多功能社交學習行為分析系統在監測小鼠行為的應用

自20世紀80年代以來，我們見證了人類疾病轉基因小鼠模型的快速發展。大量轉基因和基因敲除小鼠已被用于基礎應用研究，包括神經退行性疾病和神經精神疾病的模型。為了評估突變基因的生物學功能，現代技術對檢測行為表型的變化至關重要。IntelliCage，一個用于小鼠行為篩選和復雜行為詳細分析的高通量系統。大約在20年前被引入，已經在150多項研究中用于評估自發行為和認知行為。

 IntelliCage智能測試

整個系統用于評估飲水、探索行為、空間學習、參考記憶、行為靈活性、注意力和情境記憶。包含四個角室，可通過配備天線的開放式隧道進入。計算機管理系統用于通過每個角落的兩個單獨門來調節供水。位于每個角落入口處的掃描儀通過掃描單個 RFID 來記錄每只動物的入口;動物的整個身體必須進入角落才能識別 RFID 并計算訪問次數。鼻戳和舔舐分別由鼻口和出水口上的傳感器檢測。在整個過程中，用標準小鼠食物在智能籠中隨意喂食小鼠，行為室的燈從06：00-20：00亮起。在IntelliCage外面放置了一個攝像機，并記錄了整個測試過程（24小時/每周7天）。系統實驗行為任務的順序如下：（1）適應，包括自由適應、門適應和鼻子適應階段;（2）位置偏好和逆轉;（3）連續反應時間;（4）地方回避。任何在24小時內未能進食水的動物從籠中取出并置于標準籠中7小時以避免嚴重脫水。如果這些動物被重新引入IntelliCage中并且再次未能消耗水，它們就會從實驗中移除。

使用TSE IntelliCagePlus分析儀軟件提取數據，我們將數據導出到多個制表符分隔的文本文件中。然后，使用 Python 腳本將文本文件轉換為單個 SQLite3 數據庫文件。使用此文件作為輸入，然后使用幾個 Python 腳本使用 SQL 查詢數據庫以提取訪問次數、鼻戳和舔舐，此外，每個角落至少有一個鼻戳的訪問次數，每個角落至少有一次舔舐的訪問次數，第一次訪問的延遲，第一次鼻戳的延遲，以及每只動物的第一口水的延遲。同一腳本還將數據切成 24 小時周期，并將數據與每天的數據分隔到 Excel 電子表格中。

應用領域

高通量行為表型篩選- 應用于轉基因或突變小鼠的行為表型快速篩選,為特定基因功能研究提供高通量解決方案。


疾病模型評估- 多功能社交學習行為分析系統(IntelliCage)可以進行長期研究,小鼠可以在生命的不同階段多次重復進入系統。因此,我們可以監測各種疾病的早期或者隨著年齡增長出現的癥狀(例如: 亨廷頓舞蹈癥、老年癡呆癥等)。


發病機制研究- 例如腦損傷研究可以測試在不同行為領域內功能相關性,因此可以更好的了解小鼠可能的發病機制。


行為遺傳學- 在過去15年中,通過傳統的行為學測試已經得到近交系之間的各種差異,而在多功能社交學習行為分析系統(IntelliCage)中進行測試可以更深入分析這些行為差異，并構建詳細的遺傳特征。


藥理學研究- 可通過飲用水或者微型泵等進行給藥,自動化檢測藥物對動物行為學的影響。

01、IntelliCage基于成熟的動物行為學原理，提供開放性的易用實驗程序編輯功能，研究人員能夠利用TSE提供的成熟的行為程序模塊進行實驗，也可以根據研究的需求自行設定行為程序，結合模塊化設計的可拓展組件，構建完全符合研究人員創造性設想的智能行為檢測系統。

02、IntelliCage適用于多只大/小鼠的長期認知行為監測，全自動進行大小鼠在群居狀態下的認知、情緒、節律和社會行為等的篩選，為突變或藥物干預大/小鼠的行為學表型篩選提供了高通量的一站式測試平臺。

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