Ischemic स्ट्रोक का एक माउस मॉडल में ज्ञानेन्द्रिय प्रांतस्था चोट के बाद प्रतिपूरक अंग का प्रयोग करें और मोटर कौशल सीखने के व्यवहार मूल्यांकन
Summary
Mouse models have become increasingly popular in studies of behavioral neuroscience. As models advance, it is important to develop sensitive behavioral measures specific to the mouse. This protocol describes the Pasta Matrix Reaching Task, which is a skilled motor task for use in mouse models of stroke.
Abstract
माउस मॉडल व्यवहार तंत्रिका विज्ञान के क्षेत्र में तेजी से लोकप्रिय हो, और विशेष रूप से प्रयोगात्मक स्ट्रोक के अध्ययन में किया है. मॉडल अग्रिम के रूप में, यह माउस के लिए विशेष रूप से संवेदनशील व्यवहार के उपायों को विकसित करने के लिए महत्वपूर्ण है. वर्तमान प्रोटोकॉल स्ट्रोक के माउस मॉडल में इस्तेमाल के लिए एक कुशल मोटर कार्य का वर्णन करता है. पास्ता मैट्रिक्स सटीक परिणाम डेटा इकट्ठा करने और प्रतिपूरक रणनीतियों (यानी, गैर उपयोग सीखा) और पुनर्वास प्रशिक्षण ध्यान केंद्रित सहित मानव नैदानिक घटना की नकल करने के लिए अंग उपयोग में हेरफेर करने के लिए प्रयोगकर्ताओं कि परमिट एक बहुमुखी और संवेदनशील व्यवहार परख के रूप में कार्य कार्यों तक पहुंचना. Neuroanatomical उपकरण के साथ संयुक्त, इस कार्य को भी स्ट्रोक के बाद समारोह (या अभाव क्या है) के व्यवहार वसूली का समर्थन करने वाले तंत्र का पता लगाने के लिए शोधकर्ताओं ने परमिट. कार्य फू के विषय में कई शोध प्रश्नों के लिए प्रशिक्षण और परीक्षण के विकल्प की एक किस्म की पेशकश, सरल और सस्ती स्थापित करने के लिए और आचरण दोनों हैचोट के बाद nctional परिणाम. कार्य स्ट्रोक के माउस मॉडल को लागू किया गया है, हालांकि यह भी अन्य ऊपरी सिरा चोट मॉडल में कार्यात्मक परिणाम की पढ़ाई में फायदेमंद हो सकता है.
Introduction
माउस मॉडल की वजह से भाग में अपनी सुविधा और सामर्थ्य है, साथ ही अन्य अनुप्रयोगों के बीच में vivo इमेजिंग के लिए उपयुक्त हैं कि ट्रांसजेनिक लाइनों की उपलब्धता को प्रयोगात्मक स्ट्रोक अनुसंधान के लिए तेजी से लोकप्रिय हो गए हैं. इस प्रयोगात्मक मॉडल में लोकप्रियता बढ़ के साथ चोट के बाद कार्यात्मक परिणाम की संवेदनशील व्यवहार के मूल्यांकन विकसित करने में रुचि भी 1-7 बढ़ गया है. मानव स्ट्रोक बचे द्वारा प्रयोग किया जाता पुनर्वास और प्रतिपूरक रणनीतियों दोनों की नकल है कि जानवर प्रशिक्षण प्रोटोकॉल का विकास सफलतापूर्वक क्लिनिक 8 में उपयोग करने के लिए प्रयोगात्मक जानवरों के अध्ययन से निष्कर्ष अनुवाद करने की क्षमता में सुधार. टास्क (PMRT) तक पहुँचने पास्ता मैट्रिक्स पर मोटर कौशल प्रशिक्षण पहले ज्ञानेन्द्रिय प्रांतस्था 3 की इस्कीमिक अपमान निम्नलिखित मोटर कौशल परिणाम का एक संवेदनशील व्यवहार मूल्यांकन के रूप में स्थापित किया गया है.
