

A utilização do campo aberto Maze medir Locomotor e Ansiedade-like Comportamento no Mice

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

Coloque e Aprendizagem Response no Open-campo Torre Maze

Métodos Básicos para o Estudo da Ecologia Reprodutiva do Peixe em Aquário

Uma rede sem fio, Interface bidirecional para gravação na Vivo e estimulação da atividade Neural em livremente, comportando-se ratos

O protocolo de estresse suave crônico imprevisível para induzir Anhedonia em ratos

Medições automatizadas do sono e da atividade locomotora em Cavefish mexicano

Usando eletromiografia Facial para avaliar as reações do músculo Facial toque afetivo experientes e observados em seres humanos

Flypub estuda desinibição comportamental induzida pelo etanol e sensibilização

Medidas comportamentais e do aparelho locomotor Usando um sistema aberto Activity Monitoring Campo de Doenças músculo-esquelético

Resumo

Explore mais vídeos

Capítulos neste vídeo

Rato de curto e longo prazo da atividade locomotora analisados ​​pelo software Rastreamento Vídeo

A utilização do campo aberto Maze medir Locomotor e Ansiedade-like Comportamento no Mice

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

Coloque e Aprendizagem Response no Open-campo Torre Maze

Métodos Básicos para o Estudo da Ecologia Reprodutiva do Peixe em Aquário

Uma rede sem fio, Interface bidirecional para gravação na Vivo e estimulação da atividade Neural em livremente, comportando-se ratos

O protocolo de estresse suave crônico imprevisível para induzir Anhedonia em ratos

Medições automatizadas do sono e da atividade locomotora em Cavefish mexicano

Usando eletromiografia Facial para avaliar as reações do músculo Facial toque afetivo experientes e observados em seres humanos

Flypub estuda desinibição comportamental induzida pelo etanol e sensibilização

Rato de curto e longo prazo da atividade locomotora analisados pelo software Rastreamento Vídeo