Inchworming: מוטורי סטריאוטיפי רומן בBTBR<em> T<sup> +</sup> Itpr3<sup> TF</sup</em> / J מודל עכבר של אוטיזם
Summary
Inchworming היא תנועת חפירת סינכרוני חוזרת מאוד מוצגת על ידי עכברי BTBR T + Itpr 3tf / J (BTBR) כאשר הניחו בכלוב בדיקות עם מצעי נסורת מספיקים. ההליך הוא שינוי של פרוטוקול האינטראקציה חברתית לנוער ומשמש כאן על מנת להעריך stereotypies המוטורי חוזר על עצמו רלוונטי להפרעת ספקטרום האוטיזם.
Abstract
הפרעת ספקטרום האוטיזם (ASD) היא הפרעה נוירו מוגדרת התנהגותית מתאפיינת באינטראקצית ירד גומלין חברתית, תקשורת לא נורמלית, והתנהגויות חוזרות ונשנות בעניין מוגבל. כאבחנה מתבססת על קריטריונים קליניים, כל מודלים של מכרסמים שעשויים להיות רלוונטיים להפרעה הטרוגנית זה אידיאלי צריכים לשחזר תכונות התנהגותיות המגוונות אלה. עכבר TF BTBR T + Itpr3 / J (BTBR) הוא מודל חיה הוקם של ASD, הצגת התנהגויות חוזרות כגון טיפוח מוגבר, כמו גם חוסר גמישות קוגניטיבית. עם כל כבוד לאינטראקציה חברתית ועניין, המבחן לנוער לשחק כבר מועסק במודלים של מכרסמים מרובים של ASD. כאן, אנו מראים כי כאשר עכברי BTBR נבדקים במתחם אינטראקציה חברתית לנוער המכיל מצעי נסורת, הם מציגים בתנועת חפירת סינכרוני חוזרת ונשנית. התנהגות זו חוזר על עצמו מנוע, המכונה "inchworming," הייתה שםבגלל האופי סטריאוטיפי של התנועות הוצגו על ידי העכברים תוך כדי התנועה אופקית על פני הרצפה. עכברי Inchworming חייבים להשתמש הקדמיים והאחוריים-גפיהם בתיאום כדי לעקור את המצעים, ביצוע מינימאלי של אחד פנימה ותנועה אחת כלפי חוץ. למרות ששני BTBR וC56BL/6J עכברים (B6) להפגין התנהגות זו, עכברי BTBR להפגין משך גבוה יותר באופן משמעותי ותדירות inchworming ומיסות ירד ליזום inchworming כאשר הניחו במתחם מיטות. אנו מסיקים כי התנהגות שתוארה זה עתה מספקת מידה מסוימת של סטריאוטיפי מוטורי חוזרת ונשנית שניתן למדוד בקלות במודלים של בעלי חיים של ASD.
Introduction
למרות הפתופיזיולוגיה של הפרעות ספקטרום האוטיסטי (ASD) עדיין לא ברורה, אבחנה תלויה בנוכחותם של שלוש קטגוריות רחבות סימפטום: הדדיות חברתית חריגה, ליקויים בתקשורת, והתנהגויות חוזרות / סטריאוטיפיות 1. רוב המודלים של המכרסמים אינם מסוגלים להתרבות בו זמנית בכל שלושת הסימפטומים בחיה אחת. לפיכך, מודלים שיכולים אמין לדמות חלק או את כל היבטים של ההפרעה להחזיק ערך רב לפיתוח אסטרטגיות מניעה וטיפול יעילים. מודל אחד שעושה להציג את כל שלושת ההיבטים של ASD הוא 1,2 עכבר BTBR.
בשילוב עם קולות קוליים ומבחני גישה חברתית, מבחן האינטראקציה חברתית לנוער משמש בדרך כלל כדי לאפיין מודלים עכבר של ASD בילדים; מדד בדיקות אלה ירד והתנהגויות חברתיות חריגות אשר מייצגות תכונות ליבה של ASD. בנוסף לבדיקת האינטראקציה החברתית לנוער, רבים אחריםבדיקות היו בשימוש כדי למדוד התנהגויות סטריאוטיפיות במודלים של בעלי חיים של ASD. לדוגמא, במבחן ההטמנה שיש, הבוחן את נטייתם של בעלי חיים כדי לתפוס חומר מצעים באמצעות החוטם וכפות רגליו קדמיות במאמץ כדי לכסות את האובייקט, הוא חשב למדוד התנהגויות סטריאוטיפיות כפייתיות המתרחשות בתגובה לגירויים מרתיעים 3,4. בהתאם לכך, בדיקות לחפור יושמו לכמת התנהגות חוזרת ונשנית זו במודלים של בעלי החיים ASD ומינים שונים של מכרסמים 3,5-7. התנהגויות לחפור מוגדרות כפעולות מכוונות ברורות של החוטם או כפות לעקור חומרי כלי מיטה וכבר שיערו להיות פרמטר רגיש של מנוע התנהגות 4 חוזר על עצמו.
