סוללה של התנהגות בדיקות להערכת גנרל גפיים, כוח השרירים, תיאום בעכברים
Summary
בדיקה התנהגותית משמש בניסויים קליניים כדי להעריך את ההשפעות פנוטיפי של מחלה או טיפול על רווחתם של חיה. כדי להעריך באופן גלובלי תפקוד מוטורי, בחרנו בדיקות כלליות גפיים, כוח השרירים של תיאום: במגרש הפתוח מבחן, הבדיקה רשת, ואת הבדיקה rotarod, בהתאמה.
Abstract
בדיקה התנהגותית משמש בניסויים קליניים כדי להעריך את ההשפעות פנוטיפי ואת תוצאות מחלה מסוימת או טיפול בעל על רווחה ובריאות של החיה. ישנם מבחנים התנהגותיים רבים כי ניתן להחיל. בחרנו למבחן ומכניקה כללי, במגרש הפתוח מבחן (OFT); בדיקת כוח שרירים, רשת השינוי מבחן (MT); מבחן קואורדינציה, הבדיקה rotarod (RR). הבדיקה יכולה להתבצע על בסיס שבועי או חודשי. כדי לבחון גפיים כללי, יצירותיהם של OFT ערכי התנועה תוך העכבר ניטור באופן אובייקטיבי הוא מנגנון בשטח פתוח. השדה הוא בדרך כלל תיבה 2′ x 2′, התנועות נרשמות באמצעות לייזר חישה או באמצעות לכידת וידאו. העכבר ממוקם במרכז המגרש, לנוע בחופשיות עבור הבדיקה. MT משתמש ההשהיה עכבר כדי ליפול ומציג מסך הפוך כאמצעי של כוח השרירים. עכבר מושם על מסך, אשר היא הפוכה מעל תיבת נקה, במשך השהיה שלהם ליפול. מתוזמן. שלושה ניסויים מבוצעים, עם הטוב ביותר של משפטי שלושה הבקיע ליום הזה. ציון של 60 s הוא הזמן המרבי עכבר שנשאר הפוכה. עכברים ניתנת תקופת מנוחה 5-מין בין רשת הניסיונות. לבסוף, פרוטוקול מואצת ב RR מעריך קואורדינציה וסיבולת. במהלך משפט, עכבר הולכת על מוט סיבוב שכן היא מגבירה את מהירות מ- 4 סל ד כדי 40 סל ד מעל 5 דקות. המשפט מסתיים כאשר העכבר נוגע החיישן magnetized לחץ כשהחיים יורדים. כל עכבר עובר שלושה ניסויים, המשפט הכי טוב הוא הבקיע ליום הזה. נתונים התנהגותיים משולב זה מאפשר ההערכה הכללית של ניידות, קואורדינציה, כוח, תנועת מבעלי החיים. לפחות שתיים מתוך שלוש מידות בדיקה התנהגותית יש להציג שיפור בעל חיים להיות זכאי כבעלי הכוללת שיפור בתפקוד מוטורי.
Introduction
המטרה של בדיקה התנהגותית היא למדוד את אפיון פנוטיפי, אם בלימודי עבור דגם העכבר החדש של מחלות התוקפות את מערכת העצבים המרכזית או עבור גירסת ניסיון של טיפול חדש. ישנם מגוון רחב של בדיקות התנהגותית לבחירה. הרציונל שבבסיס באמצעות שילוב של בדיקות התנהגותית היא לעתים קרובות להעריך באופן מלא את תוצאות הטיפול קליניים. הסוללה של בדיקה התנהגותית בזאת כולל ניסוי השדה פתוח (. למוד), הבדיקה רשת (MT), rotarod את הבדיקה (RR).
OFT משמש כאמצעי של פעילות גינקולוגיות כללי1,2,3,4,5,6,7. ההערכה מאפשרת את העכבר כדי להזיז בחופשיות בשטח פתוח, המדידות לקחו התנועות של העכבר במהלך המשפט התנהגותית. כמותני עשה שימוש OFT כוללים גידול, מרחק זז, הזמן בילה זז (למשל, הליכה וריצה), ושינויים בפעילות לאורך זמן (למשל, קופץ והיפראקטיבית יותר איטי/תנועות), ולכן הוא מהווה ו ניתוח מעמיק של התנהגות מכרסמים.
הר משמש כדי להעריך את כוחו של עכברים1,2,8,9,10,11. השימוש של כל ארבעת הגפיים לתלות מחוץ רשת מחוט מאפשר המדד לא פולשנית של היכולת של העכברים להראות את האיבר מתמשכת המתח while מנוגדות את השפעות כוח הכבידה. הערכה זו נעשית על ידי הצבת עכבר על רשת הפוך ואת התזמון שלה השהיה ליפול. את כוח השרירים של העכבר על ידי מדידת כמה זמן הוא יכול להחזיק עצמה על-גבי המסך הפוך לפני ליפול ששוחררו.
