Method Article

موريس المياه متاهة الاختبار: الأمثل للماوس الانفعال والبيئة اختبار

DOI:

10.3791/52706

⸱

June 22nd, 2015

 ,  ,  ,  , 
1Department of Psychology, Behavioral Neuroscience, West Virginia University, 2Department of Physiology and Pharmacology, West Virginia University, 3Department of Neurology, N. Bud Grossman Center for Memory Research and Care, University of Minnesota, 4Department of Neuroscience, N. Bud Grossman Center for Memory Research and Care, University of Minnesota, 5GRECC, VA Medical Center, 6Center for Neuroscience, Center for Basic and Translational Stroke Research, West Virginia University

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تصف هذه المخطوطة بروتوكول متاهة موريس المائية (MWM) المصمم للاستخدام مع نموذج الفأر الشائع الاستخدام لمرض الزهايمر. يستخدم MWM على نطاق واسع في نماذج الفئران المعدلة وراثيا. يعد تنفيذ إجراء حساس لإجهاد الخلفية لنموذج الماوس أمرا ضروريا للكشف عن اختلافات المجموعة.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
< p class = 'jove_content'> متاهة موريس المائية (MWM) هي مهمة شائعة الاستخدام لتقييم التعلم المكاني المعتمد على الحصين والذاكرة في نماذج الفئران المعدلة وراثيا للمرض ، بما في ذلك الاضطرابات العصبية المعرفية مثل مرض الزهايمر. ومع ذلك ، يمكن أن يكون لسلالة الخلفية لنموذج الفأر المستخدم تأثير كبير على النمط الظاهري السلوكي المرصود ، حيث تظهر بعض السلالات قدرة تعليمية فائقة مقارنة بالآخرين. لضمان إمكانية اكتشاف الاختلافات بين الفئران السلبية للجينات المعدلة والجينات المعدلة وراثيا ، من الضروري تحديد إجراء تدريب حساس لسلالة الخلفية. قد يؤدي الفشل في تكييف بروتوكول MWM مع إجهاد الخلفية لنموذج الفأر إلى نقص أو الإفراط في التدريب ، وبالتالي إخفاء اختلافات المجموعة في تجارب المسبار. هنا ، يتم وصف بروتوكول MWM المصمم للاستخدام مع خلفية F1 FVB / N x 129S6. هذه سلالة خلفية شائعة الاستخدام لدراسة التأثيرات المعتمدة على العمر للفئران المتحولة P301L tau (rTg (TauP301L) 4510) على عجز الذاكرة المرتبط بمرض الزهايمر. كما تم وصف استراتيجية لإعادة التحسين ، كما تمليها بيئة الاختبار الخاصة المستخدمة.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

وكانت نماذج الماوس المعدلة وراثيا دورا أساسيا في تقييم الفيزيولوجيا المرضية لمرض الزهايمر (AD)، فضلا عن إمكانات التدخلات العلاجية. المهام الإدراكية، مثل المياه متاهة موريس (MWM)، وتستخدم عادة مع هذه النماذج لتحديد يرتبط الجزيئية من العجز في الذاكرة وتقييم فعالية الأدوية ما قبل السريرية. ومن الأهمية بمكان، مع ذلك، أن مجموعة ديناميكية من المهمة المعرفية أن تكون واسعة بما يكفي للكشف عن آثار العلاج خفية. مع نماذج الماوس من AD، العجز المعرفي وعادة ما تكون تعتمد على العمر، وعرض الفئران الانخفاض التدريجي في الأداء (على سبيل المثال، 1). استخدام المهمة المعرفية حساسة يمكن السماح الكشف عن الفروق الدقيقة في وقت سابق من حياة الحيوان، مما يقلل من التكاليف المرتبطة الحيوانات الشيخوخة. على سبيل المثال، والحد من عدد من التجارب التدريبية في بارنز تعتمد على الحصين المتاهة 15-5 زاد من صعوبة المهمة، مما أدى إلى دetection العجز في نموذج 3xTg في سن مبكرة مما ذكر سابقا (2). الكشف المبكر عن العجز لا يقدم سوى وقتا طويلا وفورات في التكاليف، لأنه يزيد أيضا من احتمال أن التغيرات الجزيئية الكامنة وراء العجز المعرفي يمكن تحديدها.

أحد العوامل التي تؤثر على حساسية المهام المعرفية هو من سلالة الخلفية الوراثية للنموذج الفأر. على سبيل المثال، الفئران BALB / ج يحمل الأداء المتفوق في مهام التعلم والذاكرة بالمقارنة مع السلالات الأخرى، مثل C57BL / 6 3. يتم استخدام F1 FVB / N س 129S6 الخلفية لاثنين من النماذج الأكثر استعمالا من AD، وTg2576 وRTG (TauP301L) 4510 النماذج. هذه السلالة يسلك القدرة على التعلم متفوقة في MWM نسبة إلى سلالات أخرى، بما في ذلك B6 / الفئران SJL 4. بسبب هذه القدرة على التعلم متفوقة، واستخدام مسبار واحد بعد تدريب مكثف قد يخفي اختلافات مجموعة الناتجة عن الإفراط في التدريب. بالإضافة إلى ذلك، الحساسيهذ المحاكمات التحقيق قد يكون تبعا للأعمار. لقد أظهرنا سابقا أن المحاكمات التحقيق في وقت سابق، بعد تقتصر التدريب منصة خفية، هي أكثر حساسية للاختلافات في الشباب Tg2576 بالمقارنة مع الشباب الضوابط littermate-التحوير سلبي من محاكمات التحقيق إدراجها بعد التدريب أكثر اتساعا 5. في المقابل، المحاكمات التحقيق بعد تدريب مكثف أكثر حساسية في السن (20-25 شهر) الفئران Tg2576 مقارنة تتزاحم أقدم من أقدم التجارب مسبار 5. بواسطة التبعثر المحاكمات التحقيق طوال التدريب، واحتمال أن سيتم تحديد محاكمة الحساسة يزداد، وخصوصا إذا تم إجراء الاختبار الطولي وحساسية محاكمة التحقيق معينة هي التي تعتمد على العمر. الشكل 1 يدل على الأداء المتفوق لF1 FVB / N س الفئران 129S6 بموجب البروتوكول الأمثل لهذه السلالة بالمقارنة مع الفئران من الخلفية B6 / SJL المدربين في إطار بروتوكول تعاون مع المزيد من التدريب المكثف.