כאן אנו מדווחים סוג רומן של חפירות, שאנו מכנים "inchworming," בזן BTBR של עכברים. האפיון של התנהגות הרומן הזה עשוי לספק מידה חזקה של התנהגות מוטורית חוזרת ונשנית שעלולים לשמש לval נוסףidation של מודלים של מכרסמים כגון ASD, מחלת הנטינגטון או התנהגות אובססיבית כפייתית 8,9. אנו מגדירים "inchworming" כתנועה סינכרוני לפחות אחד מקדמי ואחורי-הגפיים פנימה ואחריו תנועת סינכרוני כלפי חוץ מה שמוביל לעקירתם של חומר מצעים. זה שונה מהתנהגות אופיינית חפירה בדרכים רבות. ראשית, התנהגות inchworming נשמרת בדרך כלל כשילוב של פרקים ולא אירוע בודד אחד. לעומת זאת, חפירה עלולה להתרחש כתנועה מתואמת אחת או האחורי או כפות הקדמיות 3. בנוסף, תנועות inchworming נוטות להתרחש בצורה אופקית על רצפת המארז בניגוד לעמדות נייחות שאופייניות לחופר התנהגויות. לבסוף, התנהגות inchworming המתוארת להלן מתרחשת לעתים קרובות במתח טהור BTBR של עכברים אבל מזוהה רק לעתים נדירות במתח שליטת B6, ואילו התנהגויות חפירות טיפוסיות נפוצות בזני B6 ו BTBR של עכברים <sup> 10. נהלי בדיקת inchworming תוארו במחקר זה מייצגים שינויים של פרוטוקול אינטראקציה חברתית לנוער סטנדרטי 1.
בהתחשב בעובדה שהטמנת השיש, חפירה, ומשחק לנוער הקימו ערך למדידת התנהגות חריגה בעכברי מודל של ASD, inchworming ההתנהגות משלימה מדידות שהוגדרו בעבר אלה של התנהגויות סטריאוטיפיות. בפרט, התנהגות inchworming מספקת מדד שימושי של stereotypies מנוע נמוך יותר על מנת שמזוהים בדרך כלל בASD 8,11. בנוסף, הליך inchworming החדש עשוי לספק לחוקרים עם כלי רב ערך נוסף לניתוח של התנהגויות מוטוריות חוזר על עצמו רלוונטיים להפרעות התפתחותיות כגון הפרעה אוטיסטית.
Protocol
Representative Results
Discussion
Inchworming הוא מדד רומן של התנהגות חוזרת ונשנית שיכול לשמש כדי לחקור הפרעות רבות כי תערוכת stereotypies כגון ASD. ישנם 4 צעדים שהם בעלי חשיבות קריטית להפקת נתונים inchworming אמינים מפרוטוקול האינטראקציה החברתית לנוער שונה: 1) תקופת הבידוד הממושכת היא חיונית לבדיקת inchworming ולא צריך להס?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
המחברים מודים לסיוע הטכני ולוגיסטי ומומחיות הניתן על ידי רוז טוביאס, Younghee Ahn, ודוד נ 'רסקין. העבודה המתוארת כאן מומנה על ידי קרן בית החולים לילדים אלברטה ובית החולים מכון המחקר לילדים אלברטה.
Materials
| Material Name | Company | Catalogue Number | Comments |
| 30 cm X 30 cm Plexiglas box with lid | Can be constructed | ||
| IR Camera | Survshop (Calgary, Alberta) | Sony CCD Camera DP955V- 30′ Infrared Armor Dome | Find a camera with high-resolution and zoom capabilities |
| DVR | Supercircuits (Austin, Texas) | BLACK Enterprise-Class 4-Channel H.264 security DVR with DVD Burner | High data capacity |
| Sawdust | Same as bedding material |
References
- McFarlane, H. G., Kusek, G. K., Yan, M., Phoenix, J. L., Bolivar, V. J., Crawley, J. N. Autism-like behavioral phenotypes in BTBR T+tf/J mice. Genes, Brain, and Behavior. 7, 152-163 (2008).
- Crawley, J. N. Designing mouse behavioral tasks relevant to autistic-like behaviors. Mental Retardation and Developmental Disabilities Research Reviews. 10 (4), 248-258 (2004).
- Deacon, R. Digging and marble burying in mice: simple methods for in vivo identification of biological impacts. Nature Protocols. 1 (1), 122-124 (2006).
- Thomas, A., Burant, A., Bui, N., Graham, D., Yuva-Paylor, L. A., Paylor, R. Marble burying reflects a repetitive and perseverative behavior more than novelty-induced anxiety. Psychopharmacology. 204, 361-373 (2009).
- Dudek, B. C., Adams, N., Boice, R., Abbott, M. E. Genetic influences on digging behaviours in mice (Mus musculus) in laboratory and seminatural settings. Journal of Comparative Psychology. 97 (3), 249-259 (1983).
- Webster, D., Williams, M. H., Owens, R., Geiger, V., Dewsbury, D. A. Digging behavior in 12 taxa of muriod rodents. Animal Learning and Behavior. 9 (2), 173-177 (1981).
- Pobbe, R. H., Pearson, B. L., Defensor, E., Bolivar, V. J., Blanchard, D. C., Blanchard, R. J. Expression of social behaviours of C57BL/6J versus BTBR inbred mouse strains in the visible burrow system. Behavioural Brain Research. 214, 443-449 (2010).
- Lewis, M. H., Tanimura, Y., Lee, L., Bodfish, J. Animal models of restricted repetitive behavior in autism. Behavioural Brain Research. 176, 66-74 (2007).
- Silverman, J. L., Yang, M., Lord, C., Crawley, J. N. Behavioural phenotyping assays for mouse models of autism. Nature Reviews. 11, 490-502 (2010).
- Deacon, R., Rawlins, J. Hippocampal lesions, species-typical behaviours and anxiety in mice. Behavioural Brain Research. 156, 241-249 (2005).
- Pearson, B. L., et al. Motor and cognitive sterotypies in the BTBR T+tf/J mouse model of autism. Genes, Brain, and Behavior. 10, 228-235 (2011).
- Pobbe, R. H., Defensor, E., Pearson, B. L., Bolivar, V. J., Blanchard, D. C., Blanchard, R. J. General and social anxiety in the BTBR T+ tf/J mouse strain. Behavioural Brain Research. 216 (1), 446-451 (2011).