RR מעריך את התיאום של עכבר תוך שימוש האצת פרוטוקול1,2,7,8,9,12,13. המנגנון rotarod מורכב קרן גלילי שמסובבת באוויר החל מ- 4 סל ד. העכבר ניתן ללמוד מיומנות זו קואורדינציה, ואז קוראים תיגר על ידי גדל לאט, מצטבר עד 40 סל ד. באופן קלאסי, פרוטוקול קבוע המהירות היא מידה של כוח השרירים, ואילו פרוטוקול מאיץ RR מעריך תיאום, סיבולת, כוח השרירים1,2,7, 14.
היתרונות של אלה שלוש בדיקות התנהגותיים הם כי הן נרחב מקובלות ברחבי מכרסמים התנהגותית בדיקות הקהילה2,7,8,9, וכאשר שנלקחה לא רק הסכום בדיקות בודדות, אך באופן קולקטיבי, הם יכולים לשמש הערכה גלובלית של התנהגות פנוטיפי כאשר חוקרים את תוצאות שונות של טיפולים ניסיוניים. OFT נמנה רק בדיקות גינקולוגיות הכולל פעילות2. RR הוא גם אחד הדרכים היחידות כדי להעריך תיאום2, אחרים מאשר להשתמש בתוכנת ניתוח הילוך, בו לא נדון כאן. ישנן כמה דרכים בהן כוח השרירים של עכבר יכול להידרש; עם זאת, שימוש של MT, או מבחן לתלות תיל, שימש prevalently בספרות, מתקבלת כשיטה אמין לבדיקת כוח השרירים2,8,9,10, 11. טכניקות רבות אחרות למדידת ומכניקה כללי ותיאום הם מאוד לארוך זמן רב, לייצר מידע אמין (למשל, באופן ידני עיתוי תנועת העכבר או באופן ידני ציור כפות לניתוח הילוך). מערכות אוטומטיות עבור OFT את ו- RR להגביר את המהימנות ואת תוקפם של נתוני המיוצר ולחסוך זמן ומאמץ.
לדוגמה, בהתחשב את הקשורים ניוון מוחיים של דגם העכבר מחלת Sandhoff, בעת ביצוע סוללת מבחנים זו, OFT יהיה הראשון של אלה בדיקות להערכת ליקויים מוטוריים כי הם ראו בדרך כלל במודל עכבר זה החל בגיל 3 חודשים. לגירעונות קואורדינציה צריך להפוך גם לכאורה החל בגיל 12 שבועות. לגירעונות כוח השרירים צריכים להתחיל בסביבות גיל 14 שבועות בלבד, אך הם בסופו של דבר להיות הרבה יותר משמעותי על ידי 16 שבועות.
בדיקות אלה שימושיים כאשר הלומדים המחלות הגורמות לליקויים מוטוריים משמעותית, כולל מחלות ניווניות9 כגון Sandhoff המחלה1,8,13, מחלת פרקינסון7, מחלת הנטינגטון, טרשת נפוצה. הבדיקות יכול לשמש גם כדי ללמוד הזדקנות וכדי להפוך השוואתי הערכות גריאטרי או מדידות של בריאות. הפרעות בהליכה ושינויים ומכניקה ואיזון נראים רבים של מצבי מחלה אלה. עם זאת, התועלת של בדיקות אלה אינה מוגבלת למחלות עם תסמינים neuromuscular ונפוצים.
אנא שימו לב כי היו לא המשתנים מבלבלים ציין ביחס מוטיבציה או החידוש של כל אחד האמצעים המתוארים בדיקה התנהגותית. . זה בוודאות מצבי מחלה ובכפוף פתולוגיות כי החוקרים להשיג נתונים התנהגותיים ראשוני לפני העכבר מראה תסמינים פנוטיפי; החוקר צריך מעת לעת (שבועי) להבטיח כי כל ליקויים מוטוריים ספורים. מחלות רבות יש את הופעת התסמינים פנוטיפי מהירה, ללא בדיקה שבועית, תסמינים אלו לא להיות אחראים.
Protocol
Representative Results
Discussion
עבור כל הבדיקות, לנקות ולחטא את השטח כדי למזער את contagions ואת distractors לעכברים. גם, לוודא כי העכברים בהתחשב תקופות מנוחה מספקת בין משפטים ובין התנהגות בוחנים בעת שימוש את OFT RR, הר
OFT, הוא קריטי כי כל עכבר תמוקם במרכז המגרש, כי התוכנית מופעל בעת השחרור של העכבר לתוך המרכז. להיות בטוח …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
ברצוננו להודות קרן תקווה חדשה לאחרונה שלהם המשך תמיכה ומימון המחקר שלנו. כן נרצה להודות שני – תמיכה כספית חלקית לעבודה זו.
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).
