Bateria de comportamental testes de avaliação geral de locomoção, coordenação e força Muscular em camundongos
Summary
Testes comportamentais é utilizado em ensaios pré-clínicos para avaliar os efeitos fenotípicos de uma doença ou tratamento no bem-estar do animal. Para globalmente avaliar o funcionamento do motor, nós selecionamos testes para locomoção geral, força muscular e coordenação: teste do campo aberto, a malha e o teste de rotarod, respectivamente.
Abstract
Testes comportamentais é utilizado em ensaios pré-clínicos para avaliar os efeitos fenotípicos e resultados que uma determinada doença ou tratamento tem sobre a saúde e o bem-estar do animal. Existem inúmeros testes comportamentais que podem ser aplicadas. Nós selecionamos um teste para a locomoção geral, o campo aberto teste (OFT); um teste de força muscular, a malha de teste (MT); e um teste para a coordenação, o teste de rotarod (RR). Teste pode ser realizado em uma base semanal ou mensal. Como um teste para a locomoção geral, as obras OFT objetivamente monitorando parâmetros de movimento enquanto o mouse está em um aparelho de campo aberto. O campo é geralmente uma caixa 2′ x 2′, e os movimentos são registrados por meio de sensoriamento laser ou através de captura de vídeo. O mouse é colocado no centro do campo aberto e permitido mover-se livremente para o teste. O MT usa a latência para um mouse para cair uma tela invertida como uma medida da força muscular. Um rato é colocado em uma tela, que é invertida sobre uma caixa clara e é cronometrada para sua latência a cair. São realizados três ensaios, com o melhor dos três ensaios marcados para esse dia. Uma pontuação de 60 s é o tempo máximo é deixado um mouse invertido. Os ratos são dado um período de repouso de 5 min entre testes de malha. Por último, um protocolo acelerado no RR avalia a resistência e coordenação motora. Durante um julgamento, um rato entra em uma haste rotativa como aumenta a velocidade de 4 rpm para 40 rpm mais 5 min. O julgamento termina quando o mouse toca o sensor de pressão magnetizada em cima caindo. Cada rato sofre três julgamentos, e o melhor julgamento é marcado para esse dia. Este dados comportamentais combinados permite a avaliação global da mobilidade, coordenação, força e movimento dos animais de teste. Pelo menos duas das três medidas testes comportamentais deve mostrar melhoria para um animal para se qualificar como tendo geral melhorou a função motora.
Introduction
O objetivo do teste comportamental é medir a caracterização fenotípica, seja em estudos para um novo modelo de mouse de doenças que afetam o sistema nervoso central ou para um julgamento de um novo tratamento. Há uma variedade de testes comportamentais para escolher. A justificativa para usar uma combinação de testes comportamentais é muitas vezes totalmente, avaliar os resultados do tratamento pré-clínicos. A bateria de testes comportamentais neste documento inclui o teste de campo aberto (OFT), o teste de malha (MT) e o rotarod teste (RR).
O OFT é usado como uma medida da atividade locomotora geral1,2,3,4,5,6,7. Esta avaliação permite que o mouse para mover-se livremente em um campo aberto, e as medidas tomadas são os movimentos do mouse ao longo do ensaio comportamental. As análises quantitativas feitas usando um OFT incluem criação, mudou-se de distância, tempo gasto em movimento (por exemplo, caminhada e corrida) e alterações na atividade ao longo do tempo (por exemplo, pulando e mais lento/hiperativo movimentos), que é por isso que é um útil e análise aprofundada do comportamento de roedor.
A MT é usado para avaliar a força dos ratos1,2,8,9,10,11. O uso de todos os quatro membros para pendurar fora de uma malha de grade de arame permite a medição não invasiva da capacidade dos ratos para mostrar tensão sustentada membro enquanto opondo-se os efeitos da gravidade. Esta avaliação é feita colocando um rato em uma malha invertida e cronometrar sua latência a cair. Este teste avalia a força muscular do mouse medindo quanto tempo ele pode prender-se na tela invertida antes de cair.
A RR avalia a coordenação de um rato enquanto estiver usando a aceleração protocolo1,2,7,8,9,12,13. O aparelho de rotarod consiste de uma viga cilíndrica que gira no ar começando a 4 rpm. O mouse pode aprender esta habilidade de coordenação motora e em seguida é desafiado por lenta, incremental aumenta até 40 rpm. Classicamente, o protocolo de velocidade constante é uma medida da força muscular, Considerando que o protocolo acelerado para o RR avalia a coordenação, resistência e força muscular1,2,7, 14.
