Avaliação da função de memória em camundongos epilépticos induzidos por pilocarpina
Summary
Este artigo apresenta procedimentos experimentais para avaliação de prejuízos de memória em camundongos epilépticos induzidos por pilocarpina. Este protocolo pode ser usado para estudar os mecanismos fisiosiológicos do declínio cognitivo associado à epilepsia, que é uma das comorbidades mais comuns na epilepsia.
Abstract
O comprometimento cognitivo é uma das comorbidades mais comuns na epilepsia do lobo temporal. Para recapitular o declínio cognitivo associado à epilepsia em um modelo animal de epilepsia, geramos camundongos epilépticos crônicos tratados com pilocarpina. Apresentamos um protocolo para três diferentes testes comportamentais usando esses camundongos epilépticos: localização de objetos novos (NL), reconhecimento de objetos novos (NO) e testes de separação de padrões (PS) para avaliar o aprendizado e a memória de lugares, objetos e contextos, respectivamente. Explicamos como definir o aparelho comportamental e fornecer procedimentos experimentais para os testes de NL, NO e PS após um teste de campo aberto que mede as atividades basais locomotor dos animais. Descrevemos também as vantagens técnicas dos testes de NL, NO e PS em relação a outros testes comportamentais para avaliação da função de memória em camundongos epilépticos. Finalmente, discutimos possíveis causas e soluções para ratos epilépticos que não conseguem fazer 30 s de bom contato com os objetos durante as sessões de familiarização, o que é um passo fundamental para testes de memória bem sucedidos. Assim, este protocolo fornece informações detalhadas sobre como avaliar os prejuízos de memória associados à epilepsia usando camundongos. Os testes DE NL, NO e PS são ensaios simples e eficientes que são apropriados para a avaliação de diferentes tipos de memória em camundongos epilépticos.
Introduction
Epilepsia é uma doença crônica caracterizada por convulsões espontâneas recorrentes1,,2,3. Como convulsões repetitivas podem causar anormalidades estruturais e funcionais no cérebro1,,2,3, a atividade convulsiva anormal pode contribuir para a disfunção cognitiva, que é uma das comorbidades associadas à epilepsia mais comuns4,,5,6. Ao contrário dos eventos de convulsão crônica, que são transitórios e momentâneos, os prejuízos cognitivos podem persistir ao longo da vida dos pacientes epilépticos, deteriorando sua qualidade de vida. Por isso, é importante compreender os mecanismos fisiofiológicos do declínio cognitivo associado à epilepsia.
Vários modelos experimentais de epilepsia têm sido utilizados para demonstrar os déficits de aprendizagem e memória associados à epilepsia crônica7,,8,,9,,10,,11,12. Por exemplo, o labirinto de água morris, condicionamento de medo contextual, quadro de buracos, localização de objetos novos (NL) e novos testes de reconhecimento de objeto (NO) têm sido frequentemente usados para avaliar a disfunção da memória na epilepsia do lobo temporal (TLE). Como o hipocampo é uma das principais regiões em que a TLE mostra patologia, testes comportamentais que podem avaliar a função de memória dependente do hipocampo são muitas vezes selecionados preferencialmente. No entanto, dado que as convulsões podem induzir neurogênese hipocampal aberrante e contribuir para o declínio cognitivo associado à epilepsia10, paradigmas comportamentais para testar a função neuronal recém-nascida dento (ou seja, separação de padrão espacial, PS)8,13 também podem fornecer informações valiosas sobre os mecanismos celulares de prejuízos de memória na epilepsia.
Neste artigo, demonstramos uma bateria de testes de memória, NL, NO e PS, para ratos epilépticos. Os testes são simples e de fácil acesso e não exigem um sistema sofisticado.
Protocol
Representative Results
Discussion
Este trabalho descreve procedimentos experimentais para avaliação da função cognitiva em camundongos com epilepsia crônica. Muitos paradigmas de teste comportamental diferentes são usados para avaliar funções de aprendizagem e memória em camundongos18. O labirinto de água morris, labirinto de braço radial, labirinto Y, condicionamento de medo contextual e testes baseados em objetos são os testes comportamentais mais usados e fornecem resultados confiáveis. Entre eles, os testes de NL,…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Agradecemos ao Dr. Jae-Min Lee pelo apoio técnico. Este trabalho foi apoiado pela Fundação Nacional de Pesquisa da Coreia (NRF) financiado pelo governo coreano (NRF-2019R1A2C1003958, NRF-2019K2A9A2A08000167).
Materials
| 1 ml syringe | Sung-shim | Use with the 26 or 30 gauge needle | |
| 70% Ethanol | Duksan | UN1170 | Spray to clean the box and objects |
| black curtain | For avoiding unnecessary visual cues | ||
| Cresyl violet | Sigma | C5042 | For Cresyl violet staining |
| cryotome | Leica | E21040041 | For tissue sectioning |
| double-sided sticky tape | For the firm placement of the objects | ||
| DPX mounting medium | Sigma | 06522 | |
| ethanol series | Duksan | UN1170 | Make 100%, 95%, 90%, 80%, 70% ethanol solutions |
| floor plate with narrow grid patterns | Leehyo-bio | Behavioral experiment equipment, plate size: 42.5 x 42.5 x 0.5 cm, grid size: 2.75 x 2.75 cm | |
| floor plate with wide grid patterns | Leehyo-bio | Behavioral experiment equipment, plate size: 42.5 x 42.5 x 0.5 cm, grid size: 5.5 x 5.5 cm | |
| illuminometer | TES Electrical Electronic Corp. | 1334A | For the measurement of the room lighting (60 Lux) |
| Intensive care unit | Thermocare | #W-1 | |
| ketamine hydrochloride | Yuhan | 7003 | Use to anesthetize the mouse for transcardial perfusion |
| LED lamp | Lungo | P13A-0422-WW-04 | Lighting for the behavioral test room |
| objects | Rubber doll, 50 ml plastic tube, glass Coplin jar, plastic T-flask, glass bottle | ||
| open field box | Leehyo-bio | Behavioral experiment equipment, size: 44 x 44 x 31 cm | |
| paper towel | Yuhan-Kimberly | 47201 | Use to dry open field box and objects |
| paraformaldehyde | Merck Millipore | 104005 | Make 4% solution |
| pilocarpine hydrochloride | Sigma | P6503 | |
| ruler | Use to locate the objects in the open field box | ||
| scopolamine methyl nitrate | Sigma | S2250 | Make 10X stock |
| Smart system 3.0 | Panlab | Video tracking system | |
| stopwatch | Junso | JS-307 | For the measurement of explorative activities of mice |
| sucrose | Sigma | S9378 | For cryoprotection of tissue sections |
| terbutaline hemisulfate salt | Sigma | T2528 | Make 10X stock |
| video camera (CCD camera) | Vision | VCE56HQ-12 | Place the camera directly overhead of the open field box |
| xylazine (Rompun) | Bayer korea | KR10381 | Use to anesthetize the mouse for transcardial perfusion |
| xylene | Duksan | UN1307 | For Cresyl violet staining |
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