촬영 자료에 그녀의 도움에 감사 레이코 안도 하 고. 이 연구는 탐색적 연구에 대 한 특정에 의해 지원 되었다 (JSP KAKENHI 부여 번호 16 K 15196).

<ol>
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P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Conditioned+response+suppression+in+the+IntelliCage:+assessment+of+mouse+strain+differences+and+effects+of+hippocampal+and+striatal+lesions+on+acquisition+and+retention+of+memory.">Conditioned response suppression in the IntelliCage: assessment of mouse strain differences and effects of hippocampal and striatal lesions on acquisition and retention of memory.</a> Behavioural brain research. 213 (2), 304-312 (2010).</li><li>Harda, Z., Dzik, J. 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=Autophosphorylation+of+&#945;CaMKII+affects+social+interactions+in+mice.">Autophosphorylation of &#945;CaMKII affects social interactions in mice.</a> Genes, Brain and Behavior. , e12457 (2018).</li><li>Aarts, E., Maroteaux, G., 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=The+light+spot+test:+Measuring+anxiety+in+mice+in+an+automated+home-cage+environment.">The light spot test: Measuring anxiety in mice in an automated home-cage environment.</a> Behavioural Brain Research. 294, 123-130 (2015).</li><li>Safi, K., Neuh&#228;usser-Wespy, F., 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=Mouse+anxiety+models+and+an+example+of+an+experimental+setup+using+unconditioned+avoidance+in+an+automated+system+-IntelliCage.">Mouse anxiety models and an example of an experimental setup using unconditioned avoidance in an automated system -IntelliCage.</a> Cognition Brain &amp; Behavior. 10 (4), 475-488 (2006).