بطارية من السلوكية اختبارات تقييم الحركة العامة والقوة العضلية، والتنسيق في الفئران
Summary
اختبار سلوكية يستخدم في التجارب قبل الإكلينيكية لتقييم آثار المظهرية للمرض أو العلاج في رفاهية الحيوان. عالمياً في تقييم أداء المحرك، اخترنا الاختبارات للحركة العامة والقوة العضلية، والتنسيق: اختبار حقل مفتوح، الشبكة، والاختبار روتارود، على التوالي.
Abstract
اختبار سلوكية يستخدم في التجارب قبل الإكلينيكية لتقييم التأثيرات المظهرية والنتائج يحتوي على مرض معين أو المعاملة على رفاهية وصحة الحيوان. وهناك العديد من الاختبارات السلوكية التي يمكن تطبيقها. نحن نخبة من اختبار للحركة العامة، فتح الحقل اختبار (OFT)؛ اختبار للقوة العضلية، اختبار الشبكة (MT)؛ واختبار للتنسيق، واختبار روتارود (RR). يمكن أن يتم الاختبار على أساس أسبوعي أو شهري. كاختبار للحركة العامة، يعمل مكتب التجارة المشروعة بموضوعية رصد حركة المعلمات بينما الماوس في جهاز فتح حقل. الحقل عموما مربع 2 ‘2’، والتحركات تسجل عن طريق الاستشعار عن الليزر أو عن طريق التقاط الفيديو. الماوس وضعه في وسط ميدان مفتوح ويسمح بالتحرك بحرية للاختبار. MT يستخدم الكمون لماوس لتسقط شاشة مقلوبة كمقياس لقوة العضلات. يتم وضع ماوس على شاشة، والذي هو مقلوب فوق مربع واضح، وهو توقيت للكمون الانخفاض. وتجري ثلاث محاكمات، مع أفضل المحاكمات الثلاث وسجل لهذا اليوم. نقاط 60 s هو الحد الأقصى للوقت تركت ماوس مقلوب. يتم إعطاء الفئران فترة الراحة 5-دقيقة بين المحاكمات اختبار شبكة. وأخيراً، يقيم بروتوكولا المعجل على الموارد العادية التنسيق الحركي والقدرة على التحمل. خلال محاكمة، يمشي ماوس على قضيب الدورية كما أنه يزيد بسرعة من 4 لفة في الدقيقة لفة في الدقيقة 40 أكثر من 5 دقائق. تنتهي المحاكمة عندما اللمسات الماوس استشعار الضغط ممغنط عند السقوط. يخضع كل الماوس ثلاث محاكمات، وهو سجل المحاكمة أفضل لذلك اليوم. يسمح هذا البيانات السلوكية مجتمعة للتقييم العالمي للتنقل والتنسيق، وقوة وحركة الحيوانات الاختبار. على الأقل اثنين من أصل ثلاثة إجراءات اختبار سلوكية يجب أن تظهر تحسنا لحيوان للتأهل كوجود عموما تحسين وظيفة المحرك.
Introduction
والهدف من اختبار سلوكية قياس توصيف المظهرية، سواء في الدراسات لنموذج ماوس جديدة للأمراض التي تصيب الجهاز العصبي المركزي أو لمحاكمة للعلاج الجديد. وهناك مجموعة متنوعة من الاختبارات السلوكية للاختيار من بينها. الأساس المنطقي لاستخدام مجموعة من الاختبارات السلوكية غالباً إجراء تقييم كامل لنتائج العلاج قبل الإكلينيكية. بطارية اختبار سلوكية هنا يشمل اختبار حقل مفتوح (الغفور)، واختبار الشبكة (MT)، وفي روتارود الاختبار (RR).
ويستخدم كمقياس للنشاط الحركي العام1،2،3،،من45،،من67مكتب التجارة المشروعة. هذا التقييم يسمح الماوس للتنقل بحرية في حقل مفتوح، والقياسات التي اتخذت حركة الماوس أثناء المحاكمة السلوكية. التحليلات الكمية باستخدام OFT تشمل تربية، وتوغلت مسافة، والوقت أمضى تتحرك (مثل المشي والجري)، والتغيرات في النشاط على مر الزمن (مثلاً حركات القفز وأبطأ/مفرط)، الذي السبب في أنها مفيدة و تحليل دقيق لسلوك القوارض.
