Поведенческая оценка старения Mouse вестибулярной системы

Summary

Плата управления двигателем и баланс производительности, как известно, ухудшаться с возрастом. Эта статья представляет собой ряд стандартных неинвазивных поведенческих тестов с добавлением простого поворотного стимул, чтобы бросить вызов вестибулярной системы и показать изменения в производительности баланса в мышиной модели старения.

Abstract

Возраст связанных снижение производительности баланса связано с ухудшением мышечной силы, координации движений и вестибулярной функции. Хотя ряд исследований показывают изменения в фенотипа баланса с возрастом у грызунов, очень немногие изолировать вестибулярный вклад, чтобы сбалансировать соответствии либо нормальных условиях или во время старения. Мы используем два стандартных поведенческих тестов, чтобы характеризующие выполнение баланса мышей в определенных точках возрастных течение жизни: Тест rotarod и тестовые склонны бревне. Важно однако, обычай построен ротатор также используется, чтобы стимулировать вестибулярный аппарат мышей (без вызывая явных признаков укачивания). Эти два испытания были использованы, чтобы показать, что изменения в производительности вестибулярному опосредованной баланса присутствуют над мышиной жизни. Предварительные результаты показывают, что и тест rotarod и испытание на изменение бревне может быть использован для выявления изменений в производительности баланса в процессе старения в качестве альтернативы более difficULT и инвазивные методы, такие как вестибулоокулярных (VOR) измерений.

Introduction

Наше чувство баланса, пожалуй, один из самых недооцененных еще важных компонентов даже самых элементарных деятельности автотранспортных том числе ходьба и поворота. Баланс зависит от многих факторов, включая мышечной силы, координации движений и вестибулярной функции, и это только в присутствии вестибулярных невропатии или во время нормального старения, что важность полностью функционирующей системы баланса ценится. Нарушения в вестибулярной системы часто связаны с опытом головокружение или головокружение и нарушение равновесия приводит к повышенному риску падений и последующих травм ^1. Это особенно важно в пожилого населения, где падает являются одним из ведущих причин травм ^2.

Вестибулярные функциональные тесты, как правило, основаны на вестибулярных рефлексов, в частности, вестибулоокулярного (VOR) или вестибулоокулярного collic рефлекса (VCR). VOR и видеомагнитофон имеют важное значение для стабилизации изображений насетчатка и глава положение во время движения головы и тела соответственно. Как правило, измерения VOR требуют инвазивной имплантации поисковых катушек для измерения движения глаз или видео отслеживание движения глаз ^3. Это является сложной задачей у мышей из-за небольшого характера глаза мыши и трудности в обнаружении зрачок для видеоанализа ^3. В качестве альтернативы, видеомагнитофон был использован для измерения стабилизации головки в ответ на движения тела у мышей без необходимости инвазивной хирургии ^4. Несмотря на это, несколько исследований сосредоточиться именно на том, как вестибулярный аппарат выполняет в целом и, что более важно, как она меняется в процессе старения.

Для оценки общей производительности баланса просто и неинвазивным мы изменили два часто используемых поведенческие тесты. Испытания баланс света rotarod и наклонных оценки различных аспектов работы двигателя на грызунах и в предыдущих исследованиях были использованы в тестовом батареи приобрести полныйПрофиль возможности двигателя. Эта возможность может быть затронута в результате заболевания или генетической модификации, а также чувствительны к процессам, связанным с нормальным развитием и старением ^5-7. Ранее работа с использованием rotarod показал, что координация движений у мышей снижается после 3 месяцев ⁸ лет. Кроме того, крысы показать дефицит заметные баланса с увеличением возраста на тесте на бревне ^9.

Эта статья описывает использование rotarod и бревне испытаний в сочетании с вестибулярной стимул для того, чтобы бросить вызов вестибулярный аппарат и охарактеризовать последующее влияние на производительность баланса у молодых и старых мышей. В то время как простые и неинвазивные методы, описанные не предназначены в качестве самостоятельных мер периферической вестибулярной функции, они обеспечивают полезную и простую поведенческую меру для сравнения клеточных и субклеточных изменений на нескольких этапах вестибулярного обработки во время нормального старения у мышей.

Protocol

1. Животные Мыши (C57/BL6) из возрастов 1, 9 и 13 месяцев старых были получены из ресурсного центра животных (Перт, Австралия). Эти мыши были размещены в стандартных клетках мыши в Bosch грызунов фонда в Университете Сиднея на 12/12 ч цикле свет / темнота с доступом к пище и воде. Процедуры, ?…

Representative Results

Rotarod Двигательная активность мышей был описан как время влюбляться (TTF), записанного для каждой мыши в течение 8 испытаний. Используя эти измерения TTF, учебные кривые для каждой мыши могут быть построены. Рисунок 2 показывает примеры двигательной одного 1 месячного …

Discussion

Критические шаги в рамках Протокола

Предыдущая работа показала, что это легко перетренироваться мышей как на rotarod и устройства бревне и, как следствие, приобретение точных измерений может быть сложным ^15. Например, перетренированности на rotarod может привести к мышей н…

Materials

Rotarod	IITC Life Science Inc.	#755	"Rat dowels" = 70 mm diameter. Do not allow ethanol contact perspex.
iPhone	Apple		Can use any type of camera (e.g. Logitech webcam described above). Velcro fixed to the back surface for attachment to the the 3D articulated arm.
3D articulated arm	Fisso/Baitella	Classic 3300-28	Any type of stable vertical stand would be adequate. Velcro is fixed to the apical end of the arm for iPhone attachment.
Wooden walking beam: 1m long strip of smooth wood with a circular cross-section of 14 mm diameter			A range of diameters and cross section shapes can be used to suit experimental parameters
Wooden goal box (130 x 140 x 220 mm) made from 11 mm thick boards
Support stand made of 41 x 41 mm beams: 2 vertical beams 525 and 590 mm from ground at the start and goal ends respectively; 803 mm horizontal beam that runs along the ground directly under the walking beam; two 20 mm long beams act as "feet", joining the horizontal and vertical beams at each end; a 21 x 21 x 36 mm block hewn at the apical end of the "starting" vertical beam; a 13 x 13 mm aperture cut out of the centre of this block, forming a tunnel which runs perpendicular to the walking beam.			Brace all joins with small steel brackets.
Adjustible metal ring (13 mm wide)			Pass this through the aperture in the block, pass the starting end of the balance beam through this ring and tighten until the beam is firmly in place.
Black paint (water based)	Handycan	Acrylic Matt Black	2-3 coats for all wooden surfaces of the balance beam apparatus
Clear finish	Wattle Estapol	Polyurethane Matt	Single coat for all beams. Double coat for all other surfaces of the balance beam apparatus
Foam, packaging material			To cushion any falls from the balance beam
Electrical tape			Fix webcam to roof.
70% Ethanol, paper towels			Clean beam and goal box between each animal.
Gauze pads/paper towels			To line the floor of the goal box
Mouse house (from home cage)