وMWM هويعتقد عموما لتوفير تدابير الموثوق بها التي هي استنساخه عبر الوقت والمختبرات 6. على سبيل المثال، تم تنفيذ بروتوكول الأولية المستخدمة في الأصل لدينا 1،7 مختبر مينيسوتا بنجاح مع بعض التعديلات الطفيفة في جامعة وست فرجينيا 8. وبالمثل، وقد لوحظت مستويات مماثلة من انخفاض في RTG (TauP301L) 4510 الفئران بالنسبة للسيطرة على تتزاحم إذا مقرها في ظل ظروف خالية من مسببات الأمراض أو التقليدية 9. ومع ذلك، يمكن للبيئة الاختبار تؤثر على حساسية المهمة MWM. عوامل مثل إضاءة الغرفة، فتحات التهوية، التدرجات درجة الحرارة، والضوضاء تسهم جميعها في العظة البيئية 4 التي يمكن أن تؤثر في نهاية المطاف الأداء. عندما انتقل لدينا مينيسوتا المختبرات والحظيرة إلى مبنى جديد، وتصل إلى 38٪ تخفيض في البرية من نوع الأداء لوحظ، الحد بشكل كبير من مجموعة ديناميكية من المهمة والقدرة على الكشف عن العجز المتعلقة التحوير. هذا التغيير في المؤسسة العامةحدث rformance على الرغم من تصميم غرفة الاختبار أن يكون من حجم يعادل والتكوين، وباستخدام نفس الإشارات البصرية التطبيقية. وهناك حاجة إلى "إعادة الأمثل" للبروتوكول الأصلي لزيادة النطاق الديناميكي المهمة MWM في بيئة اختبار جديدة.

هنا البروتوكول الأصلي مصممة خصيصا للاستخدام مع F1 FVB / N X يوصف 129S6 الخلفية 5. لأن بعض الدراسات تشير إلى التوتر ويرتبط مع ضعف الأداء MWM 10 وقبل التعامل يمكن أن تخفف من هذا العجز الناجم عن الإجهاد في أداء 11، تم تصميم بروتوكول قبل مناولة ليتأقلم على الفئران لإدخال وإزالة التجمع قبل الاختبار MWM . التالي قبل المناولة والفئران تدريبا منصة مرئية، والتي وضعت على منصة مرتفعة مع العلم. يستخدم التدريب منصة مرئية للتعرف على الفئران مع مشاكل الأداء المتعلقة تشوهات الحسية. باستخدام معايير الاستبعاد هو موضح في بروتتتم إزالة القسم ocol، الأداء غير كفء الفئران من الفحوص اللاحقة خفية التجارب التدريب الأساسي والتحقيق. يتم تفسير ضعف في محاكمات التدريب الأساسي والتحقيق مخفية العجز المعرفي لأن عوامل الأداء الحسية من البيانات. بعد الانتهاء من التدريب منصة مرئية والفئران تبدأ التدريب منصة خفية حيث غمرت منصة في الماء ويبقى في نفس الموقف بالنسبة للمنبهات الخارجية. ويتخلل المحاكمات التي تتم إزالة منصة (المحاكمات التحقيق) في جميع أنحاء مخبأة التدريب منصة لتقييم تأثير التدريب الإضافي. لأن تحدث محاكمات التحقيق في بداية كل يوم، قبل إضافي التدريب منصة خفية، والمحاكمات التحقيق تقيس قدرة الحيوانات على تذكر مواقع للمنصة بعد تأخير 20 ساعة، والذي يعتبر مقياسا للذاكرة مرجعية 12. أخيرا، الطرق التي هذا البروتوكول الأصلي أعيد الأمثل عندما التغيرات في بيئة الاختبارووصف مراقبة الأداء تعطلت.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

وأجريت كافة الإجراءات التجريبية وفقا لمعايير لجنة المؤسسي رعاية الحيوان واستخدام (IACUC) التي وافقت عليها IACUC جامعة وست فرجينيا.

1. ما قبل المعالجة

  1. إعداد بركة
    1. دعم التجمع قبل معالجة بحيث يتم رفعه إلى ارتفاع مريح.
    2. ضع 2 لتر من الماء (21 ° C) في حوض السباحة قبل التعامل مع إلي مستوى حوالي 1 سم.
      ملاحظة: لا تقم بإضافة التلوين.
  2. إجراء
    1. جعل الفئران من الحظيرة إلى قاعة الاختبار.
    2. التأكد من هوية الموضوع (رقم الموضوع، وشم الذيل، مقطع الأذن، الخ.).
    3. ذيل علامة الماوس، مع علامة دائمة للتمييز الفئران داخل قفص التي خضعت قبل التعامل مع اختبار من تلك التي لا تزال قائمة لفحصها. بمناسبة كل الفئران في قفص واحد مع نفس اللون.
    4. ضع الماوس في دورق نقل عن approximately 5 ثانية. ثم، صب بلطف الماوس من الدورق في حمام السباحة قبل التعامل معها.
    5. باستخدام جهاز توقيت، والسماح للماوس على البقاء في حوض السباحة لمدة 20 ثانية.
    6. بعد 20 ثانية، ضع بلطف على السبق الصحفي (بدون يطمح ذلك) أمام الماوس. السماح لفترة وجيزة الماوس لاستكشاف مغرفة، وإذا لزم الأمر، وتشجيع الماوس للحصول على السبق الصحفي عن طريق تحريك بلطف على السبق الصحفي تحت الماوس في حين رفع ببطء. الحرص على عدم تخويف الفئران مع مغرفة.
    7. مرة واحدة على الماوس في مغرفة، نقل مرة أخرى إلى قفص القابضة.
    8. تكرار هذه الإجراءات لكل الماوس في القفص مرة واحدة يوميا لمدة 10 يوما. على فترات منتظمة (على سبيل المثال بعد كل حيوان)، والتقاط برازي بولي والفراش من تجمع باستخدام الشبكة.
    9. شطف الكأس نقل بالماء على فترات منتظمة (على سبيل المثال بعد الانتهاء من قفص الفئران).
    10. وبمجرد الانتهاء من هذه الخطوات، شطف الكأس نقل بالماء عدة مرات، وتفريغ المياه منفي المسبح، وشطف تجمع ما يقرب من مرتين بالماء.

