一种用于小鼠运动技能、情绪和认知重复评估的行为测试电池
1Nanjing Key Laboratory of Pediatrics,Children’s Hospital of Nanjing Medical University, 2Nanjing Key Laboratory of Pediatrics,Nanjing Medical University, 3Laboratory of Neurodegenerative Disease, Li Ka Shing Faculty of Medicine,University of Hong Kong, Pokfulam, Hong Kong Special Administrative Region (HK SAR)
Summary
一个全面的行为测试电池的运动技能, 情绪-包括社会交往, 抑郁, 焦虑-和认知是设计的重复评估神经退化相关的行为变化在小鼠。
Abstract
神经退行性变的药理和毒理研究需要对小鼠进行全面的行为分析, 因为运动功能障碍以及情绪和认知功能障碍是神经退行性疾病中常见且经常共有的症状。这里展示的是用于电机、情绪和认知的行为测试电池, 可以在纵向研究中反复测试。该电池通过至少两项独立的公认测试 (即运动功能的露场测试和 trogarod 测试、社会交往测试、升高加迷宫测试和情感功能的强制游泳测试, 莫里斯水迷宫测试和认知功能的新对象识别测试)。因此, 这种灵敏、全面的测试电池是研究神经退行性变行为变化的有力工具。
Introduction
神经退行性疾病具有破坏性的行为症状, 包括认知障碍、焦虑和抑郁等情绪障碍或运动功能障碍1。各种神经退行性疾病的发病机制尚不清楚2。累积的研究表明, 遗传和环境因素都可能导致神经退行性疾病的发病机制。确定神经退行性变的危险因素需要行为分析。虽然每种类型的神经退行性疾病都有其特征性行为症状 (例如, 阿尔茨海默氏病 [ad] 的特点是认知障碍和帕金森病 [pd] 与运动功能障碍)。随着病情的发展, 患者表现出不同行为异常的合并症 3.例如, ad 患者在晚期第4、5 阶段出现情绪功能障碍症状。pd 患者可能会发展为与 pd 相关的痴呆, 并出现认知障碍6。基于这些特征, 神经退行性变模型的行为分析通常是全面和重复的。
为了实现这一目标, 设计了一种具有良好有效性的经典且广泛使用的行为测试的电池, 用于电机、情绪和认知方面的行为分析。通过开场试验7、8 和加速旋转试验, 可以对电机功能进行测试。情绪功能障碍, 包括社会功能障碍、抑郁和焦虑, 在神经退行性疾病中最常见5。因此, 这种电池包括社交性 9的社会互动测试、焦虑10的提升加迷宫测试和抑郁症的强制游泳测试。认知障碍是 ad 和额叶痴呆等神经退行性疾病中最典型的症状之一.认知领域, 包括短期记忆和插曲记忆, 容易发生神经退行性变13,14,15。因此, 电池中包括了空间学习和记忆16 的莫里斯水迷宫测试和短期记忆17的新目标识别测试。这些测试是相互兼容的。测试的顺序旨在最大限度地提高习惯和最大限度地减少干扰, 以进一步提高电池内的兼容性。由于每个函数至少由两个原则和方法不同的独立测试进行测试, 因此每个测试的结果可以进一步验证。此外, 还重点介绍了一些试验的方案, 以便反复检测, 从而促进神经退行性疾病发展的纵向研究。因此, 这种行为测试电池研究不同的子域的行为变化看到在不同阶段的神经退行变, 而花费的动物最少数量。这种电池已被用于一项纵向研究, 评估年轻成人 (3个月大) 男性 c57bl/6n 小鼠在呼吸接触二氧化硅纳米颗粒后的行为变化, 这是一种职业危害, 是一种潜在的危险因素。神经退行性变18。然而, 其他菌株或模型, 如衰老的小鼠和基因操纵的小鼠, 可能会表现不同于年轻的 c57bl/6n 小鼠。因此, 在这些鼠标中使用此电池时可能需要小心。
Protocol
这里所描述的所有方法都已获得香港大学教与研究中使用活体动物委员会 (culatr) 的批准。 1. 一般议定书 请注意:本节以执事19为基础。 行为室设置 在行为室中, 消除不相关的刺激/干扰, 包括实验设备上的直射明亮的光线、气味、噪音和其他不相关的动物 (应在约10米2 , 可调节的照明, 最好…
Representative Results
该行为测试电池是为全面有效的运动、情绪和认知行为分析而设计的, 这些运动、情绪和认知是神经退行性变5中常见的。我们应用该电池研究了年轻成人 c57bl/6n 小鼠在呼吸接触二氧化硅纳米颗粒1个月零18后的行为变化.结果表明, c57bl/6n 小鼠接触二氧化硅纳米颗粒后, 在不同暴露时间18 后表现出不同的行为变化。简单地?…
Discussion
小鼠行为分析对神经退行性变的研究至关重要。虽然认知功能往往是神经退行性疾病最容易受到影响的行为领域, 但抑郁和焦虑等情绪障碍往往是合意的。此外, 在一些测试中, 如新的目标识别试验、高架加迷宫测试和社会互动测试, 运动函数往往会影响对结果的解释。基于这些想法, 需要一个全面的行为测试电池, 以便对行为进行全面和准确的评估。
第一步是选择正确的测试?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
作者感谢香港大学生物医学学院的 cora sw lai 博士提供了高架加迷宫测试, 并感谢香港大学麻醉学系提供了 rotarod 测试仪器。
Materials
| chambers in social interaction test | home made | (8 cm (L) x 6 cm (W) x 12 cm (H)), transparant with holes, plastic | |
| cylindrical tanks used in forced swimming test | home made | 30 cm height, 20 cm diameters, glass | |
| elevated plus maze | home made | open arms (30 x 5 x 0.5 cm) ,closed arms (30 x 5 x 16 cm), center platform (5 x 5 x 0.5 cm), 40 cm tall. Plastic, nontransparant | |
| IITC Roto-Rod Apparatus | IITC life science Inc. | 755, series 8 | |
| open field arena | home made | 60 cm (L) x 60 cm (W) x 40 cm (H), plastic, nontransparant | |
| water maze | home made | 120 cm in diameter, 60 cm deep, steel |
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Cite This Article
You, R., Liu, Y., Chang, R. C. A Behavioral Test Battery for the Repeated Assessment of Motor Skills, Mood, and Cognition in Mice. J. Vis. Exp. (145), e58973, doi:10.3791/58973 (2019).