</li><li>Dzik, J. M., Pu&#347;cian, A., Mijakowska, Z., Radwanska, K., &#321;&#281;ski, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=PyMICE:+APython+library+for+analysis+of+IntelliCage+data.">PyMICE: APython library for analysis of IntelliCage data.</a> Behavior Research Methods. 50 (2), 804-815 (2018).</li></ol>

관심 없음 충돌 선언.

이 문서에서는 유전자 변형된 광고 모델에 장기 인지 및 행동 분석을 위한 자동된 집-새 장 모니터링 시스템을 사용 하 여 메서드를 설명 합니다. 가장 중요 한 단계는 적절 한 위치에 트랜스폰더의 이식입니다. 주입을 수행 하기 전에 확인 하는 트랜스폰더의 만료 날짜를 통과 하지 않았습니다. 두 번째 중요 한 점은 확인 매일, 시스템의 기능 특히 사소한 문제 이후에 연구 기간 동안 더 심각한 것이 될 수 있습니다 (즉,., 한 문, 떨어진 아웃 트랜스폰더, 나쁜 전기 연결, 등 을 쌓아 .). 셋째, 실험 일정 내내 많은 문제가 발생할 수 있습니다 때문에 문제가 쏠 수 있을 것이 필수적입니다.
이 종이 인지 평가 대 한 작업의 기본 패키지를 도입 했다. 이러한 작업은 기존의 행동 테스트를 참조 하 여 생성 했다 하지만 그들은 완벽 하 게 기존의 테스트를 모방 수 없습니다. 예를 들어 SRT 작업 선택 모드를 설정 하지 마십시오. 5 선택 직렬 선택 작업 (5CSRTT), SRT 작업의 모델은 일반적으로 정확도16,17를 측정 하는 nosepoke에 대 한 9, 5 또는 3 구멍 챔버에 실시 됩니다. 우리 팀은 이전 SRT의 선택 버전을 구현 하려고 하지만 쥐 비교적 긴 시간 (2 주 이상) 내 규칙을 배울 하지 못했습니다. 이 시스템의 사용자는 차이의 인식 하 고 데이터를 신중 하 게 토론 한다.
반복된 측정에 대 한 제한에 대 한 또 다른 문제가입니다. 이전 연구18에서 설명 했 듯이, 첫 번째는 반복된 실험은 단순히 나이의 효과 비교할 수 없습니다. 우리는 두 번째 PA 테스트에서 데이터 광고 모델10메모리 장애를 복제 하지 못했습니다 관찰. 모든 유전자의 성능 파의 첫 번째 테스트의 그것 보다 훨씬 더 이었다. 이 차이 혐오 자극 (이전 PA 작업의 경험)에 나이 차이가 또는 요법이 니에서 올 수 있습니다. 경험 반복 효과 생각 하 고 작업의 순서를 고려 해야 합니다. 극복 하기 위해 두 번째 PA 테스트에서 혐오 자극의 습관 들 임, 더 강한에 어 퍼프 자극을 사용 하 여 또는 추가 침구의 다른 유형과 같은 몇 가지 새로운 환경 자극을 수 있습니다 또는19.
다양 한 연구 개발 하 고 새로운 방법 및 프로토콜 자동 홈 케이지 모니터링 연구20,21,22,23,,2425, 대 한 26및 지원 소프트웨어를 오픈 소스 라이브러리27을 사용 하 여. 따라서, 시스템의 가능성 확장 되었습니다. 마지막으로, 시스템 자동된 높은 처리량 행동 심사를 형질 및 질병 모델 유효성 검사에 도움이 광범위 한 인지 기능을 연구 하는 데 사용 되는 장기 분석을 제공 합니다.