2. المرئية منصة التدريب

  1. إعداد ماوس تتبع أداء البرامج مثل عارض (انظر الجدول المواد).
    1. معايرة الفيديو لتتناسب مع أبعاد متاهة تحت "تكوين" - "مرشحات وكائنات" علامة التبويب.
    2. تعيين المرشحات بحيث البرنامج يمكن التفريق ماوس من الخلفية.
      1. ضبط "حساسية" تحت المنطقة "مرشح الخلفية" بحيث يحدد تتبع البرامج الحيوان.
      2. انقر على "قبول" خيار حالما يحدد تتبع البرمجيات الحيوان. اختيار "تحرير" خيار تعتيم مناطق خارج منطقة المتاهة.
      3. حدد المناسب "مرشح الحيوان" و "دقيقة. حجم الحيوان ".
  2. خلق صفائح تشغيل <رأ>
  3. إنشاء ورقة المدى سرد كل الماوس، كل موقع المحتملين، ومساحة لتدوين الملاحظات التي تحتوي على معلومات حول السلوك المنحرف.
  4. سلفا مواقع لاختبار منصة مرئية هي نفسها لكل مجموعة من الفئران. وهكذا، في المحاكمة الأولى، قبل تحديد أن منصة سيتم وضعها على العكس من الجانبين حيث يتم وضع الماوس في متاهة، على الجانب الأيمن بالقرب من الجدار. لالمحاكمة الثانية، قبل تحديد أن منصة سيتم وضعها في موقع مختلف على طول الجدار الخلفي لكل الماوس وأن يستمر هذا لكل من 6 المحاكمات.
  • إعداد غرفة
    1. الستائر شنق في جميع أنحاء الغرفة بحيث يتم حجب أي الاشارات المكانية.
  • إعداد حوض.
    1. وضع الحوض بحيث يطابق التكوين في تتبع البرمجيات من خلال ضمان متاهة مباريات مع الإعداد التكوين على "تكوين" - "المنطقة تعريف" علامة التبويب. ملاحظة: من حelps لضمان الحوض في المكان الصحيح قبل ملئه بالماء كما الحوض وليس من السهل نقل مرة شغلها.
    2. ملء الحوض مع الاستفادة من المياه، وباستخدام مقياس الحرارة، وضمان درجة حرارة المياه ما يقرب من 21 درجة مئوية. التأكد من أن المياه لا تزال ضمن درجة واحدة من هذه الحرارة في جميع أنحاء الاختبار، والماء البارد يمكن أن تؤثر الأداء وخاصة عند استخدام الفئران الذين تتراوح أعمارهم بين 8.
      ملاحظة: لا تقم بإضافة التلوين.
    3. باستخدام مواقع محددة سلفا، ووضع المنصة، والتي لديها علم شنت التي يصل ارتفاعها إلى 13 سم وحوالي 4.5 سم × 4.5 سم مع "S" جريء الطابع شكل تنقش على ذلك، في الموقع الأول من الحوض بحيث حوالي 1 بوصة فوق سطح الماء.
  • إجراء
    1. خذ الماوس الأول من القفص، التأكد من هوية الموضوع، بمناسبة ذيل باستخدام علامة دائمة من اللون الصحيح، ومكان في الدورق.
    2. وضع بلطف مذكرات تفاهمه في الحوض، وبدء الموقت، والتأكد من أن تتبع البرمجيات تتبع الحيوان. السماح الماوس لتصل إلى 2 دقيقة لتحديد المنصة. مرة واحدة على الماوس يقع منصة، والسماح للثانية الماوس 20 على المنصة.
    3. وإذا وجد الحيوان منصة والعائدات على القفز أو السقوط، مغرفة الماوس ووضع الماوس على المنصة. إذا استمر الماوس للقفز أو تسقط النظام الأساسي، مع الاستمرار على الماوس على منصة، وبالتالي فإن الماوس يتعلم أن تبقى على منصة يؤدي إلى الهروب من الحوض.
      ملاحظة: يجب أن تظل الماوس على منصة لفترة المشترك ل20 ثانية؛ وبالتالي، إذا كان الماوس يقفز بعد 5 ثانية، ومقدار الوقت المتبقي على منصة هو 15 ثانية و لا إعادة تعيين إلى 20 ثانية.
    4. إذا فشل الحيوان للعثور على منصة في الفترة 2 دقيقة، مغرفة الماوس ووضعه على منصة لمدة 20 ثانية.
    5. بعد 20 ثانية على منصة، وإزالة الماوس من المنصة كما فعلت في تدريب التعامل مع مرحلة ما قبل ووضع الماوس في اله قفص ساخنة اصطف مع المناشف الورقية وتحسنت إلى ~ 31 ° C بواسطة وسادة التدفئة ومصباح الحرارة لمدة 30 ثانية. أداء التقييم الدوري للدرجة حرارة الجسم مع ميزان حرارة المستقيم للتأكد من أن سلالات معينة من الفئران أو الجرذان عند سن معينة ليست عرضة بشكل مختلف لخفض درجة حرارة الجسم عن طريق التعرض إلى الماء.
    6. بعد 2 دقيقة إلى القفص عقد مع مصباح التدفئة، ونقل الماوس إلى قفص عقد مع وجود وسادة التدفئة، ولكن لا مصباح الحرارة، لاسترداد بين التجارب. في نهاية المطاف، إخضاع جميع الفئران من قفص منزل واحد في نفس عقد القفص أثناء الاختبار.
    7. تنظيف متاهة من الحطام مع شبكة بعد اكتمال كل فأر محاكمة، لعرقلة العظة الشمية.
  • كرر هذه الخطوات لكل الماوس في المجموعة. بعد اكتمال كل فأر المحاكمة الأولى، حرك النظام الأساسي إلى الموقع الثاني محددة سلفا.
    ملاحظة: سيبقى منصة في نفس الموقع لكل الماوس أثناء محاكمة واحدة وستكونانتقل إلى مواقع أخرى محددة سلفا للمحاكمات التي تلت ذلك. ويتم ذلك لضمان أن الفئران 1) تعلم هناك منصة للهروب من، 2) السباحة مباشرة إلى منصة مرئية، مما يدل على الكفاءة البصرية سليمة، و 3) ليس لديهم العجز الحركي.
  • تنفيذ هذه الإجراءات لمدة 6 تجارب لأول 3 أيام من الاختبار. وهكذا، نفذ التدريب مرئية على اختبار أيام 1 و 2 و 3، مع ما يقرب من 10 دقيقة بين كل محاكمة (الشكل 2).
  • خلال التدريب منصة مرئية، استخدم تعقب الحيوانات البرامج لقياس الكمون للوصول إلى منصة، وتتبع طول المسار من الحيوان، والسباحة بسرعة. الحصول على هذه القياسات من "متاهة المياه" تحت علامة التبويب "القائمة التجريبية" والتصدير مباشرة إلى جداول اكسل.
    ملاحظة: استخدام جهاز توقيت ناحية يمكن أن تكون مفيدة أيضا لضمان دقة من تتبع البرمجيات.

