فبراير 26, 2012
هذا المقال يعرض بروتوكول تي المتاهة التجارب باستخدام جهاز تعديل آلية لتقييم وظائف التعلم والذاكرة لدى الفئران.
يظهر هنا تطبيق الزملاء التلقائي المعدل المزود بنظام تتبع. تم بناء هذا التطبيق من سكك بلاستيكية بيضاء ذات جدران بارتفاع 25 centimeter. تم تقسيم MA إلى ست مناطق بواسطة خيط تلقائي باتجاه المنطقة A. وتعتبر إحداها حجرة STA.
يمثل S two درجة التشابه بين الزملاء. وتعتبر A one تحت A two الذراع اليسرى واليمنى على التوالي. وتقارن المناطق P one تحت P two الممرات الرابطة من المنطقتين A one أو A two إلى A one بحيث يتمكن الفأر من العودة إلى الحجرة الساكنة.
تفتح الأبواب هنا تلقائياً نحو الأسفل في هذا المقطع كعرض توضيحي، بينما يتم تشغيل أحد الأبواب يدوياً. تسمح هذه المحسنات للمشغلين باستخدام نظام INB micro SSIS في تقنيات الفسيولوجيا الجزيئية والجينية أثناء أداء الزملاء. يتم استخدام N، مع فترة زمنية للتوزيع، كفترة تقاطع تُستخدم كمكافأة غذائية، حيث تتبعها زجاجة توزيع الطعام ثم الزجاجة المستبعدة.
يمكنكم رؤية الحبة وهي تخرج من موزع الطعام على صينية الطعام ثم يتم التخلص منها تحت منطقة التضاريس. يتم اكتشاف الفأر بواسطة المستشعر وتسجيل ذلك بواسطة جهاز الكمبيوتر. ومن الناحية العملية، يقوم برنامج نظام تتبع الفيديو بتوزيع الحبوب تلقائياً بحيث لا يتعين عليكم القيام بأي إجراء حتى نهاية الجلسة. تم تركيب كاميرا CCD فوق المشغل لرصد سلوك الفأر بواسطة جهاز الكمبيوتر كصورة، ويتم إضاءة جهاز Parus بنسبة 100%.
نوصي بوضع جهاز Appell في غرفة عازلة للصوت لتقليل الضوضاء الخارجية في البيئة المحيطة، وذلك قبل أسبوع واحد من بدء جلسات التشغيل، مع توفير سرعة ثابتة لكل فأر للتكيف مع الفترة والتدريب على المنصة، وتقديم غذاء قياسي لـ CHO للحفاظ على 80% إلى 85% من وزن التغذية الحرة طوال التجربة. وفي اليوم التالي للوصول إلى الوزن المستهدف، يتم نقل جميع الأقفاص التي تحتوي على الفئران إلى الغرفة العازلة للصوت قبل 30 دقيقة على الأقل من بداية التجربة الأولى لتجنب الضوء المباشر في الغرفة. ولتجنب الأضواء القوية، يجب عدم وضع الأقفاص على الرف العلوي.
قبل وضع الفئران في أجهزة التشغيل، يجب أولاً مسح أجهزة التشغيل بقطعة قماش، وذلك عن طريق فتح الماء عالي الهيبوكلوروز لمنع حدوث انحياز بناءً على إشارات ProAct. يتم تخصيص ستة أرواح قريبة اليوم لكل فأر في المركز، مع وجود الوصايا الست وتوزيع واحدة في كل فترة في كل صينية من موزعات الطعام. ضع جميع الفئران في أقفاص فردية داخل الأجهزة واتركها تتحرك بحرية.
استكشف المتاهة مع إغلاق جميع الأبواب لمدة 30 دقيقة. بدءاً من اليوم التالي للتعود، ستخضع الفئران لعملية سحب دم يومية مع إبقاء جميع الأبواب مغلقة ووضع الكريات في مجرى الطعام. ضع الفأر في الذراع اليسرى؛ إذا استهلك الفأر الكريات خلال خمس دقائق، انقل الفأر إلى الذراع اليمنى وابدأ التدريب المسبق مرة أخرى. يتكرر إجراء التدريب هذا خمس مرات يومياً ويستمر حتى يستهلك الفأر الكريات.
في أكثر من 80% من الفترات، وُضع الفأر في المقصورة الساكنة. تُفتح الأبواب ويُترك للفأر حرية الاختيار الأول لدخول أحد الذراعين بسرعة، ثم يعود إلى مقصورة البداية من تلقاء نفسه. بعد ذلك، يُمنح الفأر فرصة الاختيار في المرات القادمة.
