8 results on '"Nashaat, Mostafa A."'
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2. Whisking Asymmetry Signals Motor Preparation and the Behavioral State of Mice
- Author
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Dominiak, Sina E., primary, Nashaat, Mostafa A., additional, Sehara, Keisuke, additional, Oraby, Hatem, additional, Larkum, Matthew E., additional, and Sachdev, Robert N.S., additional
- Published
- 2019
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3. Probing sensory perception in multiple dimensions
- Author
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Nashaat, Mostafa, Larkum, Matthew, Brecht, Michael, and Vida, Imri
- Subjects
real-world ,WC 6570 ,ddc:570 ,head-fixed behavior ,WC 4938 ,kopffixierte verthalten ,optical tracking ,32 Biologie ,570 Biowissenschaften, Biologie ,optischenverfolgung ,virtueller-realität ,virtual-reality ,echten-welt - Abstract
Natürliches Verhalten findet in diversen sensorischen und motorischen Modalitäten statt, und hängt vom sensorischen Feedback ab, welches das Verhalten kontinuierlich anpasst. Um die zu Grunde liegenden neuronalen Korrelate natürlichen Verhaltens untersuchen zu können, ist die Nutzung moderner Aufnahmetechniken notwendig, die oft die Kopffixierung des Tieres erfordern. Diese Einschränkung wurde mit verschiedenen Methoden angegangen, unter anderem mit virtueller Realität in Kombination mit einem luftgelagerten Ball oder Laufradsystemen. Diese Systeme haben jedoch zahlreiche Nachteile. Wir haben das Air-Track-System entwickelt, eine neue Methode für eine leicht zu bauende und nur minimale Computerverarbeitung erfordernde Verhaltensumgebung. Der Air-Track ist ein leichtgewichtiges physisches Labyrinth, das auf einem Lufttisch schwebt und alle Eigenschaften der "echten" Welt hat, einschließlich mehrerer sensorischer Modalitäten, die eng an die motorischen Handlungen gekoppelt sind. Um dieses System zu testen, trainierten wir Mäuse in Go/No-Go- und two-alternative forced choice-Aufgaben. Mäuse wählten Arme und unterschieden. Ein Kamerasystem mit eigens entwickelter Kontrolle zeichnete die Position des Tieres auf und generierte Daten, die zur Berechnung von Reaktionszeiten in den visuellen und somatosensorischen Unterscheidungsaufgaben verwendet werden konnten. Um die Bewegung des Air-Track-Systems aufzuzeichnen, entwickelten wir ein "Pixy"-System zur Bewegungsverfolgung. Wir erweiterten die Entwicklung dann zu einer allgemeinen und automatisierten optischen Methode für die Echtzeit- ebenso wie die nachträgliche Verfolgung der Mausbewegungen, und zwar sowohl für kopffixierte als auch frei bewegliche Tiere. Das Air-Track-System und die Pixy-Bewegungsverfolgung sind zweckdienliche Einheitslösungen, die die Kombination von quantitativem natürlichen Verhalten mit nahezu jedem System zur Aufzeichnung und Manipulation der Hirnaktivität in einem Hirnforschungs-Labor ermöglichen. Natural behavior occurs in multiple sensory and motor modalities and is dependent on sensory feedback that constantly adjusts behavior. To investigate the underlying neuronal correlates of natural behavior, it is useful to have access to state-of-the-art recording equipment that frequently requires head-fixation. This limitation has been addressed with various approaches such as virtual reality with air ball or treadmill systems. However, these systems have several disadvantages. Here we developed a novel tool, the Air-Track system, an easy to build, head-fixed behavioral environment that requires only minimal computational processing. The Air-Track is a lightweight, physical maze floating on an air table that has all the properties of the “real” world, including multiple sensory modalities tightly coupled to motor actions. To test this system, we trained mice in Go/No-Go and two-alternative forced choice tasks. A custom-controlled camera system monitored animal location, and generated data that could be used to calculate reaction times in the visual and somatosensory discrimination tasks. To track the motion of the Air Track system we developed a “Pixy” tracking system based on an off-the-shelf camera system (Pixy). We then expanded the development into a generalized and automated optical method for real-time and post-hoc tracking of mice motor behavior in both head-fixed and freely moving conditions. Air-Track and Pixy-Tracking systems are convenient “one-size-fits-all” solutions that facilitate the combination of quantitative natural behavior with virtually any system for monitoring or manipulating brain activity in a neuroscience laboratory.