지난 10 년간 신경 질환 동물 모델의 개발 그들의 기초의 치료 발전1,2,3를 홍보 하기 위해 기계적 이해를 제공 했다. 높은 처리량 행동 테스트 배터리 유전 동물 모델에서의 응용 프로그램 인간의 질병의 근본적인 메커니즘 및 약물 요법의 신분 조사를 추론 연구 도구입니다. 연구 테스트 배터리 노후화의 장기 관찰에 대 한 적응 및 치 매 모델 전문된 인력 및 시간의 큰 금액을 소비 하는 실험실을 강제 전통적으로 있다. 그것은 인 간에 의해 행동 관찰의 비용을 줄일 것 이라고 가정 케이지 모니터링 시스템 비용 효율적인 전략 있을 것 이다. 일부 연구 팀은 작은 홈 케이지4,,56에 한 개인의 행동 형질을 지원 자동화 비전 기반 도구를 개발 했습니다. 그러나, 이러한 방법을 사회적 상호 작용, 테스트 환경의 크기와 인지 기능을 포함 하는 행동 조치의 다양 한 제한 한다. IntelliCage 사회 가정에 다양 한 인지 작업을 수행 하도록 설계 된 2 세대 가정 케이지 모니터링 시스템입니다. 중요 한 것은,이 방법은 매일 인지 기능의 평가와 장기적인 행동 모니터링을 수행 하는 수 처리 제거할 수 있습니다 및 전문된 실무 처리에 대 한 요구 사항을 제거 하 고 높은 재현할 수 있도록 수 있습니다. 데이터 수집7. 여기, 우리는 장기적인 설명 형질 및 유효성 검사는 Alzheimer의 질병 (광고)의 유전 마우스 모델에서 최근8,,910 자동 홈 케이지 모니터링을 사용 하 여 생성 시스템입니다. 포함 공간 학습 및 집행 기능 평가, 테스트 배터리 (9-12 및 14-17 개월) 다 나 포인트에서 반복적으로 수행 되었다. 연령에 따라 형질이를 사용 하 여 다양 한 인지 측면에 유전자의 일시적 또는 영구적인 효과 확인할 수 있었습니다. 우리는 일부 광고 모델 자동된 집-새 장 모니터링 시스템10를 사용 하 여 장기 분석에서 테스트 하는 여러 가지 인지 측면의 임시 및 영구 고기 보여주 발견. 따라서, 홈-케이지 모니터링 시스템을 사용 하 여 자동화 연구는 유익 하 고 장기적인 행동 형질 및 인지 기능 장애의 다양 한 모델에서 유효성 검사에 대 한 비용.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>IntelliCage</td>
			<td>TSE Systems</td>
			<td>-</td>
			<td>Parchased in 2011 or later</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PC</td>
			<td>Dell</td>
			<td>Inspiron 580s</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Display</td>
			<td>Dell</td>
			<td>SI75T-WL</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ALPHA-dri</td>
			<td>Shepherd Specialty Papers</td>
			<td>-</td>
			<td>Standard bedding</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Aron Alpha (Krasy Glue) 2g</td>
			<td>Toagosei (Krasy Glue)</td>
			<td>#04612</td>
			<td>Cyanoacrylates for gluing magnet and blak arm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Handheld Transponder Reader</td>
			<td>BTS-ID</td>
			<td>R-560</td>
			<td>Transponder reader, which reads both Trovan and DataMars</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Transponder</td>
			<td>DataMars</td>
			<td>T-VA, T-VAS, or another series</td>
			<td>Basic package of transponders and implanters</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Diamond Grip Plus</td>
			<td>Ansel Microflex</td>
			<td>DGP-INT-M</td>
			<td>Experimental glove</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isoflurane</td>
			<td>Pfizer</td>
			<td>1119701G1092</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vaporizer for small animals</td>
			<td>DS Pharma Biomedical</td>
			<td>SF-B01</td>
			<td>Facemask included</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Neo-Medrol</td>
			<td>Pfizer</td>
			<td>006472-001</td>
			<td>Eye ointment</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethanol (70%)</td>
			<td>-</td>
			<td>-</td>
			<td>-</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Excel</td>
			<td>Microsoft</td>
			<td>00202-51382-15524-AA928</td>
			<td>For data analysis</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