    • 3. التدريب موريس المياه متاهة منصة المخفية

    1. Sوآخرون للغرفة
      1. شنق الستائر في غرفة لحجب الاشارات المكانية في المختبر.
      2. وضع الاشارات استراتيجيا على الستائر. تأكد من أن العظة كبيرة وتحتوي على الألوان المتناقضة (على سبيل المثال: أبيض وأسود) لتحسين الرؤية. العظة تعليق على مسافة والارتفاع حيث تكون مرئية للفئران من داخل الحوض. ملاحظة: العظة هي ثابتة ولا تتحرك أثناء الاختبار.
    2. إعداد برنامج الماوس تتبع الأداء
      1. معايرة الفيديو لتتناسب مع أبعاد متاهة تحت "تكوين" - "مرشحات وكائنات" علامة التبويب.
      2. تعيين المرشحات بحيث البرنامج يمكن التفريق الفئران من الخلفية.
        1. استخدام نفس الإجراءات كما هو موضح في اختبار منصة مرئية (الخطوات 2.1.2.1-2.1.2.3) لإعداد مرشحات لموريس متاهة مائية منصة خفية التدريب.
      3. إنشاء أربعة أجزاء متساوية داخل المتاهة
        1. انقرو"البيضوي" الخيار ضمن "المنطقة تعريف" علامة التبويب البداية، وإنشاء دائرة يطابق المتاهة التي تظهر على الشاشة. ملاحظة: في هذا التبويب، يتم عرض المتاهة الفعلية إعداد، لذلك يسمح الخيار لتتناسب مع إعداد جهاز الكمبيوتر مع الإعداد متاهة الفعلي.
        2. انقر على "مستطيل" الخيار وإنشاء أربعة مربعات متساوية. ضع هذه المربعات على الشاشة لإنشاء أربعة أجزاء متساوية داخل الدائرة التي أنشئت حديثا.
      4. إنشاء منصات في المتاهة.
        1. حدد "البيضوي" الخيار، وإنشاء دائرة حجم المنصة التي سيتم استخدامها. ملاحظة: وضع النظام الأساسي في متاهات مسبقا يمكن أن تكون مفيدة لإنشاء القطع الناقص على وجه الدقة حجم المنصة.
        2. وضع الموقع منصة أنشئت حديثا في وسط الربع الهدف. (فمن المستحسن أن اسم هذا الكائن "الهدف" للتمييز بين منصات الصحيحة عن بقية). خطوة حاسمة: في مربع بيل فقطآه "الشبكة"، حدد "وقف" الخيار تحت عنوان "الزناد" للمنصة الهدف. سيؤدي هذا البرنامج لوقف مرة واحدة تصل إلى الماوس المنصة.
        3. إنشاء ثلاث مناطق منصة أخرى مماثلة، ووضعها في المواقع الصحيحة في الأرباع الأخرى. لم تقم بتحديد "وقف" في "الزناد" الخيار.
    3. خلق صفائح تشغيل
      1. إنشاء ورقة المدى سرد كل الماوس، كل محاكمة، ومساحة لكتابة الوقت للوصول إلى منصة، ومساحة الإشارة إلى السلوك المنحرف (الجدول 1).
      2. قبل تحديد نقطة الإفراج عن كل فأر بطريقة المزيف. استخدام مجموعة شبه عشوائي مثل هذه المسافة إلى منصة تساوي كل يوم، كل من المواقع 4 يستخدم على حد سواء، وزاوية من البداية الى منصة (أي من اليسار أو اليمين) ومتوازنة داخل وبين أيام.
        ملاحظة: موقع المنبر هارباورقة لضمان موقع المنبر لا تتحرك من موقعها الأصلي. تأكد من أن النظام الأساسي هو في قلب واحدة من المناطق الأربعة التي تم إنشاؤها على تتبع البرمجيات.
        ملاحظة: إذا كان يتم إجراء اختبارات الطولي في مختلف الأعمار، حرك النظام الأساسي إلى الموقع الجديد في كل عصر.
    4. إعداد المتاهة
      1. ضبط إما متاهة مائية أو الكاميرا بحيث هناك مباراة بين متاهات والإعداد التكوين على "تكوين" - "المنطقة تعريف" علامة التبويب.
