تقييم الرصيد موتور والتنسيق في الفئران باستخدام عارضة التوازن

الهدف العام من هذا الإجراء هو تقييم التنسيق الحركي والتوازن في الفئران. تتمثل الخطوة الأولى في تجميع عارضة التوازن مع تحديد موضع كاشف الحركة لتسجيل فترة الكمون لعبور العارضة، لبدء تدريب الفئران التي يتم وضعها عند نقطة البداية في عارضة التوازن والسماح لها بالعبور إلى منصة آمنة. ومن الضروري أحياناً تشجيع الحيوان على التحرك على طول العارضة باتجاه نقطة النهاية.

بعد فترة فاصلة بين التجارب مدتها 10 دقائق، تم تدريب الفئران بعد ذلك على عارضة أضيق للسماح بحساسية أكبر. وتتمثل الخطوة النهائية من الإجراء في اختبار الحيوانات المدربة على عوارض ذات عرض مختلف. وفي النهاية، يمكن الحصول على نتائج تظهر عجزاً في التنسيق الحركي والتوازن.

مرحباً، أنا تيم لونج، مرشح لنيل درجتي MD وPhD في قسم الأحياء في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا. وأنا هولي كارلايل، باحثة ما بعد الدكتوراه في قسم الأحياء بمعهد كاليفورنيا للتكنولوجيا، وسنقوم اليوم بتوضيح كيفية تقييم التوازن والتنسيق الحركي لدى الفئران باستخدام اختبار عارضة التوازن. تكمن الميزة الرئيسية لهذه التقنية مقارنة بالطرق الأخرى، مثل جهاز الروتار رود (rotor rod)، في أن اختبار عارضة التوازن يميل إلى أن يكون أكثر حساسية حتى تجاه العجز الطفيف في التنسيق الحركي.

يمكن لهذه الطريقة أن تساعد في الإجابة على أسئلة رئيسية في المجال السلوكي، مثل ما إذا كان التنسيق الحركي والتوازن يتأثران في نماذج معينة من الأمراض العصبية، وما إذا كانت العجوزات الحركية تخف من خلال علاجات محددة. الغرض من هذا الاختبار هو قياس مقدار الوقت الذي تستغرقه الفأرة لعبور العارضة دون توقف أو تعثر وبدون تحفيز من الباحث. ومن أجل الحصول على أداء دقيق في يوم الاختبار، نقوم بالتدريب لمدة يومين قبل إجراء الاختبار.

يُعد العرض المرئي لهذه الطريقة مفيداً، حيث قد يجد الأشخاص الأقل دراية باختبارات السلوك صعوبة في كيفية التعامل مع الفئران ومساعدتها على عبور العارضة. لذا، فلنبدأ. يعتمد هذا البروتوكول على البروتوكولات التي وضعها Southwell, etal و Carter etal.

يتم تجميع الجهاز عن طريق وضع عارضة بطول متر واحد بين قطبين بارتفاع 50 سنتيمتر. تتميز العوارض بسطح مستوٍ يتراوح عرضه بين 6 أو 12 مليمتر. ويمكن استخدام عوارض ذات عرض أكبر للفئران الأكبر حجماً أو تلك غير القادرة على عبور المقاسات الأكثر ضيقاً.

يتم وضع صندوق أسود عند نهاية العارضة، وتوضع مواد تعشيش داخل الصندوق الأسود لتشجيع الفأر على التوجه نحو نقطة النهاية، مع إضاءة نقطة البداية بمصباح ليكون بمثابة محفز منفر. توضع أجهزة كشف الحركة عند الصفر و 80 سنتيمتر لتسجيل زمن الاستجابة لعبور العارضة، كما يتم مد أرجوحة من النايلون أسفل العارضة وعلى ارتفاع 7.5 سنتيمتر تقريبًا فوق سطح الطاولة لتخفيف حدة أي سقوط. يتم إيواء الفئران المستخدمة في هذا الإجراء وفق دورة ضوء وظلام مدتها 12 ساعة، وقد تم تكييفها لمدة أسبوعين قبل البدء في الاختبار.

