मॉरिस पानी की भूलभुलैया टेस्ट: माउस तनाव और परीक्षण पर्यावरण के लिए अनुकूलन
Summary
This manuscript describes a Morris water maze (MWM) protocol tailored for use with a commonly used mouse model of Alzheimer’s disease. The MWM is widely used in transgenic mouse models. Implementation of a procedure sensitive to the background strain of the mouse model is essential for detecting group differences.
Abstract
The Morris water maze (MWM) is a commonly used task to assess hippocampal-dependent spatial learning and memory in transgenic mouse models of disease, including neurocognitive disorders such as Alzheimer’s disease. However, the background strain of the mouse model used can have a substantial effect on the observed behavioral phenotype, with some strains exhibiting superior learning ability relative to others. To ensure differences between transgene negative and transgene positive mice can be detected, identification of a training procedure sensitive to the background strain is essential. Failure to tailor the MWM protocol to the background strain of the mouse model may lead to under- or over- training, thereby masking group differences in probe trials. Here, a MWM protocol tailored for use with the F1 FVB/N x 129S6 background is described. This is a frequently used background strain to study the age-dependent effects of mutant P301L tau (rTg(TauP301L)4510 mice) on the memory deficits associated with Alzheimer’s disease. Also described is a strategy to re-optimize, as dictated by the particular testing environment utilized.
Introduction
ट्रांसजेनिक माउस मॉडल अल्जाइमर रोग (ई) के pathophysiology, साथ ही उपचारात्मक उपायों की क्षमता का मूल्यांकन करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाई है। ऐसे मॉरिस पानी भूलभुलैया (MWM) के रूप में संज्ञानात्मक कार्य, सामान्यतः स्मृति घाटे की आणविक संबद्ध पहचान करने के लिए और पूर्व नैदानिक दवाओं की प्रभावकारिता का आकलन करने के लिए इन मॉडलों के साथ किया जाता है। यह संज्ञानात्मक कार्य के गतिशील रेंज सूक्ष्म उपचार प्रभाव का पता लगाने के लिए पर्याप्त चौड़ी हो, तथापि, कि महत्वपूर्ण है। विज्ञापन के माउस मॉडल के साथ, संज्ञानात्मक घाटे आम तौर पर उम्र पर निर्भर कर रहे हैं, और चूहों प्रदर्शन में प्रगतिशील गिरावट आती प्रदर्शन (उदाहरण के लिए, 1)। एक संवेदनशील संज्ञानात्मक कार्य का प्रयोग करें जिससे उम्र बढ़ने जानवरों के साथ जुड़े लागत को कम करने, पहले जानवर के जीवन में सूक्ष्म अंतर का पता लगाने की अनुमति कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, हिप्पोकैम्पस पर निर्भर बार्न्स में प्रशिक्षण परीक्षणों की संख्या को कम करने 15-5 भूलभुलैया डी, जिसके परिणामस्वरूप काम की कठिनाई वृद्धि हुईकी तुलना में एक पहले की उम्र में 3xTg मॉडल में घाटे के etection पहले से 2 की सूचना दी। घाटे के पूर्व का पता लगाने के लिए न केवल यह भी संज्ञानात्मक घाटे अंतर्निहित आणविक परिवर्तन पहचाना जा सकता है कि संभावना बढ़ जाती है, काफी समय और लागत बचत प्रदान करता है।