प्राथमिक हित में से एकस्ट्रोक अनुसंधान चिंताओं पुनर्वास और अपमान के बाद समारोह की बेहतर वसूली को बढ़ावा देने कि व्यवहार रणनीतियों के विकास और समझ में है. वर्तमान में, मानव में पुनर्वास रणनीति अधूरी वसूली 8 में परिणाम. इसके अलावा, पुनर्वास चिकित्सक पूरी तरह से उनके प्रभावित अंग (एस) के समारोह में हासिल करने के लिए अपनी क्षमता को कमजोर कर सकते हैं कि स्ट्रोक बचे वसूली के दौरान विकसित कि प्रतिपूरक रणनीति का मुकाबला करना होगा. उदाहरण के लिए, ऊपरी सिरा समारोह को प्रभावित करता है कि एकतरफा स्ट्रोक के बाद, मनुष्य अपने कम प्रभावित अंग 9, 10 पर निर्भरता को विकसित करते हैं. अल्पावधि में कार्य करने के लिए एक व्यक्ति की क्षमता में सुधार करते हुए, इस प्रभावित अंग की गैर उपयोग सीखा पशु मॉडल 11-13 में प्रदर्शन के रूप में अपने अंतिम वसूली संभावित बाधा हो सकती है. पशुओं में इन निष्कर्षों को मनुष्य के 14 में बाधा प्रेरित आंदोलन चिकित्सा के विकास और उपयोग के बारे में सूचित करने के लिए मदद की है. पशु मॉडल beneficia हैंशोधकर्ताओं आगे बढ़ाना कि neurobiological तंत्र का पता लगाने और समारोह की वसूली को बढ़ावा देने के लिए अनुमति देकर पुनर्वास रणनीतियों में सुधार के लिए एल. स्ट्रोक के बाद समारोह का एक प्रभावी व्यवहार मूल्यांकन होने के अलावा, PMRT ज्ञानेन्द्रिय स्ट्रोक 15 के बाद सुधार कार्यात्मक परिणाम को बढ़ावा देने के लिए एक प्रभावी पुनर्वास की रणनीति के रूप में स्थापित किया गया है. PMRT भी प्रभावित अंग की प्रभावी ढंग से नकल सीखा गैर उपयोग करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है और इसलिए प्रारंभिक बावजूद कार्यात्मक वसूली में सुधार हो सकता है कि व्यवहार जोड़तोड़ में अंतर्दृष्टि प्रदान कर सकते हैं पर निर्भरता कम प्रभावित अंग 13 पर.
PMRT का निर्माण पहले से 3 में वर्णित किया गया है. संक्षेप में, पहुँचने के चैम्बर एक खुला ऊपर और नीचे के साथ (20 सेमी लंबा 15 सेमी लंबा, और 8.5 सेमी चौड़ा) चार Plexiglas दीवारों से बना है. कार्य करता है कि चैंबर के सामने दीवार के नीचे आधार से देने के लिए एक केंद्र भट्ठा (13 सेमी लंबा और 5 मिमी चौड़ा) हैतक पहुँचने एपर्चर (चित्रा 1 ए) के रूप में. पास्ता मैट्रिक्स ब्लॉक की गहराई के माध्यम से पूरी तरह से drilled 1 मिमी व्यास छेद के साथ (8.5 सेमी लंबी 5 सेमी चौड़ा और 1.5 सेमी लंबा) एक भारी शुल्क प्लास्टिक ब्लॉक है. 260 छेद की कुल प्रत्येक छेद (चित्रा 1 बी) के बीच 2 मिमी के साथ तक पहुँचने खिड़की से 2 मिमी शुरुआत कर रहे हैं. पास्ता मैट्रिक्स सूखी, खड़ी उन्मुख पास्ता टुकड़े उजागर पास्ता टुकड़ा के लगभग आधे के साथ मैट्रिक्स चरण की पूरी गहराई के माध्यम से विस्तार है कि इस तरह बनाया गया है. भूमि के ऊपर प्लास्टिक या cardstock के एक हटाने योग्य टुकड़ा आकार में कटौती और मैट्रिक्स के नीचे करने के लिए सुरक्षित रूप से टेप किया जाना चाहिए. इस दौरान परिवहन मैट्रिक्स से बाहर गिरने से पास्ता टुकड़े को रोकता है और टूट पास्ता टुकड़े की आसान हटाने के लिए अनुमति देता है.