automated, long-term behavioral assay for cognitive functions in multiple genetic models of alzheimer's disease, using intellicage

다중 요소-노화, 유전자 등-자주 관련 인지 감소 된. 유전자 변형된 마우스 모델 인지 감소, Alzheimer의 질병 (광고) 등의 유망한 도구를 기본 메커니즘을 명료 하 고 치료 발전 추진 되고있다. 중요 한 단계 유효성 검사 및 예상된 행동 이상이 광고, 인지 감소의 경우 모델의 특성입니다. 연구원에서 수요가 상당한 노력을 노화의 효과 연구 하는 실험실 동물의 장기 행동 조사. IntelliCage 시스템은 매일 인간 취급에 대 한 필요성을 제거 하는 마우스에 대 한 높은 처리량 및 비용 효율적인 테스트 배터리 이다. 여기, 우리가 설명 어떻게 시스템 장기 형질 유전 알츠하이머병 모델의 활용은 특히 인지 기능에 초점을 맞추고. 실험 공간 학습 및 집행 기능을 평가 하는 테스트의 반복 된 배터리를 사용 합니다. 비용 효율적인 연령에 따라 형질이 다양 한 인지 측면에 유전자의 일시적 또는 영구적인 효과 확인할 수 있습니다.

우리의 이전 연구에서 광고 모델의 연령에 따라 인지 적자 자동된 집-새 장 모니터링 시스템10를 사용 하 여 실험에 의해 감지 했다. PP에 광고 모델의 그들의 실적은 그대로 젊은 성인과 더 오래 된 주제; 그러나, PPR에 성능 되었고 크게 점차적으로 손상 (그림 6). 그것은 또한 같은 특성 인식15영향을 미칠 수 있기 때문에 일반적인 동작이 나 불안 적응 단계에서 관찰 하는 것이 중요. 광고 모델 FA, NP, 및 DSA 세션에 방문, nosepoke, 및 사슬 숫자에 어떤 심한 이상이 표시 하지 않았습니다. 따라서, 광고 모델은 낮은 유연성을 있을 수 있습니다.
집행 기능 평가, SRT와 DD 행동 성능을 기록 했다. 이전 광고 모델 (NL-G-F) SRT (SRT-검정 2) (그림 8)의 마지막 단계에서 정확도 부족. 촉진된 compulsivity 젊은 성인과 NL-G-F 마우스의 오래 된 주제에서 관찰 되었다 (그림 9B, 상단). 흥미롭게도, 나이에 젊은 성인, 있던 NL F 쥐의 compulsivity에 증가 했다, 하지만 그것은 야생-타입 마우스 (그림 9B, 아래)의 비교 되었다. 이것은 NL F 돌연변이의 변이 형의 예이다입니다.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58009/58009fig1.jpg"> 그림 1: 자동된 집-새 장 모니터링 시스템의 구성 요소. (A)는 시스템의 개요. (B) 커넥터의 위치입니다. (C) 코너 작동 도어 챔버. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/58009/58009fig1large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58009/58009fig2.jpg"> 그림 2: 연구에 대 한 그룹의 예. 일반적으로, 감 금 소 당 12 마우스 사용 됩니다. 4 개의 그룹 (3 개의 유전자 모델 및 한 야생-타입)을 사용 하 여의 IntelliCage 당 그룹 당 3 쥐 적절 한 간주 됩니다. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/58009/58009fig2large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58009/58009fig3.jpg"> 그림 3: 시스템 소프트웨어. (A) "디자이너" 실험 파일 사용 됩니다. 왼쪽: 동물 목록 부분에 동물 및 그룹 정의의 정보가 포함 됩니다. 오른쪽: 모듈 공간은 실험적인 작업을 정의 하는 데 사용 됩니다. (B)는 "컨트롤러"는 실행, 모니터, 및 기록 실험에 사용할 수 있습니다. 왼쪽: 감 금 소 동물의 방문, nosepoke, 표시 및 네 모서리에 핥는 중의 상태입니다. 오른쪽: 경보 windows 몇 가지 문제가 발생 하는 경우 나타납니다. (C) 분석기를 처리 하는 컨트롤러에 의해 수집 된 데이터를 내보낼 사용할 수 있습니다. 왼쪽: 모든 데이터는 시간과 케이지, 내부 환경, 동물의 정보로 태그가 없습니다. 필터링 도움이 됩니다 추가 Excel 또는 다른 분석 소프트웨어에서 분석. 오른쪽의 타임 라인 (또한 nosepoke 또는 기회가) 방문 수 표시 개별적으로. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/58009/58009fig3large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58009/58009fig4.jpg"> 그림 4: 트랜스폰더 이식. 트랜스폰더 (DataMars)의 (A) 마이크로 칩. (B) 측면 트랜스폰더 이식 (transpondering)의 볼. 척수에 원인 상해를 하지 마십시오. (C)는 트랜스폰더의 최고 볼 수 있습니다. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/58009/58009fig4large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58009/58009fig5.jpg"> 그림 5: 자동 집-새 장 모니터링 시스템 인지 평가 대 한 실험의 시간 선. 