      2. تسمية الأرباع الغيب أربعة من المتاهة (N، S، E، W). تأكد من أن هذه المباراة مع التكوين في تتبع البرنامج لضمان الفئران يتم إطلاقها من نقاط الانطلاق الصحيحة.
        الخطوة الحرجة: مكان هذه التسميات خارج المتاهة والخروج نظر حيوان السباحة نظرا إلى أن العظة داخل المتاهة تشكل مهمة تعتمد غير المكانية، غير الحصين.
      3. ملء متاهة مع الصنبور توفير المياهص (حوالي 21 درجة مئوية) حتى أن النظام الأساسي هو ما يقرب من 5 ملم تحت سطح الماء.
      4. وضع منصة في موقع محدد مسبقا.
        ملاحظة: إن موقع المنبر لا تزال هي نفسها لجميع الفئران التي يجري اختبارها في جميع الأيام والتجارب.
      5. استخدام غير سامة الطلاء درجات الحرارة البيضاء لجعل المياه مبهمة. نفعل ذلك لضمان أعلى منصة غير مرئية من مستوى العين للحيوانات أثناء السباحة.
    5. إجراء
      1. اتخاذ الماوس من القفص، بمناسبة ذيل باستخدام علامة دائمة من اللون الصحيح، ووضع في الدورق.
      2. صب بلطف الماوس في متاهة، بحيث يدخل في مواجهة الحائط. ملاحظة: سيتم وضع كل الماوس في مكان الانطلاق نفسه للمحاكمة فريدة من نوعها.
      3. في الإصدار الأولي من الفأرة، والبدء في توقيت والوقوف في منطقة حيث اختبار غير مرئية بسهولة من قبل الفئران. تأكد من أن تعقب الحيوانات البرمجيات تتبع بشكل صحيح الحيوان.
      4. عندما يصل الحيوان منصة، والسماح لها بالبقاء على منصة لمدة 15 ثانية.
        ملاحظة: يسمح هذا الحيوان لتوجيه إلى موقع المكاني داخل الغرفة.
      5. بعد 15 ثانية على منصة، وإزالة الحيوان من متاهات والعودة الماوس إلى قفص ساخنة.
      6. إذا وجدت الماوس المنصة والعائدات على القفز أو السقوط قبل 15 ثانية، مغرفة الماوس ووضعه مرة أخرى على منصة للفترة المتبقية من 15 ثانية حتى الماوس يتعلم لربط منصة مع الهروب.
      7. إذا لم الماوس حدد موقع منصة في غضون 60 ثانية، حلج القطن بلطف الماوس ووضعه على المنصة. السماح لها بالبقاء على منصة لمدة 15 ثانية، ثم إزالة الحيوان مع مغرفة وإعادته إلى القفص ساخنة.
      8. تنظيف متاهة من الحطام مع شبكة لتعطيل العظة الشمية.
      9. تكرار هذه الإجراءات للفئران المتبقية في المجموعة. وهكذا، على أيام الاختبار من 4 إلى 9، وإجراء أربع تجارب خفية القطار منصةجي يوميا مع ما يقرب من 20 دقيقة بين كل محاكمة.
      10. تغيير بدءا pseduorandomly الموقع لكل المحاكمة. وبالتالي، أثناء المحاكمة 1، وإطلاق سراح جميع الفئران من موقع انطلاق نفسه، ثم كرر الإجراء من نقطة انطلاق مختلفة للمحاكمات التي تلت ذلك. كل يوم، تختلف النقاط لضمان الافراج عن الحيوانات لا وضع غير الحصين استراتيجية حركية غير المكانية، التابعة. على سبيل المثال، إذا تم الإفراج عن الفئران من N، S، E، ونقاط دبليو في يوم واحد، لا إطلاق سراحهم في هذا النظام نفسه في اليوم التالي.
      11. خلال التدريب منصة خفية، استخدم تعقب الحيوانات البرامج لقياس الكمون للوصول إلى منصة، وطول المسار من الحيوان، والنسبة المئوية للوقت أو النأي ينفق الحيوان في كل رباعي المتاهة. الحصول على هذه القياسات من "متاهة المياه" تحت علامة التبويب "القائمة تجربة" ويمكن تصديرها مباشرة إلى جداول اكسل.
        ملاحظة: استخدام جهاز توقيت يد يضمن دقة تتبعالبرمجيات.