संज्ञानात्मक कार्यों की संवेदनशीलता को प्रभावित एक पहलू माउस मॉडल की आनुवंशिक पृष्ठभूमि तनाव है। उदाहरण के लिए, BALB / ग चूहों ऐसे C57BL 6/3 के रूप में अन्य तनाव, की तुलना में सीखने और स्मृति कार्यों में बेहतर प्रदर्शन दिखा रहे हैं। एफ 1 FVB / एन एक्स 129S6 पृष्ठभूमि विज्ञापन का सबसे व्यापक रूप से कार्यरत मॉडल, Tg2576 और RTG (TauP301L) 4510 मॉडल के दो के लिए प्रयोग किया जाता है। इस तनाव बी -6 / SJL चूहों 4 सहित अन्य उपभेदों के लिए MWM सापेक्ष में बेहतर सीखने की क्षमता को दर्शाती है। इस वजह से बेहतर सीखने की क्षमता की वजह से, व्यापक प्रशिक्षण के बाद एक भी जांच के इस्तेमाल को लेकर प्रशिक्षण से उत्पन्न समूह मतभेद मुखौटा हो सकता है। इसके अलावा, sensitivitजांच के परीक्षणों के y उम्र पर निर्भर हो सकता है। हम पहले से पहले जांच परीक्षणों, सीमित छिपा मंच प्रशिक्षण के बाद, की तुलना में युवा transgene नकारात्मक littermate नियंत्रण की तुलना में युवा Tg2576 में मतभेद के प्रति संवेदनशील हैं और अधिक व्यापक प्रशिक्षण 5 के बाद डाला जांच परीक्षणों हैं कि पता चला है। पहले जांच परीक्षणों 5 की तुलना में इसके विपरीत, व्यापक प्रशिक्षण के बाद जांच परीक्षणों पुराने littermates की तुलना में Tg2576 चूहों पुराने (20-25 महीने) में अधिक संवेदनशील होते हैं। अनुदैर्ध्य परीक्षण किया जाता है और एक विशेष जांच परीक्षण की संवेदनशीलता उम्र पर निर्भर है, खासकर अगर प्रशिक्षण के दौरान जांच परीक्षणों interspersing करके, एक संवेदनशील परीक्षण की पहचान की जाएगी संभावना है कि, बढ़ जाती है। 1 एफ 1 FVB / एन एक्स के बेहतर प्रदर्शन से पता चलता है और अधिक व्यापक प्रशिक्षण के साथ एक प्रोटोकॉल के तहत प्रशिक्षित बी -6 / SJL पृष्ठभूमि के चूहों की तुलना में इस तनाव के लिए अनुकूलित प्रोटोकॉल के तहत 129S6 चूहों।
MWM हैआम तौर पर समय और प्रयोगशालाओं 6 दोनों भर प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य हैं कि विश्वसनीय उपाय प्रदान करने के लिए सोचा। उदाहरण के लिए, मूल रूप से हमारी मिनेसोटा प्रयोगशाला 1,7 द्वारा इस्तेमाल के लिए प्राथमिक प्रोटोकॉल सफलतापूर्वक पश्चिम वर्जीनिया विश्वविद्यालय 8 में मामूली संशोधनों के साथ लागू किया गया था। इसी तरह, हानि के बराबर के स्तर रोगज़नक़ मुक्त या पारंपरिक शर्तों 9 के तहत रखे अगर littermates नियंत्रित करने के लिए 4510 चूहों रिश्तेदार RTG (TauP301L) में मनाया गया। हालांकि, परीक्षण पर्यावरण MWM कार्य की संवेदनशीलता को प्रभावित कर सकते हैं। इस तरह के कमरे में प्रकाश व्यवस्था, हवा vents, तापमान ढ़ाल, और शोर के सभी कारक के रूप में अंततः प्रदर्शन को प्रभावित कर सकते हैं कि पर्यावरण cues 4 में योगदान। हमारे मिनेसोटा प्रयोगशाला और मछली पालने का बाड़ा एक नई इमारत में स्थानांतरित कर रहे थे, ऊपर जंगली प्रकार के प्रदर्शन में एक 38% कमी करने के लिए काफी काम और transgene से संबंधित घाटे पता लगाने की क्षमता के गतिशील रेंज को कम करने, मनाया गया। पीई में यह बदलावrformance बराबर आकार और विन्यास के होने के लिए परीक्षण के कमरे डिजाइनिंग, और एक ही एप्लाइड दृश्य cues का उपयोग करने के बावजूद हुआ। मूल प्रोटोकॉल के एक "फिर से अनुकूलन" नए परीक्षण के वातावरण में MWM कार्य के गतिशील सीमा को बढ़ाने के लिए आवश्यक था।