- Published
- 2017
4. Probing sensory perception in multiple dimensions
- Author
-
Larkum, Matthew, Brecht, Michael, Vida, Imri, Nashaat, Mostafa, Larkum, Matthew, Brecht, Michael, Vida, Imri, and Nashaat, Mostafa
- Abstract
Natürliches Verhalten findet in diversen sensorischen und motorischen Modalitäten statt, und hängt vom sensorischen Feedback ab, welches das Verhalten kontinuierlich anpasst. Um die zu Grunde liegenden neuronalen Korrelate natürlichen Verhaltens untersuchen zu können, ist die Nutzung moderner Aufnahmetechniken notwendig, die oft die Kopffixierung des Tieres erfordern. Diese Einschränkung wurde mit verschiedenen Methoden angegangen, unter anderem mit virtueller Realität in Kombination mit einem luftgelagerten Ball oder Laufradsystemen. Diese Systeme haben jedoch zahlreiche Nachteile. Wir haben das Air-Track-System entwickelt, eine neue Methode für eine leicht zu bauende und nur minimale Computerverarbeitung erfordernde Verhaltensumgebung. Der Air-Track ist ein leichtgewichtiges physisches Labyrinth, das auf einem Lufttisch schwebt und alle Eigenschaften der "echten" Welt hat, einschließlich mehrerer sensorischer Modalitäten, die eng an die motorischen Handlungen gekoppelt sind. Um dieses System zu testen, trainierten wir Mäuse in Go/No-Go- und two-alternative forced choice-Aufgaben. Mäuse wählten Arme und unterschieden. Ein Kamerasystem mit eigens entwickelter Kontrolle zeichnete die Position des Tieres auf und generierte Daten, die zur Berechnung von Reaktionszeiten in den visuellen und somatosensorischen Unterscheidungsaufgaben verwendet werden konnten. Um die Bewegung des Air-Track-Systems aufzuzeichnen, entwickelten wir ein "Pixy"-System zur Bewegungsverfolgung. Wir erweiterten die Entwicklung dann zu einer allgemeinen und automatisierten optischen Methode für die Echtzeit- ebenso wie die nachträgliche Verfolgung der Mausbewegungen, und zwar sowohl für kopffixierte als auch frei bewegliche Tiere. Das Air-Track-System und die Pixy-Bewegungsverfolgung sind zweckdienliche Einheitslösungen, die die Kombination von quantitativem natürlichen Verhalten mit nahezu jedem System zur Aufzeichnung und Manipulation der Hirnaktivität in einem Hirnforschungs-Labor ermöglichen., Natural behavior occurs in multiple sensory and motor modalities and is dependent on sensory feedback that constantly adjusts behavior. To investigate the underlying neuronal correlates of natural behavior, it is useful to have access to state-of-the-art recording equipment that frequently requires head-fixation. This limitation has been addressed with various approaches such as virtual reality with air ball or treadmill systems. However, these systems have several disadvantages. Here we developed a novel tool, the Air-Track system, an easy to build, head-fixed behavioral environment that requires only minimal computational processing. The Air-Track is a lightweight, physical maze floating on an air table that has all the properties of the “real” world, including multiple sensory modalities tightly coupled to motor actions. To test this system, we trained mice in Go/No-Go and two-alternative forced choice tasks. A custom-controlled camera system monitored animal location, and generated data that could be used to calculate reaction times in the visual and somatosensory discrimination tasks. To track the motion of the Air Track system we developed a “Pixy” tracking system based on an off-the-shelf camera system (Pixy). We then expanded the development into a generalized and automated optical method for real-time and post-hoc tracking of mice motor behavior in both head-fixed and freely moving conditions. Air-Track and Pixy-Tracking systems are convenient “one-size-fits-all” solutions that facilitate the combination of quantitative natural behavior with virtually any system for monitoring or manipulating brain activity in a neuroscience laboratory.