PMRT सटीक परिणाम डेटा इकट्ठा करने और नैदानिक घटना की नकल करने के लिए अंग उपयोग में हेरफेर करने के लिए प्रयोगकर्ताओं कि परमिट एक बहुमुखी और संवेदनशील व्यवहार परख है. एक व्यवहार ओ के रूप मेंutcome उपाय, PMRT प्रयोगकर्ताओं अधिक सही रोधगलितांश आकार 3, 16 के पारंपरिक उपाय की तुलना में एक पुनर्वास रणनीति की प्रभावशीलता को प्रतिबिंबित व्यवहार डेटा एकत्र करने के लिए अनुमति देता है. एक व्यवहार हेरफेर के रूप में, PMRT प्रयोगकर्ताओं में चूहों में ऊपरी अंग उपयोग को नियंत्रित करने के लिए अनुमति देता है पुनर्वास के नैदानिक अनुभव (यानी प्रभावित अंग प्रशिक्षण) या सीखा गैर उपयोग (यानी कम प्रभावित अंग प्रशिक्षण) की नकल करने के लिए. Neuroanatomical तरीकों के साथ संयुक्त, PMRT स्ट्रोक के बाद प्रतिपूरक अंग इस्तेमाल के बाद समारोह या maladaptive plasticity के व्यवहार वसूली का समर्थन करने वाले तंत्र का पता लगाने के लिए एक अवसर के साथ शोधकर्ताओं प्रदान करता है. PMRT आगे इस तरह के घाव मस्तिष्क की चोट के रूप में मस्तिष्क की चोट और ऊपरी सिरा हानि के अन्य murine मॉडल, के लिए लागू किया जा सकता है. PMRT का एक अन्य लाभ यह है कि अपनी सामर्थ्य है. कार्य के लिए आवश्यक उपकरण घर में काफी हद तक निर्माण किया जा सकता है, डेटा संग्रह करता हैअंतरिक्ष या वित्तीय संसाधनों की एक बड़ी राशि की आवश्यकता होती है, और कार्य मज़बूती से डेटा एकत्र करने के लिए स्नातक छात्रों के लिए काफी सरल है नहीं. इसके अलावा, PMRT भी छोटे व्यवहार घाटे 3, 13 के लिए संवेदनशील है. इस प्रोटोकॉल, मोटर कौशल सीखने का आकलन चोट के बाद व्यवहार वसूली को बढ़ावा देने, और स्ट्रोक की स्थापना की एक murine मॉडल में नकल सीखा गैर उपयोग घटना के लिए एक सरल और प्रभावी तरीका प्रदान करता है.
Protocol
Representative Results
Discussion
PMRT चूहों में कुशल पहुँचने के प्रदर्शन का आकलन करने के लिए एक सरल, मात्रात्मक तरीका का प्रतिनिधित्व करता है. समय लेने वाली है, यह प्रशिक्षित किया जाना पहले से अनुभवहीन स्नातक से नीचे के केवल कुछ ही प्रशिक…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
The authors would like to thank Theresa Jones, Ph.D. for her guidance and assistance in adapting the reaching task to mice. Data presented in this manuscript were supported by grants from NIH-NINDS (NS64586 to TAJ and NS076275 to ALK) and a predoctoral NRSA to KAT (F31AG034032). The NIH was not involved in any aspect of study designs or analyses presented in this manuscript nor in the composition of this manuscript.
Materials
| Name of Material/ Equipment | Company | Catalog Number | Comments/Description |
| Reaching Chamber | Reaching chambers are made in house with Plexiglas | ||
| Pasta Matrix Block | The Pasta Matrix box is made in house using a heavy plastic block | ||
| Capellini Pasta | DeCecco | DeCecco brand capellini pasta can be purchased in a grocery store or through an online retailer such as Amazon |
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