यहाँ एफ 1 FVB / एन के साथ प्रयोग के लिए सिलवाया मूल प्रोटोकॉल 129S6 पृष्ठभूमि 5 में वर्णित है एक्स। कुछ अध्ययनों से तनाव का सुझाव क्योंकि प्रदर्शन 11 में इस तनाव प्रेरित घाटा कम कर सकते हैं गरीब MWM प्रदर्शन 10 और पूर्व से निपटने के साथ जुड़ा हुआ है, एक पूर्व से निपटने प्रोटोकॉल पूल की शुरूआत और हटाने से पहले MWM परीक्षण करने के लिए चूहों acclimate करने के लिए डिजाइन किया गया था । पूर्व से निपटने के बाद, चूहों एक ऊंचे मंच को ध्वज के साथ चिह्नित किया जाता है, जो में दिखाई दे मंच प्रशिक्षण, गुज़रना पड़ता है। दर्शनीय मंच प्रशिक्षण ज्ञानेन्द्रिय असामान्यताओं से संबंधित प्रदर्शन की समस्याओं के साथ चूहों की पहचान के लिए प्रयोग किया जाता है। Prot में वर्णित बहिष्कार मानदंडों का उपयोगocol अनुभाग, प्रदर्शन के अयोग्य चूहों छिपा मंच प्रशिक्षण और जांच के परीक्षणों के बाद परीक्षाओं से हटा रहे हैं। ज्ञानेन्द्रिय प्रदर्शन डेटा से बाहर सकारात्मक असर है क्योंकि छिपा मंच प्रशिक्षण और जांच परीक्षणों में impairments संज्ञानात्मक घाटे के रूप में व्याख्या कर रहे हैं। दृश्यमान मंच प्रशिक्षण पूरा करने के बाद, चूहों मंच पानी में डूबे हुए हैं और बाहरी संकेतों को एक ही स्थिति के सापेक्ष में रहता है जहां छिपा मंच प्रशिक्षण शुरू करते हैं। मंच (जांच परीक्षण) निकाल दिया जाता है, जिसमें परीक्षण के अतिरिक्त प्रशिक्षण के प्रभाव का आकलन करने के लिए छिपा मंच प्रशिक्षण के दौरान interspersed हैं। जांच के परीक्षणों के प्रत्येक दिन की शुरुआत में पाए जाते हैं, क्योंकि अतिरिक्त छुपा मंच प्रशिक्षण से पहले, जांच परीक्षण के एक 20 घंटा देरी निम्न मंच के स्थान को याद करने के लिए पशु की क्षमता को मापने, संदर्भ स्मृति 12 का एक उपाय माना जाता है। अंत में, रास्ते में जो इस मूल प्रोटोकॉल फिर से अनुकूलित किया गया था जब परीक्षण के पर्यावरण में परिवर्तनबाधित नियंत्रण प्रदर्शन वर्णित हैं।
Protocol
Representative Results
Discussion
MWM कार्य व्यापक रूप से स्थानिक सीखने और स्मृति का आकलन करने के लिए प्रयोग किया जाता है। हालांकि, इस कार्य की मजबूती कई कारकों से प्रभावित और पृष्ठभूमि तनाव और परीक्षण पर्यावरण दोनों के लिए अनुकूलन की आव…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
मस्तिष्क संबंधी विकार और स्ट्रोक के लिए राष्ट्रीय संस्थान, – इस काम जनरल मेडिकल साइंसेज के राष्ट्रीय संस्थान (U54GM104942 रीड / Engler-Chiurazzi) द्वारा समर्थित किया गया (ऐश – R01NS33249, R01NS63249 और R01NS79374), Cobre (Engler-Chiurazzi – P20GM109098), अल्जाइमर एसोसिएशन (रीड – NIRG-12-242187), एक WVU संकाय अनुसंधान सीनेट अनुदान (ईख), मेडिसिन डीन कार्यालय के WVU कॉलेज (Engler-Chiurazzi) से एक WVU PSCOR अनुदान (ईख), और आंतरिक धन। सामग्री केवल लेखकों की जिम्मेदारी है और जरूरी एनआईएच या अल्जाइमर एसोसिएशन के अधिकारी विचारों का प्रतिनिधित्व नहीं करता है।
Materials
| Viewer Tracking software | Biobserve | This particular software is not a requirement – there are other tracking systems available | |
| Pre-handling pool | Dimensions approximately 1 foot wide x 2 feet long x 1.5 feet deep | ||
| Plastic beaker | 1 liter | ||
| Scoop | |||
| Small net | |||
| Stopwatch | |||
| White circular tub | |||
| Non-toxic white tempera paint | Any color can paint can be used; must completely cover the hidden platform | ||
| Platform | Color should contrast that of maze | ||
| Curtain rod | |||
| Curtains | |||
| Mouse performance tracking software | |||
| Circular tub | Uusally white in color; approximately 4 feet in diamater | ||
| Platform | Painted same color as the water |
References
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