인지 평가 위한 테스트 배터리 두 번 수행 (1 세트, 9-12 개월 이상; 2 세트, 14-17 개월) 결국에서 일반 활동을 평가 하기 위한 실험 뒤 (3 세트 [18 개월]). 이 배터리 여러 인지 도메인을 평가 하기 위한 지정 되었다 (색상으로 표시-레드: 일반적인 활동; 블루: 공간 학습 및 메모리; 녹색: 집행 기능), 유효성 검사 및 예상된 인식 적자의 장점이 그. 아버지: 자유로운 적응; 경찰청: Nosepoke 적응; DSA: 마시는 세션 적응; PP: 장소 특혜; PPR: 장소 특혜 역 분개; SRT: 직렬 반응 시간 (충 동성 및 주의); PA: 장소 회피; DD: 지연 나요입니다. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/58009/58009fig5large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
<img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58009/58009fig6.jpg"> 그림 6: 실험 설계 및 PP 및 PPR 작업의 대표적인 결과. (A) 탑, PP 또는 PPR 예제 모듈 디자인. 하단, 올바른 코너 설정 PPR에 반대 측으로 변경 됩니다. (B) (NL-G-F)로 오래 된 나이에 elicited 광고 모델에 학습 공간 반전에 적자. 데이터는 평균 ± 표준 오차 (SEM)의 표현 됩니다. ∗p < 0.05; ∗∗p < 0.01. 색상 비교의 그룹을 나타냅니다: 블루: NL 대 WT; 레드: NL-F vs WT; 녹색: NL-G-F 대 WT. 이 그림은 참조10에서 수정 되었습니다. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/58009/58009fig6large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
<img alt="Figure 7" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58009/58009fig7.jpg"> 그림 7: SRT 작업의 재판 흐름. 왼쪽: SRT (꼬마 도깨비)의 재판 흐름. 첫 번째 nosepoke 올바른 측면을 정의 하 고 지연 기간 시작 (0.5-4.0 s), 황색 Led는 켜져 후. 문은 다음 열립니다. 오른쪽: SRT (att)의 재판 흐름. 첫 번째 nosepoke 올바른 측면을 정의 하 고 지연 기간 시작 (2.0 s) 후, 짧은 시간에 노란색 led가 켜져 있는 (0.2-1.0 s). 쥐 기간 동안 nosepokes 사용할 수 있습니다 함께 제공 됩니다 (제한 된 개최, 2 s). 문 열기 (5 s) 올바른 nosepoke 후에 제한 된 보류 하는 동안 첫 번째 nosepoke입니다. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/58009/58009fig7large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
<img alt="Figure 8" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58009/58009fig8.jpg"> 그림 8: 실험 설계 및 SRT 작업의 대표적인 결과. (A) SRT에 대 한 예제 모듈 디자인. (B) 주의 오래 된 나이에 해당 하는 광고 모델에 거절. 데이터 평균 ± SEM. ∗p 로 표현 됩니다 < 0.05; ∗∗p < 0.01. 색상 비교의 그룹을 나타냅니다: 블루: NL 대 WT; 레드: NL-F vs WT; 녹색: NL-G-F 대 WT. 이 그림은 참조10에서 수정 되었습니다. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/58009/58009fig8large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>
<img alt="Figure 9" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58009/58009fig9.jpg"> 그림 9: 실험 설계 및 DD 작업의 대표적인 결과. (A) DD 작업에 대 한 모듈의 예. (B) 두 젊은이 노인 연령대에서 광고 모델 (NL-G-F) compulsivity 촉진. 이 형의 예입니다. 다른 한편으로, compulsivity 뚜렷이 다른 광고 모델 (NL-F)에 증가 되었다. 데이터 평균 ± SEM. ∗p 로 표현 됩니다 < 0.05; ∗∗p < 0.01. 색상 비교의 그룹을 나타냅니다: 블루: NL 대 WT; 레드: NL-F vs WT; 녹색: NL-G-F 대 WT. 이 그림은 이전 작업10에서 수정 되었습니다. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/58009/58009fig9large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>

