An ultralight head-mounted camera system integrates detailed behavioral monitoring with multichannel electrophysiology in freely moving mice
An ultralight head-mounted camera system integrates detailed behavioral monitoring with multichannel electrophysiology in freely moving mice
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超轻头戴式摄像头系统将自由移动小鼠的详细行为监测与多通道电生理学相结合
DOI：
10.1101/294397
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发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Meyer A
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Meyer A
理解自然行为的神经基础的突破需要神经记录和干预与高保真多模式行为监测相结合。广泛的神经回路解剖遗传工具包，以及发达的神经记录技术，使小鼠成为系统神经科学的强大模式生物。然而，用于小鼠行为信号的高带宽采集的方法仍然限于固定位置的摄像机和其他非动物设备，使得对自由参与自然行为的动物的监测变得复杂。在这里，我们报告了一个超轻的头戴式摄像头系统结合头部运动传感器的发展，同时监测眼睛的位置，瞳孔放大，搅拌，耳廓运动沿着头部运动在不受限制的，自由行为的小鼠。通过观察将眼睛位置与头部方向联系起来，将搅拌与非触觉刺激联系起来，以及在电生理学实验中，将视觉皮层活动与意志性头部运动联系起来，证明了组合技术的力量。
Breakthroughs in understanding the neural basis of natural behavior require neural recording and intervention to be paired with high-fidelity multimodal behavioral monitoring. An extensive genetic toolkit for neural circuit dissection, and well-developed neural recording technology, make the mouse a powerful model organism for systems neuroscience. However, methods for high-bandwidth acquisition of behavioral signals in mice remain limited to fixed-position cameras and other off-animal devices, complicating the monitoring of animals freely engaged in natural behaviors. Here, we report the development of an ultralight head-mounted camera system combined with head-movement sensors to simultaneously monitor eye position, pupil dilation, whisking, and pinna movements along with head motion in unrestrained, freely behaving mice. The power of the combined technology is demonstrated by observations linking eye position to head orientation; whisking to non-tactile stimulation; and, in electrophysiological experiments, visual cortical activity to volitional head movements.
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