Protokolle sind für zwei etablierte Motor Koordinationsaufgaben, die beschleunigte Rotarod und Reck, auch zwei Tests in Oxford entwickelt kurzem den statischen Stäbe und Barren präsentiert. Diese Tests können motorischen Beeinträchtigungen möglicherweise von Interesse in ihrem eigenen Recht, sowie als möglichen Variablen in Tests von anderen Bereichen des Verhaltens.
Mäuse werden zunehmend in Behavioral Neuroscience verwendet, weitgehend ersetzen Ratten als der Behaviorismus das Tier der Wahl. Vor Aspekte des Verhaltens wie Emotionalität oder Kognition beurteilt werden kann, ist es jedoch wichtig, um zu bestimmen, ob die motorischen Fähigkeiten von zB einer Mutante oder lädierten Maus eine solche Beurteilung erlauben. Leistung auf einem Labyrinth Aufgabe, die Kraft und Koordination, wie der Morris Water Maze, vielleicht auch in einer Maus durch den Motor beeinträchtigt werden, anstatt kognitiven Beeinträchtigungen, so ist es wichtig, selektiv sezieren die letztere von der ersteren. Zum Beispiel verursacht sensomotorischen Beeinträchtigungen durch NMDA-Antagonisten gezeigt wurde, dass Wasser-Labyrinth Leistung 2 beeinträchtigen.
Bewegungskoordination ist traditionell in Mäusen und Ratten wurde durch die Rotarod Test beurteilt, in dem das Tier auf einer horizontalen Stange, die um seine Längsachse dreht platziert ist; das Tier muss nach vorne gehen, um aufrecht zu bleiben und nicht abfallen.Sowohl eingestellte Geschwindigkeit und Beschleunigung Versionen des Rotarod stehen zur Verfügung.
Die anderen drei Tests in diesem Artikel (Reck, statische Stäbe und Barren) Alle Maß Koordination auf statischen Apparat beschrieben. Die horizontale Leiste erfordert auch Kraft für eine angemessene Leistung, insbesondere der Vorderbeine als die Maus zunächst Griffe die Bar nur mit den Vorderpfoten.
Erwachsene Ratten nicht gut auf Tests wie die statischen Stäbe und Barren (persönliche Beobachtungen); scheinen sie weniger gut als Mäuse koordiniert. Ich habe nur männliche Ratten getestet, aber, und männliche Mäuse scheinen in der Regel weniger gut als die Weibchen koordiniert. Mäuse scheinen eine höhere Festigkeit haben: Gewicht-Verhältnis als Ratten; den lateinischen Namen, Mus musculus, scheint durchaus angemessen. Die Rotarod werden die Variationen der Fuß-Prüfgerät 12 oder dem Catwalk (Noldus) 15, die allgemein verwendet werden, um motorische Koordination bei Ratten zu beurteilen.
Das Verhalten ist offenbar durch die Wirkung gemacht, und Handeln erfordert Motorik, einschließlich der Koordinierung des Körpers. Eines der ersten Experimente in der Geschichte des tierischen Verhaltens wurde von Colin Stewart, ein Doktorand an der Clark University in den USA 11 durchgeführt. Er maß die Aktivität von Ratten, indem sie in einer Trommel und gezählt, wie oft sie sich. Diese frühe Gerät war wohl der Vorläufer der Laufräder und die derzeit verwendeten Rotarod Test, wenn auch in der Stewart Gerät die Ratte war im Inneren der Trommel, deren Bewegung von der Ratte angetrieben wurde, während in der Rotarod das Tier geht auf der Außenseite eine rotierende Trommel oder Stange, die motorisch angetrieben.
Die ursprüngliche Stange Dunham und Miya (1957) 7 verwendet wurde, hatte eine eingestellte Geschwindigkeit, aber heutzutage Beschleunigung Versionen (Jones und Roberts 1968) 9 zur Verfügung. Der Nachteil einer eingestellten Geschwindigkeit Rotarod ist, dass einige Tiere mit schlechten Koordination fallen ab beider Beginn, während für diejenigen, die auf bleiben müssen, wird der Test in Kürze beginnen zu messen, anstatt Ausdauer Koordination per se. Die resultierende bimodale Verteilung von Datenpunkten kann ausreichend abnormal als parametrische Analyse ausschließen zu können. Wenn eine Beschleunigung RotaRod verwendet wird, insbesondere wenn es beschleunigt wird nur, wenn ein Satz Kriterium, wie bleiben für 10 sec, erreicht ist, wird die Datenverteilung eher Gaußverteilung. Die Rate der Beschleunigung kann so eingestellt werden, dass der Motor Müdigkeit nicht spielt eine bedeutende Rolle in der Leistung werden, eine Maus ist unwahrscheinlich, dass sich bereits nach 2-3 min Zeit auf dem Rotarod müde werden.
Die "string test" 1 ", Kleiderbügel test" oder Reck misst forelimb Kraft und Koordination. Die beiden Epitheta verweisen auf ihre Entwicklung, ursprünglich eine Zeichenfolge verwendet wurde, aber die Autoren darauf hingewiesen, dass die Performance hing sehr stark auf, wie straff die Schnur war, damit zukünftige Experimentatoren verwendet eine Metallstange, oft ein Kleiderbügel. Wir haben festgestellt, dass eine Maus die Fähigkeit, um die Stange greifen umgekehrt proportional zu seinem Durchmesser ist, und haben standardmäßig eine 2 mm bar eingesetzt. In der Gewichte Test (siehe JoVE Protokoll "Messung der Stärke von Mäusen") die sehr feinen Draht aus einem Wasserkocher Fell / scale Sammler können die stärksten Tiere einen so guten Grip, dass sie mehr als ihr eigenes Körpergewicht heben zu sichern. Allerdings kann die Verwendung größerer Durchmesser horizontalen Balken Vorteil betrachtet, da die Empfindlichkeit des Tests verbessert; mit nur 2 mm bar meisten normalen C57BL / 6 Mäusen erreichen Decke Leistung. Daher haben wir vor kurzem einen Drei-bar Vorrichtung angenommen; die Stäbe können leicht ausgetauscht werden, da sie in Kerben in den Wipfeln der tragenden Säulen geschnitten passen. Die Stäbe sind unter Spannung (besonders wichtig, um die 2 mm bar starr) gehalten, wie sie passen nur die Kerben, wenn die Stützen etwas zusammen (wie ein Langbogen und seine string) gezogen (siehe Abbildung 3).