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Automated, Long-term Behavioral Assay for Cognitive Functions in Multiple Genetic Models of Alzheimer's Disease, Using IntelliCage

이 논문 조작 조화 자동 높은 처리량의 행동 모니터링 시스템 IntelliCage 시스템을 사용 하 여 Alzheimer의 질병의 유전자 모델 인지 평가 대 한 프로토콜을 설명 합니다.

자동화, Alzheimer의 질병, IntelliCage를 사용 하 여 여러 유전자 모델에서 인지 기능에 대 한 장기적인 행동 분석 결과

Multiple factors&#8212;such as aging and genes&#8212;are frequently associated with cognitive decline. Genetically modified mouse models of cognitive ...

automated-long-term-behavioral-assay-for-cognitive-functions-multiple

Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Behavior

12.0K 조회수.  RIKEN. 이 논문 조작 조화 자동 높은 처리량의 행동 모니터링 시스템 IntelliCage 시스템을 사용 하 여 Alzheimer의 질병의 유전자 모델 인지 평가 대 한 프로토콜을 설명 합니다.

비디오: Automated, Long-term Behavioral Assay for Cognitive Functions in Multiple Genetic Models of Alzheimer's Disease, Using IntelliCage

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.

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 ...

연구

행동분석학

Nest Building as an Indicator of Health and Welfare in Laboratory Mice

The minimization and alleviation of suffering has moral and scientific implications. In order to mitigate this negative experience one must be able to identify when an animal is actually in distress. Pain, illness, or distress cannot be managed if unrecognized. Evaluation of pain or illness typically involves the measurement of physiologic and behavioral indicators which are either invasive or not suitable for large scale assessment. The observation of nesting behavior shows promise as the basis of a species appropriate cage-side assessment tool for recognizing distress in mice. Here we demonstrate the utility of nest building behavior in laboratory mice as an ethologically relevant indicator of welfare. The methods presented can be successfully used to identify thermal stressors, aggressive cages, sickness, and pain. Observation of nest building behavior in mouse colonies provides a refinement to health and well-being assessment on a day to day basis.

We demonstrate the utility of nest building behavior in laboratory mice as an indicator of welfare. Nest scoring is a sensitive technique that is altered by temperature, illness, and aggression. The time to integrate into nest test (TINT) is a simple cage-side assessment that can detect postoperative pain.

실험실 쥐의 건강과 복지의 지표로 둥지 건물

The minimization and alleviation of  suffering has moral and scientific implications. In order to mitigate this  negative experience one must be able to ...

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

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

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

마우스의 자동화, 정량인지 / 행동 검사 : 유전학, 약리학, 동물인지 및 학부 교육을위한

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

Automated Visual Cognitive Tasks for Recording Neural Activity Using a Floor Projection Maze

Neuropsychological tasks used in primates to investigate mechanisms of learning and memory are typically visually guided cognitive tasks. We have developed visual cognitive tasks for rats using the Floor Projection Maze1,2&#160;that are optimized for visual abilities of rats permitting stronger comparisons of experimental findings with other species.
In order to investigate neural correlates of learning and memory, we have integrated electrophysiological recordings into fully automated cognitive tasks on the Floor Projection Maze1,2. Behavioral software interfaced with an animal tracking system allows monitoring of the animal's behavior with precise control of image presentation and reward contingencies for better trained animals. Integration with an in vivo electrophysiological recording system enables examination of behavioral correlates of neural activity at selected epochs of a given cognitive task.
We describe protocols for a model system that combines automated visual presentation of information to rodents and intracranial reward with electrophysiological approaches. Our model system offers a sophisticated set of tools as a framework for other cognitive tasks to better isolate and identify specific mechanisms contributing to particular cognitive processes.

We describe protocols for training rats for chronic electrophysiological recordings in fully automated cognitive tasks on a Floor Projection Maze.

바닥 투사 미로를 사용하여 녹음 신경 활동에 대한 자동화 된 시각인지 작업

Neuropsychological tasks used in primates to investigate mechanisms of learning and memory are typically visually guided cognitive tasks. We have ...

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

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

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

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

통합 행동 역으로 설치류 질병 모델의 행동 표현형 (INBEST)

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

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

The open field activity monitoring system comprehensively assesses locomotor and behavioral activity levels of mice. It is a useful tool for assessing locomotive impairment in animal models of neuromuscular disease and efficacy of therapeutic drugs that may improve locomotion and/or muscle function. The open field activity measurement provides a different measure than muscle strength, which is commonly assessed by grip strength measurements. It can also show how drugs may affect other body systems as well when used with additional outcome measures. In addition, measures such as total distance traveled mirror the 6 min walk test, a clinical trial outcome measure. However, open field activity monitoring is also associated with significant challenges: Open field activity measurements vary according to animal strain, age, sex, and circadian rhythm. In addition, room temperature, humidity, lighting, noise, and even odor can affect assessment outcomes. Overall, this manuscript provides a well-tested and standardized open field activity SOP for preclinical trials in animal models of neuromuscular diseases. We provide a discussion of important considerations, typical results, data analysis, and detail the strengths and weaknesses of open field testing. In addition, we provide recommendations for optimal study design when using open field activity in a preclinical trial.