MT يستخدم لتقييم قوة الفئران1،2،،من89،،من1011. يسمح استخدام جميع أطرافه الأربعة لشنق قبالة شبكة سلكية لقياس قدرة الفئران على إظهار التوتر المستمر أطرافهم بينما يعارضون آثار الجاذبية غير الغازية. ويتم هذا التقييم بوضع ماوس على شبكة مقلوب وتوقيت الكمون في الانخفاض. ويقيم هذا الاختبار قوة العضلات للماوس بقياس كم من الوقت يمكن أن تعقد نفسها على الشاشة مقلوبة قبل السقوط.
ويقيم RR تنسيق الماوس أثناء استخدام تسارع البروتوكول1،2،7،8،9،،من1213. يتألف الجهاز روتارود من شعاع أسطواني يدور في الهواء ابتداء من الساعة 4 لفة في الدقيقة. ويمكن تعلم هذه المهارات الحركية التنسيق الماوس وثم طعن بزيادات تدريجية بطيئة، وما يصل إلى 40 دورة في الدقيقة. كلاسيكي، البروتوكول بسرعة ثابتة مقياس للقوة العضلية، بينما يقيم البروتوكول المتسارع للموارد العادية التنسيق والقدرة على التحمل والقوة العضلية1،2،7، 14.
مزايا هذه الاختبارات السلوكية ثلاثة أنها مقبولة على نطاق واسع في جميع أنحاء القوارض السلوكية اختبار المجتمع2،7،،من89، وعندما تتخذ ليس فقط كمجموع يمكن استخدام الاختبارات الفردية، ولكن جماعياً، كإجراء تقييم عالمي للسلوك المظهرية عند التحقيق في نتائج مختلفة من العلاجات التجريبية. مكتب التجارة المشروعة أحد الاختبارات فقط للنشاط الحركي العام2. RR هو أيضا واحدة من الطرق الوحيدة لتقييم التنسيق2، غيرها من استخدام برمجيات التحليل مشيه، الذي لن تناقش هنا. وهناك عدد قليل من الطرق التي يمكن تقييم قوة العضلات على فأرة الحاسوب؛ ومع ذلك، استخدام MT، أو اختبار تعليق أسلاك، قد استخدمت سائد في الأدبيات وتم قبولها كوسيلة موثوقة لاختبار القوة العضلية2،،من89،10، 11. العديد من التقنيات الأخرى لقياس الحركة العامة والتنسيق تستغرق وقتاً طويلاً جداً، وقد لا تنتج بيانات موثوق بها (مثل توقيت حركة الماوس يدوياً أو يدوياً اللوحة آثار أقدام لتحليل مشيه). النظم الآلية لمكتب التجارة المشروعة والموارد العادية زيادة موثوقية وصحة البيانات المنتجة وتوفيرا للوقت والجهد.
على سبيل المثال، ونظرا نيوروديجينيريشن طراز الماوس مرض ساندهوف، عند أداء هذه البطارية من الاختبارات، سيكون مكتب التجارة المشروعة الأول من هذه الاختبارات المستخدمة في تقييم التشوهات الحركية التي ينظر إليها عادة في هذا الطراز الماوس بدءاً من 3 أشهر عمر. كما ينبغي أن تصبح حالات العجز في التنسيق الحركي واضحا بداية في الأسابيع الإثني عشر عمر. العجز في قوة العضلات ينبغي أن تبدأ حوالي 14 أسبوعا عمر، ولكن في نهاية المطاف أن تصبح أكثر أهمية من 16 أسبوعا.
هذه الاختبارات مفيدة عند دراسة الأمراض التي تسبب العاهات الحركية الكبيرة، بما في ذلك أمراض الأعصاب9 مثل ساندهوف المرض1،،من813،7من مرض باركنسون، مرض هنتنغتون، التصلب المتعدد. يمكن أيضا استخدام الاختبارات لدراسة الشيخوخة وجعل التقييمات الشيخوخة النسبية أو القياسات الصحية. وتعتبر في كثير من هذه الدول المرض مشيه الاضطرابات والتغيرات في الحركة والتوازن. ومع ذلك، فائدة هذه الاختبارات لا يقتصر للأمراض مع أعراض الأعصاب انتشارا.
يرجى ملاحظة أن هناك لا المتغيرات التباس لاحظت فيما يتعلق بالدافع أو الجدة أي وصف التدابير اختبار سلوكية. فمن الضروري لبعض الحالات المرضية والأمراض أن الباحثين الحصول على البيانات السلوكية الأولية قبل الماوس يظهر أي أعراض المظهرية؛ الباحث أن ثم بشكل دوري (أسبوعيا) التأكد من أن جميع الإعاقات الحركية تحتسب. العديد من الأمراض سرعة ظهور الأعراض المظهرية، ودون اختبارات أسبوعية، هذه الأعراض سوف لا تحسب.
