تقييم الرصيد موتور والتنسيق في الفئران باستخدام عارضة التوازن
مارس 10, 2011
ويمكن تقييم العجز في التنسيق الحركي الدقيق مع اختبار توازن شعاع. كميا هو الأداء على شعاع من السرعة التي اجتاز الحزم وعدد المرات التي ينزلق الماوس على شعاع.
الهدف العام من هذا الإجراء هو تقييم التنسيق الحركي والتوازن في الفئران. تتمثل الخطوة الأولى في تجميع شعاع توازن مع موضع كاشف الحركة لتسجيل زمن انتقال عبور الحزمة لبدء تدريب الماير الموضوعة على نقطة البداية لشعاع التوازن والسماح لها بالعبور إلى منصة آمنة. من الضروري أحيانا تشجيع على طول العارضة نحو نقطة النهاية.
بعد فترة زمنية بين المحاكمات مدتها 10 دقائق ، تدرب ماير بعد ذلك على شعاع أضيق للسماح بحساسية أكبر. الخطوة الأخيرة من الإجراء هي اختبار المدربة على عوارض ذات عرض مختلف. في النهاية ، يمكن الحصول على نتائج تظهر عجزا في التنسيق الحركي والتوازن.
مرحبا ، أنا تيم لونغ وأنا مرشح دكتوراه في الطب في قسم الأحياء في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا. أنا هولي كارلايل وأنا باحثة ما بعد الدكتوراه في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا في قسم علم الأحياء ، واليوم سنوضح لك كيفية تقييم التوازن والتنسيق الحركي في الفئران باستخدام اختبار شعاع التوازن. الآن ، الميزة الرئيسية لهذه التقنية مقارنة بالطرق الأخرى مثل قضيب الدوار ، هي أن اختبار شعاع التوازن يميل إلى أن يكون أكثر حساسية حتى للأوجه الدقيقة في التنسيق الحركي.
يمكن أن تساعد هذه الطريقة في الإجابة على الأسئلة الرئيسية في المجال السلوكي ، مثل ما إذا كان التنسيق الحركي والتوازن يتأثران في بعض نماذج الأمراض العصبية وما إذا كان يتم تخفيف عجز الحركة لدينا عن طريق علاجات معينة. الغرض من هذا الاختبار هو قياس مقدار الوقت الذي يستغرقه الفأر لعبور الحزمة دون توقف أو توقف ودون مطالبة من المحقق. من أجل الحصول على تشغيل نظيف في يوم الاختبار ، نتدرب لمدة يومين قبل الاختبار.
يعدالعرض المرئي لهذه الطريقة مفيدا لأن الطريقة التي يتم بها التعامل مع الفئران ومساعدتها عبر الحزمة قد تكون صعبة بالنسبة لأولئك الأقل دراية بالاختبارات السلوكية. لذلك دعونا نبدأ. يعتمد هذا البروتوكول على بروتوكول Southwell و etal و Carter etal.
يتم تجميع الجهاز عن طريق وضع شعاع يبلغ طوله مترا واحدا بين قطبين بارتفاع 50 سم. الحزم لها سطح مستو يبلغ عرضه ستة أو 12 ملم. يمكن استخدام الحزم ذات العرض الأكبر للفئران الكبيرة وتلك غير القادرة على عبور الأحجام الأضيق.
يتم وضع صندوق أسود في نهاية الشعاع ويتم وضع مادة التعشيش داخل الصندوق الأسود لتشجيع الماوس على نقطة النهاية ، وإضاءة نقطة البداية بمصباح ليكون بمثابة حافز مكروه. يتم وضع كاشفات الحركة عند صفر و 80 سم لتسجيل زمن انتقال عبور الشعاع ، وتمتد أرجوحة نايلون أسفل الحزمة وحوالي 7.5 سم فوق سطح الطاولة لتخفيف أي سقوط. يتم إيواء الفئران المستخدمة في هذا الإجراء في دورة داكنة فاتحة مدتها 12 ساعة وقد تأقلمت لمدة أسبوعين قبل الاختبار.
