Valutazione della funzione di memoria nei topi epilettici indotti da pilocarpina
Summary
Questo articolo presenta procedure sperimentali per valutare i disturbi della memoria nei topi epilettici indotti da pilocarpina. Questo protocollo può essere utilizzato per studiare i meccanismi patofisiologici del declino cognitivo associato all’epilessia, che è una delle comorbidità più comuni nell’epilessia.
Abstract
La compromissione cognitiva è una delle comorbidità più comuni nell’epilessia del lobo temporale. Per ricapitolare il declino cognitivo associato all’epilessia associata all’epilessia in un modello animale di epilessia, abbiamo generato topi epilettici cronici trattati con pilocarpina. Presentiamo un protocollo per tre diversi test comportamentali utilizzando questi mouse epilettici: nuova posizione dell’oggetto (NL), nuovi test di riconoscimento degli oggetti (NO) e di separazione dei modelli (PS) per valutare rispettivamente l’apprendimento e la memoria per luoghi, oggetti e contesti. Spieghiamo come impostare l’apparato comportamentale e fornire procedure sperimentali per i test NL, NO e PS a seguito di un test sul campo aperto che misura le attività locomotorie basali degli animali. Descriviamo anche i vantaggi tecnici dei test NL, NO e PS rispetto ad altri test comportamentali per la valutazione della funzione di memoria nei topi epilettici. Infine, discutiamo delle possibili cause e soluzioni per i topi epilettici che non riescono a fare 30 s di buon contatto con gli oggetti durante le sessioni di familiarizzazione, che è un passaggio critico per il successo dei test di memoria. Pertanto, questo protocollo fornisce informazioni dettagliate su come valutare le compromissione di memoria associate all’epilessia utilizzando i topi. I test NL, NO e PS sono semplici, saggi efficienti che sono appropriati per la valutazione di diversi tipi di memoria nei topi epilettici.
Introduction
L’epilessia è un disturbo cronico caratterizzato da convulsioni ricorrenti spontanee1,2,3. Poiché le crisi ripetitive possono causare anomalie strutturali e funzionali nel cervello1,2,3, un’attività convulsiva anomala può contribuire alla disfunzione cognitiva, che è una delle comorbidità associate all’epilessia più comuni4,5,6. Contrariamente agli eventi convulsioni cronici, che sono transitori e momentanei, i disturbi cognitivi possono persistere durante la vita dei pazienti epilettici, deteriorando la loro qualità di vita. Pertanto, è importante comprendere i meccanismi patofisiologici del declino cognitivo associato all’epilessia.
Vari modelli animali sperimentali di epilessia sono stati utilizzati per dimostrare i deficit di apprendimento e memoria associati all’epilessia cronica7,8,9,,10,11,12. Ad esempio, il labirinto d’acqua Morris, il condizionamento contestuale della paura, la posizione degli oggetti (NL) e i nuovi test di riconoscimento degli oggetti (NO) sono stati spesso utilizzati per valutare la disfunzione della memoria nell’epilessia del lobo temporale (TLE). Poiché l’ippocampo è una delle regioni primarie in cui il TLE mostra patologia, i test comportamentali che possono valutare la funzione di memoria dipendente dall’ippocampo sono spesso selezionati preferibilmente. Tuttavia, dato che le convulsioni possono indurre neurogenesi ippocampale aberrante e contribuire al declino cognitivo associato all’epilessia10, i paradigmi comportamentali per testare la funzione neuronale neonatale (cioè, la separazione del modello spaziale,PS) 8,13 possono anche fornire informazioni preziose sui meccanismi cellulari delle compromissione della memoria nell’epilessia.
In questo articolo, dimostriamo una batteria di test di memoria, NL, NO, e PS, per topi epilettici. I test sono semplici e facilmente accessibili e non richiedono un sistema sofisticato.
Protocol
Representative Results
Discussion
Questo lavoro descrive le procedure sperimentali per valutare la funzione cognitiva nei topi con epilessia cronica. Molti diversi paradigmi di test comportamentali vengono utilizzati per valutare le funzioni di apprendimento e memoria nei topi18. Il labirinto dell’acqua Morris, il labirinto del braccio radiale, il labirinto Y, il condizionamento contestuale della paura e i test basati su oggetti sono i test comportamentali più utilizzati e forniscono risultati affidabili. Tra questi, i test NL, N…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Ringraziamo il dottor Jae-Min Lee per il suo supporto tecnico. Questo lavoro è stato sostenuto dalle sovvenzioni della National Research Foundation of Korea (NRF) finanziate dal governo coreano (NRF-2019R1A2C1003958, NRF-2019K2A9A2A0000167).
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 |
Referências
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