- Published
- 2017
5. Pixying Behavior: A Versatile Real-Time andPost HocAutomated Optical Tracking Method for Freely Moving and Head Fixed Animals
- Author
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Nashaat, Mostafa A., primary, Oraby, Hatem, additional, Peña, Laura Blanco, additional, Dominiak, Sina, additional, Larkum, Matthew E., additional, and Sachdev, Robert N. S., additional
- Published
- 2017
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6. Air-Track: a real-world floating environment for active sensing in head-fixed mice
- Author
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Nashaat, Mostafa A., primary, Oraby, Hatem, additional, Sachdev, Robert N. S., additional, Winter, York, additional, and Larkum, Matthew E., additional
- Published
- 2016
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7. The Master Negative Regulator REST/NRSF Controls Adult Neurogenesis by Restraining the Neurogenic Program in Quiescent Stem Cells.
- Author
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Zhengliang Gao, Ure, Kerstin, Ding, Peiguo, Nashaat, Mostafa, Yuan, Laura, Jing Ma, Hammer, Robert E., and Hsieh, Jenny
- Subjects
NERVOUS system ,BLADDER diseases ,DEVELOPMENTAL neurobiology ,HEREDITY ,GENES ,STEM cells - Abstract
Transcriptional regulation is a critical mechanism in the birth, specification, and differentiation of granule neurons in the adult hippocampus. One of the first negative-acting transcriptional regulators implicated in vertebrate development is repressor element 1-silencing transcription/neuron-restrictive silencer factor (REST/NRSF)—thought to regulate hundreds of neuron-specific genes—yet its function in the adult brain remains elusive. Here we report that REST/NRSF is required to maintain the adult neural stem cell (NSC) pool and orchestrate stage-specific differentiation. REST/NRSF recruits CoREST and mSin3A corepressors to stem cell chromatin for the regulation of pro-neuronal target genes to prevent precocious neuronal differentiation in cultured adult NSCs. Moreover, mice lacking REST/NRSF specifically in NSCs display a transient increase in adult neurogenesis that leads to a loss in the neurogenic capacity of NSCs and eventually diminished granule neurons. Our work identifies REST/NRSF as a master negative regulator of adult NSC differentiation and offers a potential molecular target for neuroregenerative approaches. [ABSTRACT FROM AUTHOR]
- Published
- 2011
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8. Pixying Behavior: A Versatile Real-Time and Post Hoc Automated Optical Tracking Method for Freely Moving and Head Fixed Animals.
- Author
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Nashaat MA, Oraby H, Peña LB, Dominiak S, Larkum ME, and Sachdev RN
- Subjects
- Algorithms, Animals, Female, Mice, Motor Activity, Software, Electronic Data Processing, Head Movements physiology, Touch physiology, Vibrissae innervation, Video Recording, Wakefulness physiology
- Abstract
Here, we describe an automated optical method for tracking animal behavior in both head-fixed and freely moving animals, in real time and offline. It takes advantage of an off-the-shelf camera system, the Pixy camera, designed as a fast vision sensor for robotics that uses a color-based filtering algorithm at 50 Hz to track objects. Using customized software, we demonstrate the versatility of our approach by first tracking the rostro-caudal motion of individual adjacent row (D1, D2) or arc whiskers (β, γ), or a single whisker and points on the whisker pad, in head-fixed mice performing a tactile task. Next, we acquired high-speed video and Pixy data simultaneously and applied the pixy-based real-time tracking to high-speed video data. With this approach, we expand the temporal resolution of the Pixy camera and track motion ( post hoc ) at the limit of high-speed video frame rates. Finally, we show that this system is flexible: it can be used to track individual whisker or limb position without any sophisticated object tracking algorithm, it can be used in many lighting conditions including infrared (IR); it can be used to track head rotation and location of multiple animals simultaneously. Our system makes behavioral monitoring possible in virtually any biological setting.
- Published
- 2017
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