Ferramentas de software para caixa de estudo comportamental de roedores em tarefas de discriminação tátil
In the area of Neuroscience, the topic line of Neurophysiology of Social Behaviors in Rodents has as one of its objectives to investigate correlated electrophysiological models of social behaviors in rodents. Examples of studies in this line include the investigation of neural processing disorder...
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| Главный автор: | |
|---|---|
| Другие авторы: | |
| Формат: | Dissertação |
| Язык: | pt_BR |
| Опубликовано: |
Universidade Federal do Rio Grande do Norte
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| Предметы: | |
| Online-ссылка: | https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/53026 |
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| id |
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|---|---|
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| institution |
Repositório Institucional |
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Neurofisiologia do comportamento Arquitetura de software Software de supervisão Visão computacional CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA |
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Neurofisiologia do comportamento Arquitetura de software Software de supervisão Visão computacional CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA Lima, Renan Araújo de Ferramentas de software para caixa de estudo comportamental de roedores em tarefas de discriminação tátil |
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In the area of Neuroscience, the topic line of Neurophysiology of Social Behaviors in
Rodents has as one of its objectives to investigate correlated electrophysiological models
of social behaviors in rodents. Examples of studies in this line include the investigation
of neural processing disorders and synaptic plasticity in animal models of autism and
changes in synaptic plasticity in animal models of epilepsy. To carry out these and many
other types of studies, sophisticated (and expensive) equipment is normally used. Most
existing platforms are proprietary brands, being true black boxes in the sense of not allowing any change in their hardware and software. Still, many platforms are old, being
obsolete, and with outdated technology, becoming prominent the need for improvement
in this equipment to aid research, seeking alternatives with a cheaper cost, open construction, and using more current components. With that in mind, in this work we propose
improvements in the software tools responsible for data acquisition and for controlling
the necessary operations in the experiments, using as a baseline a new behavioral box
model, also proposed by our group. Specifically, we contribute on three fronts. At first,
we developed software aimed at automating the functions in the behavioral box developed
for tactile discrimination tasks, which, in its new version, uses the Arduino microcontroller. Also, we developed the software part of the supervisory system, in Python, which is
responsible for communicating with the Arduino, for viewing and defining the tasks to
be performed in the behavioral box. Finally, we developed some basic computer vision
routines for locating the rodent within the behavioral apparatus, indicating its position and
orientation. The developments of this work collaborate so that the behavioral box can be
automated, reducing the manual interaction with the experimenter, and thus contributing
to improving the process of studying tactile discrimination in rodents. |
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Gonçalves, Luiz Marcos Garcia |
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2023 |
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ri-123456789-530262023-07-04T20:50:41Z Ferramentas de software para caixa de estudo comportamental de roedores em tarefas de discriminação tátil Lima, Renan Araújo de Gonçalves, Luiz Marcos Garcia http://lattes.cnpq.br/7473821824824549 https://orcid.org/0000-0002-7735-5630 http://lattes.cnpq.br/1562357566810393 Kimura Júnior, Almir Silva Júnior, Andouglas Gonçalves da Neurofisiologia do comportamento Arquitetura de software Software de supervisão Visão computacional CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA In the area of Neuroscience, the topic line of Neurophysiology of Social Behaviors in Rodents has as one of its objectives to investigate correlated electrophysiological models of social behaviors in rodents. Examples of studies in this line include the investigation of neural processing disorders and synaptic plasticity in animal models of autism and changes in synaptic plasticity in animal models of epilepsy. To carry out these and many other types of studies, sophisticated (and expensive) equipment is normally used. Most existing platforms are proprietary brands, being true black boxes in the sense of not allowing any change in their hardware and software. Still, many platforms are old, being obsolete, and with outdated technology, becoming prominent the need for improvement in this equipment to aid research, seeking alternatives with a cheaper cost, open construction, and using more current components. With that in mind, in this work we propose improvements in the software tools responsible for data acquisition and for controlling the necessary operations in the experiments, using as a baseline a new behavioral box model, also proposed by our group. Specifically, we contribute on three fronts. At first, we developed software aimed at automating the functions in the behavioral box developed for tactile discrimination tasks, which, in its new version, uses the Arduino microcontroller. Also, we developed the software part of the supervisory system, in Python, which is responsible for communicating with the Arduino, for viewing and defining the tasks to be performed in the behavioral box. Finally, we developed some basic computer vision routines for locating the rodent within the behavioral apparatus, indicating its position and orientation. The developments of this work collaborate so that the behavioral box can be automated, reducing the manual interaction with the experimenter, and thus contributing to improving the process of studying tactile discrimination in rodents. Na área de Neurociências, a linha de Neurofisiologia de Comportamentos Sociais em Roedores tem como um de seus objetivos investigar modelos eletrofisiológicos correlatos dos comportamentos sociais em roedores. Exemplos de estudos nesta linha incluem a investigação de disfunções de processamento neural e plasticidade sináptica em modelos animais de autismo e alterações de plasticidade sináptica em modelos animais de epilepsia. Para realizar esses e vários outros tipos de estudo, normalmente, são utilizados equipamentos sofisticados (e caros). A maioria das plataformas existentes são de marcas proprietárias, sendo verdadeiras caixas pretas no sentido de não possibilitar qualquer mudança no seu hardware e software. Ainda, muitas plataformas são antigas, estando obsoletas, e com tecnologia ultrapassada, tornando-se proeminente a necessidade de melhoria nesses equipamentos para auxílio à pesquisa, buscando-se alternativas com custo mais barato, de construção aberta, e usando componentes mais atuais. Com esse intuito, neste trabalho propomos melhorias nas ferramentas de software responsáveis pela aquisição de dados e pelo controle das operações necessárias nos experimentos, usando como baseline um novo modelo de caixa comportamental, proposto também pelo nosso grupo. Especificamente, contribuímos em três frentes. Na primeira, desenvolvemos software visando automação de caixa comportamental desenvolvida para tarefas de discriminação tátil, que, em sua nova versão, usa o microcontrolador Arduino. Ainda, desenvolvemos a parte de software do sistema supervisório, em Python, que é responsável pela comunicação com o Arduino, para a visualização e definição das tarefas a serem realizadas na caixa comportamental. Por fim, desenvolvemos algumas rotinas básicas de visão computacional para localização do roedor dentro do aparato comportamental, indicando sua posição e orientação. Os desenvolvimentos deste trabalho colaboram para que a caixa comportamental possa ser automatizada, diminuindo a interação manual com o experimentador, contribuindo assim para melhorar o processo de estudo de discriminação tátil em roedores. 2023-07-04T20:50:02Z 2023-07-04T20:50:02Z 2023-04-12 masterThesis LIMA, Renan Araújo de. Ferramentas de software para caixa de estudo comportamental de roedores em tarefas de discriminação tátil. Orientador: Luiz Marcos Garcia Gonçalves. 2023. 78f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica e de Computação) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2023. https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/53026 pt_BR Acesso Aberto application/pdf Universidade Federal do Rio Grande do Norte Brasil UFRN PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA E DE COMPUTAÇÃO |