قدم إلى غرفة الاختبار قبل 10 دقائق تقريبا من بدء التجربة واستخدم مجموعة من 10 فئران على الأقل لكل حالة اختبار للحصول على أفضل النتائج. لبدء التدريب ، ضع الماوس في موقع البداية لشعاع بعرض 12 ملم. يبدأ المؤقت عندما يدخل أنف الفأر إلى المركز 80 سم ويتوقف عندما يصل إلى نهاية 80 سم.
يجب أن تعبر الفئران الشعاع بأقل قدر من التوقف أو التوقف. إذا توقف عن المضي قدما ، شجعه على الاستمرار عن طريق حثه برفق من الخلف. بمجرد أن يجتاز العارضة بنجاح ، أخرجه من الصندوق الآمن وضعه مرة أخرى في قفص المنزل لمدة 10 دقائق قبل بدء جلسة التدريب التالية.
يتم تنظيف شعاع التوازن والصندوق ومسحهما بنسبة 70٪ من الإيثانول قبل إدخال الماوس التالي. يتم تدريب كل فأر على شعاع عريض 12 ملم ثلاث مرات متبوعا بالتدريب على شعاع عريض ستة ملليمترات. قد يؤدي التدريب الإضافي ثلاث مرات إلى زيادة حدوث المماطلة حيث يصبح أكثر دراية بالمهمة والجهاز.
من ناحية أخرى ، إذا فشلت الفئران في اجتياز الحزمة بأكملها بنجاح بعد يومين من التدريب ، فقد تكون هناك حاجة إلى تدريب إضافي. تأكد من تسجيل قياسات خط الأساس قبل أن تتلقى أي علاج. بعد اكتمال التدريب لهذا اليوم ، أعد الفئران إلى أقفاص منزلها إلى منشأة الاحتجاز.
في يوم الاختبار ، أحضر إلى الغرفة قبل 10 دقائق من بدء التجربة كما هو موضح سابقا ، ضع الفأر في موقع البداية وسجل زمن انتقال لاجتياز المركز 80 سم من الحزمة. تم الإبلاغ عن البيانات كمتوسط لتجربتين ناجحتين عبر فيهما الفأر مباشرة حتى النهاية دون توقف ودون حث من قبل المحقق. يمكن استخدام تسجيلات الفيديو لتحليل أدق للانزلاق والعجز الحركي الآخر الذي يمكن ملاحظته.
في هذا المثال ، تم اختبار ستة فئران سوداء C 57 تتراوح أعمارها بين تسعة إلى 11 أسبوعا على حزم بعرض 12 ملم وستة ملليمترات. كان متوسط الوقت لعبور الحزمة العريضة 12 ملم 4.6 زائد أو ناقص 0.4 ثانية للذكور ، و 3.3 زائد أو ناقص 0.3 ثانية للإناث كانت الأوقات على الحزمة الستة 6.8 زائد أو ناقص 0.7 ثانية للذكور و 5.9 زائد أو ناقص 0.5 ثانية. للإناث.
قد يختلف أداء شعاع التوازن حسب عمر الفئران وسلالها. عادة ما تكون الفئران الستة السوداء C 57 المستخدمة في هذا المثال نشطة ، وعدد قليل من الانزلاقات ، ولكن لم يلاحظ أي سقوط لهذه الفئران التي تم التلاعب بها وراثيا أو دوائيا ، وقد تصبح الانزلاق والسقوط أكثر تواترا ويمكن قياسها كميا. قد تتشبث الفئران المصابة بجانب الحزمة ، مما يزيد من وقتها للعبور أثناء محاولة هذا الإجراء.
من المهم أن تكون مثابرا ومتسقا في حث الفئران على المضي قدما إذا توقفت أو تشتت انتباهها على العارضة. بعد مشاهدة هذا الفيديو ، يجب أن يكون لديك فهم جيد لكيفية تدريب الفئران على عبور شعاع التوازن وتقييم توازنها وتنسيقها. شكرا على المشاهدة وآمل أن تكون قد وجدت هذا مفيدا.
اعرض النص الكامل واحصل على الوصول إلى آلاف الفيديوهات العلمية
نظرة عامة
تقييم هذه الإجراء يقيّم التنسيق الحركي والتوازن في الفئران باستخدام اختبار شعاع التوازن. يتم قياس الأداء من خلال زمن العبور عبر الشعاع وعدد الانزلاقات أثناء العبور.