Statische Stäbe oder Balken werden oft benutztum die Koordinierung zu messen, aber zusätzliche Motivation war immer verwendet werden, um die Tiere zu überzeugen, um die Stange zu durchqueren. Sie verhandelten einen horizontalen Balken, um ein gewünschtes Ziel, wie die eigenen Käfig, Zuflucht vor einem hellen Licht, oder Lebensmittel (wenn sie hungrig gemacht wurde) zu erreichen. Doch im Laufe der Untersuchung dieser Art von Test, entdeckte ich, dass Mäuse spontan umdrehen, wenn sie auf die "offene" Ende eines freitragenden Stange platziert und dann durchqueren, bis sie das Ende erreicht unterstützt. Dieses Verfahren eliminiert die Notwendigkeit für die Ausbildung (notwendig in den zuvor genannten Testvarianten) als angeborene Reaktion einer Maus, die nahe dem Ende der Stange einer erhöhten platziert ist, zu versuchen, das gelagerte Ende erreichen. Dies bedeutet natürlich nicht, das Problem zu beseitigen, dass motivierend Änderungen können die Leistung beeinträchtigen, ist das immer eine Möglichkeit, mit dieser Art von Verfahren.
Cardboard Tunnel werden derzeit viel für Heimkäfig ökologischen Bereicherung verwendet, aber ihre NachteileAussichtspunkt im vorliegenden Zusammenhang ist, dass die Tiere unweigerlich in Balancieren auf Zylinder, die über ihre lange Achse wackelt praktiziert werden kann, imitiert die notwendigen Fähigkeiten, um auf dem Rotarod auszugleichen. So Heimkäfig Anreicherung könnte Maske ein Verhaltensphänotyp, ein Beispiel ist Besserung einer Huntington-Krankheit Phänotyp durch Anreicherung 14. Auch Tiere oft entlang der langen Achse dieser Tunnel zu gehen, als wenn man zu Fuß entlang einer erhöhten statischen Strahl. Deshalb konstruierte ich ein Paar erhöhter Barren, und legte die Mäuse in der Mitte mit den Vorderpfoten auf einer Bar und die Hinterpfoten auf der anderen, eine Situation, die sie noch nie begegnet wäre zuvor. Mäuse hatte, um das Ende unterstützt der Barren zu erreichen, während verbleibenden aufrecht lagern, um den Test zu bestehen. Ein ähnliches Gerät war eine Reihe von Barren in einem Maus-Käfig gesetzt, um die Entwicklung von Scrapie-induzierten motorischen Dysfunktion 13 zu beurteilen.
Wir haben nun einige hundert getestetMäuse für motorischen Funktionen in Oxford. Diese hatten verschiedene Behandlungen einschließlich pharmakologischer Wirkstoffe oder passive Übertragung von Gewebe (Plasma) von den Menschen empfangen, aber meist genetisch veränderte Tiere. Einige Tiere wurden mehr Festigkeit als Koordinationsaufgaben, andere umgekehrt beeinträchtigt. Einige Mäuse waren am Rotarod als auf statische Substraten wie den statischen Stäbe und Barren, andere umgekehrt beeinträchtigt. So der vorliegende Artikel und das dazugehörige Protokoll JoVE "Messen Stärke bei Mäusen") beschreiben, wie die Art und Weise verschiedene Behandlungen und Mutationen unterschiedlich beeinflussen können motorischen Funktion bei Mäusen zu charakterisieren. Abgesehen von der Rotarod der hier beschriebenen Vorrichtung ist einfach, billig und besonders geeignet für Laboratorien nicht spezialisierte zum Testen motorischen Fähigkeiten. Für feinskaligen Ganganalyse ist die Catwalk-System ein viel ausgeklügeltes System als ältere Methoden wie eine Maus zu überzeugen, um durch eine Farbbad und dann nach unten ein Stück Papier zu gehen, aber es ist ein expensive Stück Apparat.
Alle diese Tests sind so konzipiert, um die Koordinierung anstatt zu messen, obwohl offensichtlich ein Mindestmaß an Muskeltonus ist einfach notwendig für die Maus verwenden, um seine Gliedmaßen. Für Stärke Beurteilung ist die umgekehrte Prozedur Bildschirm 10 besser geeignet, oder, wenn eine weitere abgestufte Messung erforderlich ist, die Gewichte oder die automatisierte Test entspricht bar-Pull (beschrieben in JoVE Protokoll "Messen Stärke bei Mäusen"). Die Ausnahme ist die Reck-Test, der sowohl Kraft und Koordination für eine erfolgreiche Leistung erfordert.
The authors have nothing to disclose.
Der Wellcome Trust für die Bereitstellung von Open-Access-Finanzierung der Universität Oxford. Robert Deacon ist ein Mitglied der Oxford OXION Gruppe, die von Wellcome Trust Zuschuss WT084655MA finanziert.