Protocol
Representative Results
Discussion
لكافة الاختبارات، تنظيف وتطهير السطح للتقليل من contagions و distractors على الفئران. أيضا، التأكد من أن الفئران تختبره نظراً لفترات الراحة الكافية بين المحاكمات والسلوكية عند استخدام مكتب التجارة المشروعة، اختطار نسبي، وجبل
في مكتب التجارة المشروعة، من الأهمية بمكان أن يتم وضع كل…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
نود أن نشكر مؤسسة أكادمية أمل جديد لدعمهم المتواصل وتمويل ابحاثنا. ونود أيضا أن نشكر المجلس على دعم مالي جزئي لهذا العمل.
Materials
| IITC Life Sciences Rotarod with Series 8 computing software | IITC Life Sciences | 755 | |
| Square Open Field 45 x 45 x 40 cm (grey color). Other floor color available: white, black. | Harvard Aparatus (PanLab) | 760190 | |
| Open Field Preconfigured Module | Harvard Aparatus (PanLab) | 760688 | |
| Smart V3.0 Software Platform | Harvard Aparatus (PanLab) | 760681 | |
| Video converter (analog/digital) | Harvard Aparatus (PanLab) | 760262 | |
| Roof fixing sys for camera | Harvard Aparatus (PanLab) | 760277 | |
| Analog Sony Camera & lenseNTSC | Harvard Aparatus (PanLab) | 760505 |
References
- Osmon, K. J., et al. Systemic Gene Transfer of a Hexosaminidase Variant Using an scAAV9.47 Vector Corrects GM2 Gangliosidosis in Sandhoff Mice. Human Gene Therapy. 27 (7), 497-508 (2016).
- Brooks, S. P., Dunnett, S. B. Tests to assess motor phenotype in mice: a user’s guide. Nature Reviews, Neuroscience. 10, 519-529 (2009).
- Ma, M., Basso, D. M., Walters, P., Stokes, B. T., Moser, P. Behavioural and histological outcomes following graded spinal cord contusion injury in the C57Bl/6 mouse. Exp. Neurol. 169, 239-254 (2001).
- Menalled, L. B., et al. Early motor dysfunction and striosomal distribution of huntingtin microaggregates in Huntington’s disease knock-in mice. J.Neurosci. 22, 8266-8276 (2002).
- Grusser, C., Grusser-Cornehls, U. Improvement in motor performance of Weaver mutant mice following lesion of the cerebellum. Behav. Brain Res. 97, 189-194 (1998).
- De Leonibus, E., et al. Spatial deficits in a mouse model of Parkinson’s disease. Psychopharmacology (Berl). 194, 517-525 (2007).
- Morris, M., Koyama, A., Masliah, E., Mucke, L. Tau Reduction Does Not Prevent Motor Deficits in Two Mouse Models of Parkinson’s Disease. PLoS ONE. 6 (12), 1-7 (2011).
- Abo-ouf, A., et al. Deletion of tumour necrosis factor-α ameliorates neurodegeneration in Sandhoff disease mice. Human Molecular Genetics. , 1-16 (2013).
- Dumont, M. Behavioral Phenotyping of Mouse Models of Neurodegeneration. Neurodegeneration : Methods and Protocols, Methods in Molecular Biology. 793, 229-237 (2011).
- Cabe, P. A., Tilson, H. A., Mitchell, C. L., Dennis, R. A simple recording grip strength device. Pharmacol. Biochem. 8, 101-102 (1978).
- Barnēoud, P., Loliver, J., Sanger, D., Moser, P. Quantitative motor assessment in FALS mice: a longitudinal study. Neuroreport. 8, 2861-2865 (1997).
- Lui, Y., et al. Mouse model of GM2 activator deficiency manifests cerebellar pathology and motor impairment. Proc. Natl. Acad. Sci. 94, 8133-8143 (1997).
- Sango, K., et al. Mouse models of Tay-Sachs and Sandhoff diseases differ in neurologic phenotype and ganglioside metabolism. Nature Genetics. 11 (2), 170-176 (1995).
- Jones, B. J., Roberts, D. J. A rotarod suitable for quantitative measurements of motor inco-ordination in naïve mice. Nauyn-Schmiedebergs Arch. Pharmacol. 259 (2), 211 (1968).
- Deacon, R. M. J. Measuring the Strength of Mice. Journal of Visualized Experiments JoVE. (76), (2013).