As vantagens destes três testes comportamentais são que eles são amplamente aceitos em todo o roedor comportamental teste Comunidade2,7,8,9e quando tomado não apenas como a soma da testes individuais, mas coletivamente, eles podem ser usado como uma avaliação global do comportamento fenotípica ao investigar os diferentes resultados de tratamentos experimentais. O OFT é um dos apenas testes de atividade locomotora total2. O RR é também uma das únicas maneiras de avaliar a coordenação2, além de para usar o software de análise da marcha, que não será discutido aqui. Existem algumas maneiras em que pode ser avaliada a força muscular de um rato; no entanto, usando o MT ou teste de pendurar um fio, foi predominantemente usado na literatura e é aceito como um método confiável para testar a força muscular,2,8,9,10, 11. muitas outras técnicas de medição geral locomoção e coordenação são extremamente demoradas e pode não produzir dados confiáveis (por exemplo, cronometrar manualmente o movimento do mouse ou pintar manualmente as patas para análise de marcha). Os sistemas automatizados para o OFT e o RR aumentam a confiabilidade e a validade dos dados produzidos e economize tempo e esforço.
Por exemplo, dada a neurodegeneração do modelo de mouse de doença de Sandhoff, ao realizar esta bateria de testes, o OFT seria o primeiro destes testes utilizados para avaliar as motor anormalidades que geralmente são vistas neste modelo do rato começando aos 3 meses de idade. Déficits na coordenação motora também devem tornar-se aparente início às 12 semanas de idade. Déficits na força muscular devem começar por volta de 14 semanas de idade, mas, finalmente, tornam-se muito mais significativos por 16 semanas.
Estes testes são úteis para estudar doenças que causam deficiências motor significativas, incluindo de doenças neurodegenerativas9 como Sandhoff doença1,8,13, doença de Parkinson7, A doença de Huntington, esclerose múltipla. Os testes também podem ser usados para estudar o envelhecimento e fazer avaliações comparativas de geriátricas ou medições de saúde. Distúrbios da marcha e alterações na locomoção e equilíbrio são vistas em muitos destes Estados de doença. No entanto, a utilidade destes testes não está limitada a doenças com sintomas neuromusculares prevalentes.
Por favor, note que há sem variáveis de confundimento observados com relação a motivação ou a novidade de qualquer das medidas comportamentais testes descritas. É imperativo para determinados Estados de doenças e patologias que os investigadores adquirem dados comportamentais preliminares antes do mouse mostra quaisquer sintomas fenotípicas; o pesquisador deve então periodicamente (semanalmente) garantir que todas as deficiências de motor são contabilizadas. Muitas doenças tem um início rápido dos sintomas fenotípicos, e sem testes semanais, estes sintomas que não ser contabilizados.
Protocol
Representative Results
Discussion
Para todos os testes, limpar e desinfectar a superfície para minimizar a contaminação e desviadores para os ratos. Além disso, certifique-se que os ratos estão tendo em conta os períodos de descanso suficientes entre ensaios e comportamentais testando quando usando o OFT, RR e Mt.
No OFT, é fundamental que cada rato é colocado no meio do campo aberto e que o programa é iniciado após o lançamento do mouse para o centro. Certifique-se de que não existem mão movimentos que os sensor…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Gostaríamos de agradecer a New Hope Resarch Foundation por seu contínuo apoio e financiamento de nossa pesquisa. Também gostaríamos de agradecer IITC apoio financeiro parcial para este trabalho.
Materials
| IITC Life Sciences Rotarod with Series 8 computing software | IITC Life Sciences | 755 | |
| Square Open Field 45 x 45 x 40 cm (grey color). Other floor color available: white, black. | Harvard Aparatus (PanLab) | 760190 | |
| Open Field Preconfigured Module | Harvard Aparatus (PanLab) | 760688 | |
| Smart V3.0 Software Platform | Harvard Aparatus (PanLab) | 760681 | |
| Video converter (analog/digital) | Harvard Aparatus (PanLab) | 760262 | |
| Roof fixing sys for camera | Harvard Aparatus (PanLab) | 760277 | |
| Analog Sony Camera & lenseNTSC | Harvard Aparatus (PanLab) | 760505 |
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