    4. المحاكمات التحقيق

    1. إعداد برنامج الماوس تتبع الأداء
      1. استخدام نفس الإجراءات المتبعة في موريس متاهة مائية مخفي الإجراء منصة (الخطوات 3.2.1-3.2.4.3) مع استثناء واحد. خطوة حاسمة: للمحاكمات التحقيق، وضمان "وقف" خيار "الزناد" متوقف خلال التجارب التحقيق. وهذا منع البرنامج من إيقاف عندما ماوس يعبر منطقة المنصة.
    2. خلق صفائح تشغيل
      1. إنشاء ورقة المدى سرد كل الماوس، كل محاكمة، ومساحة الإشارة إلى السلوك المنحرف. قبل تحديد نقطة الإفراج خلال المحاكمات التحقيق بحيث أنها بالتناوب بين الجانبين قبالة المنصة. وبالتالي، قبل تحديد نقاط إطلاق مثل أن الفئران لا يتم إصدارها من الجانبين التي المجاورة إلى المنصة.
    3. إجراء
      1. إجراء تجارب مماثلة لتحقيق مخبأة التدريب الأساسي، مع excepنشوئها أنه لا يوجد المنصة في المتاهة.
      2. الافراج عن الماوس من نقطة إطلاق محددة سلفا. أثناء المحاكمة التحقيق، وإزالة المنصة والفأر لديه 60 ثانية للسباحة في المتاهة.
      3. أثناء الاختبار، وإجراء محاكمات 4 التحقيق. تغيير وجهة الافراج عن الفئران بين التجارب التحقيق. وهكذا، وتغيير وجهة الافراج عن المحاكمة التحقيق الحالية من أن المحاكمة التحقيق السابقة.
      4. خلال محاكمات التحقيق، استخدم تعقب الحيوانات البرمجيات لتتبع طول المسار من الحيوان، نسبة الوقت الذي يقضيه الحيوان في كل رباعي من المتاهة، وعدد المرات التي تسبح حيوان فوق المنطقة platformed سابقا. الحصول على هذه القياسات من "تحليل البيانات" علامة التبويب، و "متاهة المياه" تحت علامة التبويب "القائمة التجريبية"، والتصدير مباشرة إلى جداول اكسل.
        ملاحظة: استخدام جهاز توقيت ناحية يمكن أن تكون مفيدة أيضا لضمان دقة من تتبع البرمجيات.
      5. إجراء محاكمة التحقيق قبلتدريب منصة مخفية على أيام 6 و 7 و 8 و 10. (الشكل 2). بعد هذه التجارب التحقيق، وإجراء 4 محاكمات منصة مخفية تدريب كل يوم. وبالتالي، إجراء التحقيق أولا، تليها مباشرة التدريب منصة خفية لجميع الفئران باستخدام نفس الإجراءات كما هو موضح في القسم 3. وفي المقابل، لا يؤدون إضافي التدريب منصة مخفية بعد محاكمة التحقيق في يوم 10.

    5. تحليلات

    1. منصة مرئية التدريب
      1. إجراء التدابير المتكررة ANOVAs بشكل منفصل عن (أ) طول المسار، (ب) الكمون للعثور على المنصة، و (ج) السباحة السرعة، مع التحوير (أو متغير آخر، مثل العلاج) كما فيما بين-يخضع متغير وأيام أو كتل التدريب المتغير داخل الموضوع. ملاحظة: للحصول على تصاميم أكثر تعقيدا، والتشاور مع إحصائي يمكن أن تكون مفيدة. رؤية 8،13 حصول على معلومات حول مجموعة أحجام كافية لتشغيل بشكل صحيح هذه المهمة مع النماذج المستخدمة عادة من الزهايمر7؛ ق المرض.
      2. عدم كفاءة الأداء
        1. تحديد الفئران الأداء غير كفء، بما في ذلك الفئران التي تثبت عدم الكفاءة البصرية أو الحركية، أو الحيوانات التي لا يكتسب المكونات الإجرائية للاختبار، وإزالة هذه الفئران من التحليلات الإحصائية لاحقة من منصة مخفية والأداء التحقيق.
          1. حساب الكمون المتوسط ​​والسباحة السرعة لليوم الأخير من التدريب منصة مرئية لكل الماوس. إزالة الفئران مع وسائل 2 الانحرافات المعيارية فوق مجموعة تعني، لأن هذا قد يكون مؤشرا على المحرك أو إعاقات بصرية.
          2. تحديد وإزالة الفئران فشله في توجيه أو متابعة مغرفة الهروب، أو الفئران سلوكيات شاذة، مثل الفلين المسمار السباحة أو العائمة.
    2. التدريب موريس المياه متاهة منصة المخفية
      1. إجراء المتكررة التدابير ANOVAs على (أ) طول المسار، (ب) الكمون للعثور على منصة خفية، (ج) السباحة السرعة، و (د) وقت في المئة أو في المئةالمسافة في الربع مع التحوير كمتغير والتجارب بين-موضوع كمتغير داخل الموضوع.
    3. المحاكمات التحقيق
      1. سرعة السباحة
        1. إجراء المتكررة التدابير ANOVAs على سرعة السباحة عبر التجارب التحقيق مع التحوير كمتغير والتجارب بين-موضوع كمتغير داخل الموضوع.
      2. مؤشر معبر منصة
        1. باستخدام التكوين محاكمة مسبار لكل الماوس، يتم احتساب مؤشر معبر منصة (PCI) باستخدام الصيغة التالية: PCI = عدد المرات الماوس الصلبان موقع الهدف - متوسط ​​المعابر من الموقع يعادل في 3 الأرباع الأخرى.
          ملاحظة: يتم إجراء هذا لتحديد ما إذا كان الماوس يستخدم إستراتيجية البحث المكانية، كما يتبين من أكثر المعابر على الموقع منصة المدربين، أو استراتيجية غير المكانية من thigmotaxic السباحة، كما يتبين من المعابر متساوية تقريبا في جميع المواقع الأربعة.
        2. وكرر السلوكتدابير ANOVAs على PCI مع التحوير كمتغير والتجارب بين-يخضع كمتغير داخل الموضوع.
      3. الوقت في المئة أو المسافة في المئة في الربع
        1. حساب الوقت في المئة أو إبعاد كل فأر تنفق في الأرباع الأربعة من المتاهة. إجراء المتكررة التدابير ANOVAS على في المئة من الوقت، أو بعد، مع التحوير كمتغير والتجارب بين-موضوع كمتغير داخل الموضوع. استخدام الوقت في المئة لتحديد ما إذا كان يتم استخدام استراتيجية البحث المكانية. نتائج الوقت ما يقرب من 25٪ في الربع هدف تشير الفئران يؤدون على مستوى فرصة وعدم استخدام استراتيجية البحث المكانية.
      4. O / N النسيان
        1. مقارنة الكمون من عبور منطقة المنصة المحاكمة التحقيق الى الكمون لتحديد موقع منصة على المحاكمة النهائية في اليوم السابق. ملاحظة: إذا كان الكمون معبر منصة على المحاكمة التحقيق هو أطول بكثير من الكمون للعثور على المنهاجم أثناء المحاكمة الأخيرة من منصة مخبأة في اليوم السابق، ثم O / N النسيان من موقع منصة يحدث.
    4. تحليل آخر المخصص
      1. اتبع RMANOVAs كبيرة مع اللاحق مقارنات بين التحوير في كل محاكمة.