Open field activity levels are used to assess locomotive and behavioral activity levels. This protocol provides a well-designed, standardized protocol to use in preclinical trials for neuromuscular disorders.

골격근 질환에 대한 열기 필드 활동 모니터링 시스템을 사용하여 행동 및 운동력 측정

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

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.

자동화 된 이미지 처리 방식을 사용하여 마우스 사교성의 실험 평가

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

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.

전산 자동 학습 장치 (ALDM) 테스트 시스템의 네트워크를 사용하여 비 인간 영장류의 사회인지의 평가

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

The 4 Mountains Test: A Short Test of Spatial Memory with High Sensitivity for the Diagnosis of Pre-dementia Alzheimer's Disease

This protocol describes the administration of the 4 Mountains Test (4MT), a short test of spatial memory, in which memory for the topographical layout of four mountains within a computer-generated landscape is tested using a delayed match-to-sample paradigm. Allocentric spatial memory is assessed by altering the viewpoint, colors and textures between the initially presented and target images.
Allocentric spatial memory is a key function of the hippocampus, one of the earliest brain regions to be affected in Alzheimer&#39;s disease (AD) and impairment of hippocampal function predates the onset of dementia. It was hypothesized that performance on the 4MT would aid the diagnosis of predementia AD, which manifests clinically as Mild Cognitive Impairment (MCI).
The 4MT was applied to patients with MCI, stratified further based on cerebrospinal fluid (CSF) AD biomarker status (10 MCI biomarker positive, 9 MCI biomarker negative), and with mild AD dementia, as well as healthy controls. Comparator tests included tests of episodic memory and attention widely accepted as sensitive measures of early AD. Behavioral data were correlated with quantitative MRI measures of the hippocampus, precuneus and posterior cingulate gyrus.
4MT scores were significantly different between the two MCI groups (p = 0.001), with a test score of &#8804;8/15 associated with 100% sensitivity and 78% specificity for the classification of MCI with positive AD biomarkers, i.e., predementia AD. 4MT test scores correlated with hippocampal volume (r = 0.42) and cortical thickness of the precuneus (r = 0.55).
In conclusion, the 4MT is effective in identifying the early stages of AD. The short duration, easy application and scoring, and favorable psychometric properties of the 4MT fulfil the need for a simple but accurate diagnostic test for predementia AD.

This article describes the 4 Mountains Test (4MT), a hippocampus-dependent test of working allocentric spatial memory. The hippocampus is affected early in Alzheimer's disease (AD) and this article outlines the 4MT methodology and results of patient testing, which demonstrates the value of the 4MT in the diagnosis of pre-dementia AD.

4 산맥 테스트 : 알츠하이머 병 전 치매의 진단에 대한 높은 감도와 공간 메모리의 짧은 테스트

This protocol describes the administration of the 4 Mountains Test (4MT), a short test of spatial memory, in which memory for the topographical layout of ...

Using the Race Model Inequality to Quantify Behavioral Multisensory Integration Effects

Multisensory integration research investigates how the brain processes simultaneous sensory information. Research on animals (mainly cats and primates) and humans reveal that intact multisensory integration is crucial for functioning in the real world, including both cognitive and physical activities. Much of the research conducted over the past several decades documents multisensory integration effects using diverse psychophysical, electrophysiological, and neuroimaging techniques. While its presence has been reported, the methods used to determine the magnitude of multisensory integration effects varies and typically faces much criticism. In what follows, limitations of previous behavioral studies are outlined and a step-by-step tutorial for calculating the magnitude of multisensory integration effects using robust probability models is provided.

The current study aims to provide a step-by-step tutorial for calculating the magnitude of multisensory integration effects in an effort to facilitate the production of translational research studies across diverse clinical populations.

레이스 모델 부등식을 사용하여 행동 다감각 통합 효과를 정량화

Multisensory integration research investigates how the brain processes simultaneous sensory information. Research on animals (mainly cats and primates) ...