أدخل الحيوانات إلى غرفة الاختبار قبل بدء التجربة بحوالي 10 دقائق، واستخدم مجموعة مكونة من 10 فئران على الأقل لكل حالة اختبار للحصول على أفضل النتائج. لبدء التدريب، ضع فأراً عند نقطة البداية على عارضة بعرض 12 مليمتر. يبدأ الميقات في العمل عندما يدخل أنف الفأر في منطقة الـ 80 سنتيمتر المركزية، ويتوقف عندما يصل الحيوان إلى نهاية الـ 80 سنتيمتر.

يجب أن تعبر الفئران العارضة بأقل قدر من التوقف أو التعثر. إذا توقف الحيوان عن التحرك للأمام، شجعه على المتابعة عن طريق دفعه بلطف من الخلف. وبمجرد أن ينجح الحيوان في عبور العارضة، انقله من الصندوق الآمن وأعده إلى القفص الأصلي لمدة 10 دقائق قبل بدء جلسة التدريب التالية.

يتم تنظيف عارضة التوازن والصندوق ومسحهما بـ 70% ethanol قبل إدخال الفأر التالي. يتم تدريب كل فأر على العارضة التي يبلغ عرضها 12 millimeter ثلاث مرات، يلي ذلك التدريب على العارضة التي يبلغ عرضها six millimeter. قد يؤدي التدريب الإضافي لثلاث مرات أخرى إلى زيادة حدوث التوقف (stalling) مع زيادة تعود الحيوان على المهمة والجهاز.

من ناحية أخرى، إذا فشلت الفئران في عبور العارضة بأكملها بنجاح بعد يومين من التدريب، فقد يتطلب الأمر تدريباً إضافياً. تأكد من تسجيل قياسات الخط الأساسي قبل أن تتلقى الحيوانات أي علاج. بعد اكتمال التدريب لهذا اليوم، أعد الفئران إلى أقفاصها في مرفق الإيواء.

في يوم الاختبار، يُنقل الحيوان إلى الغرفة قبل 10 دقائق من بدء التجربة كما تم توضيحه سابقاً، ثم يُوضع الفأر في نقطة البداية ويُسجل زمن الاستجابة الذي يستغرقه الحيوان لقطع مسافة 80 سنتيمتر الوسطى من العارضة. تُسجل البيانات كمتوسط لمحاولتين ناجحتين، حيث يعبر الفأر مباشرة إلى النهاية دون توقف ودون تحفيز من الباحث. ويمكن استخدام تسجيلات الفيديو لإجراء تحليل أدق لحالات الانزلاق وغيرها من القصور الحركي الملحوظ.

في هذا المثال، تم اختبار فئران من سلالة C 57 black six تتراوح أعمارها بين 9 إلى 11 أسبوعاً على عوارض بعرض 12 ملم و6 ملم. وكان متوسط الوقت المستغرق لعبور العارضة التي يبلغ عرضها 12 ملم هو 4.6 ± 0.4 ثانية للذكور، و3.3 ± 0.3 ثانية للإناث، بينما كانت الأوقات على العارضة التي يبلغ عرضها 6 ملم هي 6.8 ± 0.7 ثانية للذكور و5.9 ± 0.5 ثانية للإناث.

قد يختلف الأداء على عارضة التوازن اعتماداً على عمر سلالة الفئران. تتسم فئران C 57 black six المستخدمة في هذا المثال عادةً بالنشاط؛ حيث لوحظت بعض الانزلاقات ولكن لم تسجل أي سقطات لهذه الفئران، أما بالنسبة للحيوانات التي خضعت لتعديلات جينية أو دوائية، فقد تصبح الانزلاقات والسقطات أكثر تكراراً ويمكن قياسها كمياً. قد تتشبث الفئران التي تعاني من خلل وظيفي بجانب العارضة، مما يزيد من الوقت الذي تستغرقه في عبورها أثناء محاولة تنفيذ هذا الإجراء.

من المهم التحلي بالمثابرة والاستمرارية في تحفيز الفئران على المضي قدماً إذا توقفت أو تشتت انتباهها على العارضة. بعد مشاهدة هذا الفيديو، يجب أن يكون لديك فهم جيد لكيفية تدريب الفئران على عبور عارضة التوازن وكيفية تقييم توازنها وتناسقها الحركي. شكراً للمشاهدة وآمل أن تكونوا قد وجدتم هذا مفيداً.