    6. مثال على إعادة الأمثل من أجل بيئة اختبار جديد

    1. قبل التعامل معها. إجراء قبل المناولة في غرفة السكن. وضع الأقفاص دون أغطية على عربة النقل للدورة بأكملها.
      ملاحظة: الأهداف لتعديل إجراءات ما قبل المعالجة هي لتقديم المزيد تدريجيا التلاعب معالج والتعرض لأجهزة النقل (كوب وحلج القطن) وزيادة الفئران الوقت هي في قفص المنزل دون أغطية microisolator وخارج القفص في حقل مفتوح وظروف الإضاءة أكثر إشراقا.
      1. أيام 1 و 2
        1. السماح الفئران حتى يتأقلم على أيدي يجري في قفص، تليها لمس لطيف، تليها يجري رفع للتفتيش الوشم ووضع علامات على الذيل. ابتداء من يوم 2 من قبل المناولة، ووضع مواد التعشيش تكميلية في القفص لتوفير مواد إضافية لبناء عش ومأوى بينما تم إزالة الأغطية 9.
      2. أيام 3 و 4
        1. ضع الكأس والنقل، وحلج القطن، وعلم منصة مرئية في مربع ما قبل المعالجة والسماح الفئران للتنقيب عن 2 المحاكمات في 2 دقيقة في المحاكمة.
        2. لا تستخدم المياه في هذا البروتوكول خلال مرحلة ما قبل المناولة. بدلا من ذلك، ضمان يحتوي مربع ما يكفي من الفراش نظيفة لتغطية أرضية والمعطرة مع كمية صغيرة من القمامة المتسخة الإناث والذكور إذا كان يتم اختبارها كلا الجنسين. تغيير الفراش كل يوم.
      3. اليوم 5
        1. مكان الفئران في مربع ما قبل المعالجة التي تحتوي على القمامة المتسخة بخفة والعلم منصة مرئية لمدة 3 محاكمات، لمدة 20 ثانية لكل منهما. استخدام كوب ومغرفة لنقل الفئران من وإلى منطقة الجزاء.
      4. منصة مرئية التدريب
        1. ضبط درجة حرارة المياه عند 27 ° C (تستخدم بشكل روتيني للبيئة اختبار مينيسوتا).
        2. عودة الفئران إلى قفص المنزل على الحصول على منصة ملقن.
        3. السماح الفئران تصل إلى 60 ثانية لاكتساب منصة مرئية.
        4. إجراء دورات تدريبية تتكون من 3 محاكمات يوميا لمدة 5 أيام.
      5. منصة مخفي التدريب
        1. تعديل الإشارات البصرية. باستثناء واحد ستارة كبيرة للتخفي معالج، سواء القضاء أو جعل الستائر أخرى أضيق المحيطة بالمسبح حتى تكون لدينا غرفة أكثر انفتاحا. تضع إضافية حول الغرفة (على سبيل المثال، رفوف المكشوفة، والأسود ملصق النسيج مع رمز الأبيض، كرة الشاطئ الأبيض والأسود، ومداخل سوداء كبيرة، أجهزة الكمبيوتر المحمولة، والحيوانات المحنطة الأسود)، مما أدى إلى cue- بصرية متوازنة ولكن أكثر تنوعا مجموعة من المستخدمة سابقا.
        2. تبدأ مخفي التدريب منصة 72 ساعة في أعقاب الانتهاء من منصة مرئية trainiنانوغرام، مع فاصل ما يقرب من 30 دقيقة بين التجارب.
        3. إجراء دورات تدريبية تتكون من 2 المحاكمات لمدة 8 أيام.
      6. المحاكمات التحقيق
        1. أداء التجارب التحقيق 72 ساعة بعد محاكمات التدريب الخفية 8 و 12 و 16.Include فاصل زمني لمدة 3 أيام بين التجارب 8-9، و12-13 من التدريب.
        2. ضبط الوقت مدة التحقيق لمدة 30 ثانية.

    Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

    Results

    $$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

    وقد استخدمنا في متاهة موريس المائية لدراسة آثار بيتا اميلويد (Tg2576 الفئران) ومتحولة P301L تاو (RTG (TauP301L) 4510 الفئران) على الذاكرة المرجعية المكانية (على سبيل المثال، 1،5،7،8). الرقم 3 هو ونتيجة ممثل عنها في دراستنا دراسة تأثير الكهلي P301L تاو التعبير على التعلم والذاكرة 8، وذلك باستخدام A. اختبار البيئة لتقييم القدرات الحركية والبصرية، وتمت مقارنة الفئران عبر كتل التدريب منصة مرئية، حيث يتكون كل كتلة تدريب 3 محاكمات. لم طول ...

    Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

    Discussion

    $$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

    ويستخدم على نطاق واسع في مهمة MWM لتقييم التعلم المكاني والذاكرة. ومع ذلك، فإن متانة هذه المهمة يمكن أن تتأثر بعوامل كثيرة ويتطلب الأمثل لكل من سلالة الخلفية وبيئة الاختبار. كما هو مبين في الشكل (4)، وبروتوكول تدريب نفسه والتطبيقية الإشارات البصرية المستخدمة في غرفتين الاختبار المختلفة (حجم يعادل وتخطيط) حققت أداء التحقيق اختلافا كبيرا. منذ العديد من الميزات من قاعة الاختبار قد تسهم في الاشارات المكانية 4، وتردد أن اثنين من الغرف كانت مختلفة إلى حد كبير...

    Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

    Disclosures

    $$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

    الكتاب ليس لديهم ما يكشف.

    Acknowledgements

    $$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

    وأيد هذا العمل من قبل المعهد الوطني للعلوم الطبية العامة (ريد / إنجلر-Chiurazzi - U54GM104942)، والمعهد الوطني للاضطرابات العصبية والسكتة الدماغية (آش - R01NS33249، R01NS63249 وR01NS79374)، كوبر (إنجلر-Chiurazzi - P20GM109098)، و جمعية الزهايمر (ريد - NIRG-12-242187)، ووفو كلية البحوث في مجلس الشيوخ جرانت (ريد)، منحة وفو PSCOR (ريد)، والصناديق الداخلية من كلية وفو من مكتب الطب العميد (إنجلر-Chiurazzi). المحتوى هو فقط من مسؤولية الكتاب ولا تمثل بالضرورة وجهة النظر الرسمية للNIH أو جمعية الزهايمر.

    Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

    Materials

    List of materials used in this article
    NameCompanyCatalog NumberComments
    برنامج تتبع العارضBiobservهذا البرنامج المعين ليس مطلبا - هناك أنظمة تتبع أخرى متاحة
    لحمام السباحةالأبعاد حوالي 1 قدم عرض × 2 قدم طول × 1.5 قدم عمق
    دورق1 لتر
    مغرفة
    شبكة
    ساعة
    طلاءيمكن استخدام أي طلاء ملون ؛ ومع ذلك ، تتطلب معظم برامج التتبع أن يتناقض الطلاء مع لون.
    لون المنصةمع لون متاهة
    الستارة
    الستائر
    حوضعادة أبيض اللون ؛ حوالي 4 أقدام في القطر
    منصةمطلية بنفس لون الماء
    قبل المناولة بلاستيكي صغيرةتوقيت تمبرا أبيض غير سام يجب أن يتناقض المرئية قضيب دائري مخفية

    References

    $$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
    1. Ramsden, M., et al. Age-dependent neurofibrillary tangle formation, neuron loss, and memory impairment in a mouse model of human tauopathy (P301L). The Journal of Neuroscience. 25, 10637-10647 (2005).
    2. Attar, A., et al. A shortened barnes maze protocol reveals memory deficits at 4-months of age in the triple-transgenic mouse model of Alzheimer's disease. PLoS One. 8, e80355(2013).
    3. Johnson, J. M., Bailey, J. M., Johnson, J. E., Newland, M. C. Performance of BALB/c and C57BL/6 mice under an incremental repeated acquisition of behavioral chains procedure. Behavioural Processes. 84, 705-714 (2010).
    4. Crawley, J. N. What's wrong with my Mouse Behavioral phenotyping of transgenic and knockout mice. , 1st edition, Wiley-Liss. 94-95 (2000).
    5. Westerman, M. A., et al. The relationship between abeta and memory in the Tg2576 mouse model of Alzheimer's disease. The Journal of Neuroscience. 22, 1858-1867 (2002).
    6. D'Hooge, R., De Deyn, P. P. Applications of the morris water maze in the study of learning and memory. Brain Research Reviews. 36, 60-90 (2001).
    7. Santa Cruz, K., et al. Tau suppression in a neurodegenerative mouse model improves memory function. Science. 309, 476-481 (2005).
    8. Hunsberger, H. C., et al. Effect size of memory deficits in mice with adult-onset P301L tau expression. Behavioural Brain Research. 272, 181-195 (2014).
    9. Yue, M., Hanna, A., Wilson, J., Roder, H., Janus, C. Sex difference in pathology and memory decline in rTg4510 mouse model of tauopathy. Neurobiology of Aging. 32, 590-603 (2011).
    10. Sandi, C. The role and mechanisms of action of glucocorticoid involvement in memory storage. Neural plasticity. 6, 41-52 (1998).
    11. Hölscher, C. C. impairs performance in spatial water maze learning tasks. Behavioural Brain Research. 100, 225-235 (1999).
    12. Morris, R. Developments of a water-maze procedure for studying spatial learning in the rat. Journal of Neuroscience Methods. 11, 47-60 (1984).
    13. Reed, M. N., Liu, P., Kotilinek, L. A., Ashe, K. H. Effect size of reference memory deficits in the morris water maze in Tg2576 mice. Behavioural Brain Research. 212, 115-120 (2010).
    14. Huang, Y., Zhou, W., Zhang, Y. Bright lighting conditions during testing increase thigmotaxis and impair water maze performance in BALB/c mice. Behavioral Brain Research. 226, 26-31 (2012).
    15. Baker, R. Water maze. , Available from: http://www.watermaze.org (2013).
    16. Ivonen, H., Nurminen, L., Harri, M., Tanila, H., Puolivali, J. Hypothermia in mice tested in Morris water maze. Behavioural Brain Research. 141, 207-213 (2003).
    17. Rubinow, M. J., Arseneau, L. M., Beverly, J. L., Juraska, J. M. Effect of estrous cycle on water maze acquisition depends on the temperature of the water. Behavioral Neuroscience. 118 (4), 863-868 (2004).

    Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

    Reprints and Permissions

    Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

    Request Permission

    Tags

    Morris Water MazeSpatial LearningMemory AssessmentMouse Strain OptimizationHidden Platform TrainingProbe TrialsVisual Platform TaskAlzheimer s Disease ModelFVB N x 129S6 BackgroundCognitive Deficit Detection

    Related Articles