مكونات الدراسة الرئيسية
مجال العلوم
- علم الأعصاب
- التقييم السلوكي
- التنسيق الحركي
الخلفية
- يمكن تقييم العجز في التنسيق الحركي الدقيق.
- اختبار شعاع التوازن هو طريقة قياسية لتقييم هذه العجز.
- تشمل مقاييس الأداء السرعة وتكرار الانزلاق.
- التدريب على عرض مختلف للشعاع يعزز حساسية التقييم.
هدف الدراسة
- لتقييم التنسيق الحركي في الفئران.
- لتحديد العجز في التوازن والتنسيق.
- لاستغلال بيئة محكومة للحصول على نتائج متسقة.
الطرق المستخدمة
- تجميع شعاع التوازن مع كاشف الحركة.
- تدريب الفئران على عبور الشعاع إلى منصة آمنة.
- تشجيع الحيوانات على طول الشعاع حسب الحاجة.
- اختبار على أعمدة بعرض مختلف للحساسية.
النتائج الرئيسية
- تشير النتائج إلى مستوى التنسيق الحركي والتوازن.
- يتم تحديد العجز من خلال زمن العبور وأعداد الانزلاقات.
- تؤثر الاختلافات في عرض الشعاع على نتائج الأداء.
- التدريب يحسن الأداء العام على شعاع التوازن.
الاستنتاجات
- اختبار شعاع التوازن فعال لتقييم العجز الحركي.
- التدريب يعزز موثوقية النتائج.
- تمنح عرضيات الشعاع المختلفة بيانات قيمة حول التنسيق.
الأسئلة المتداولة
Executive Industry Relevance
Quantitative assessment of motor coordination and balance in mouse models is critical for evaluating neurological disease mechanisms and the impact of genetic or pharmacological interventions. The balance beam assay provides sensitive, reproducible metrics that support early discovery and mechanistic de-risking in neuropharmacology and CNS-targeted R&D. Its ability to detect subtle motor deficits enhances predictive confidence at key preclinical inflection points.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables detection of fine motor deficits linked to neurological disease models.
- Supports functional validation of genetic or pharmacological targets affecting motor coordination.
- Facilitates mechanistic de-risking by quantifying behavioral phenotypes.
- Provides objective data for triaging candidate targets in CNS portfolios.
Screening & Assay Development
- Establishes validated behavioral endpoints for compound screening in vivo.
- Delivers standardized, reproducible readouts such as traversal time and paw slips.
- Enables assay scalability and cross-study comparability through protocol consistency.
- Supports reliable evaluation of therapeutic efficacy in preclinical models.
Translational & Preclinical Research
- Aligns behavioral outputs with disease-relevant motor phenotypes for translational continuity.
- Enables risk-adjusted advancement decisions based on quantitative motor function data.
- Supports biomarker development by correlating behavioral and molecular endpoints.
- Facilitates preclinical validation of CNS-targeted interventions.
Pipeline & Workflow Integration
The balance beam assay integrates into the discovery-to-preclinical continuum, providing critical behavioral data for target validation, lead optimization, and translational research in CNS drug development.
- Discovery Biology: Quantifies motor coordination to test neurological hypotheses and clarify pathway involvement.
- Screening: Supplies reproducible, quantitative behavioral endpoints for in vivo efficacy studies.
- Analytics: Generates time-to-cross and slip count metrics for robust statistical comparison across groups.
- Translational Research: Bridges preclinical findings to clinical motor function outcomes when supported by disease models.
- Enterprise Reuse: Offers a standardized behavioral platform adaptable across multiple CNS programs.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence and reduces mechanistic ambiguity in CNS target validation.
- Operational Value: Promotes assay standardization, reproducibility, and scalability across studies.
- Strategic Value: Informs go/no-go decisions and enhances capital efficiency by de-risking early-stage candidates.
- Portfolio Impact: Supports risk-adjusted prioritization and advancement of CNS assets.
Implementation Considerations
- Requires expertise in behavioral neuroscience and animal handling.
- Needs dedicated apparatus, motion detectors, and video analysis capability.
- Demands protocol standardization for cross-team reproducibility.
- Adaptable to different mouse strains, ages, and physical abilities with protocol adjustments.
- Performance may vary with animal strain, age, and training consistency.