الآن يتم عض الذراع المقابلة للذراع الرابعة. بعد ذلك، يعود الفأر إلى الصندوق الساكن بمفرده وتتكرر العملية. يتكرر هذا الإجراء حتى 10 مرات يوميًا لكل من الفئران الضابطة والتجريبية.
يمكنك بناءً على هذه المعايير إجراء مزيد من الاختبارات للفئران في مهمة الاستبقاء المؤجل عن طريق إدراج فترات تأخير تتراوح بين 3 أو 10 أو 30 أو 60 ثانية بين الاختيار الأول واختيارات الأسماء الكاملة. هذه ورقة عمل لتسجيل المعلومات الخاصة بهذه المهمة، وتشمل المعرف الفريد للفأر، والنمط الجيني، ونمط ثقب الأذن، ومساحة لتسجيل ما يتم إدخاله يدويًا في برنامج التطبيق. اختر إدخال معرف المشروع عبر plug TM online.
على سبيل المثال، جلسة إدخال اسم الخط الرئيسي. على سبيل المثال، تاريخ الاختبار، ومعلمات الإدخال مثل الصيغة مع الصورة التي التقطتها الكاميرا C ووقت القطع وحجم المشغل. بعد ذلك، يتم إدخال معرف التجربة.
على سبيل المثال، يتم تحديد رقم المحطة للإشارة إلى اسم الملف أو هذه المهمة ويجب التسمية من خلال القائمة المنسدلة، وإدخال رقم الخيار، والحد الزمني لخطأ الآلة ووقت الجزاء. ثم يتم ضبط قيم السطوع والتباين للصورة الملتقطة، تليها صورة ثنائية قصيرة خاصة. وأخيرًا، بعد التحقق من جمع مناطق الاهتمام المناسبة، يمكن إكمال النمط بحيث يصبح البرنامج جاهزًا للاختبار.
ارفع الفأر برفق وضعه في حجرة البداية. انقر على زر البداية واختر نوع القوة. عند بدء التشغيل، يمكنك رؤية صور حية وثنائية للآفات في الأمعاء.
في هذه الحالة، كان الجهاز في وضع الاستعداد (ED) في الميدان اليوم مع الذراع اليمنى، ودخل الفأر الصفحة وكان الباب مفتوحاً. وعندما بدأ الاختيار الكامل، تم تقديم الفترة للذراع اليسرى. وبما أن الفأر دخل الذراع اليسرى، فقد تم تحديد الاستجابة على أنها صحيحة.
تُعرض نتائج الاستجابات في نافذة الإضاءة السفلية على الشاشة. هنا، تُظهر الصور الحية للمثال التي تم تشغيلها بسرعة تزيد عن السرعة العادية أن المداخل مغلقة، وتشير الدائرة الصفراء إلى فترة التقاطع. ويخضع الفأر لـ 10 تجارب متتالية في جلسة واحدة يومياً.
يتم تدريب الفأر يومياً للوصول إلى متوسط نسبة استجابة صحيحة تبلغ 80%، ويقوم البرنامج تلقائياً بحساب زمن الاستجابة الصحيحة لإكمال الجلسة، والمسافة إلى المستوى، وعدد أخطاء التراجع. بعد كل جلسة، يُعاد الفأر إلى قفصه الخاص. يتم تنظيف الصفيحة وصولاً إلى الموزع، ومسح القطبين بمنشفة ورقية لضمان النظافة، مع استخدام مياه فائقة النقاوة لمنع أي انحياز ناتج عن الروائح. إذا كانت مجموعة الضبط ومجموعة الفئران التجريبية تستوفي هذه المعايير وترغب في اختبار الفئران بشكل أكبر في مهمة الاستبقاء المتأخر، فما عليك سوى اختيار ملف التأخير من إعدادات البرنامج وبدء الجلسة التالية.
تتشابه هذه العملية إلى حد ما مع مهمة التموضع، ولكن سواء كان ذلك للذراع اليسرى أو اليمنى، فإنها تتم دائمًا كما في مهمة ما بعد الاحتفاظ وبرنامج التطبيق. اختر اسم ملف التفضيلات لهذه المهمة واسم الفأر من القائمة المنسدلة، ثم ضع الفأر في حجرة البداية. انقر فوق زر البدء لتبدأ عملية التوجيه الآن.
في هذه الحالة، يتم ربط الذراع المختار دائماً بالفترة الزمنية. وعادةً ما يخضع الفأر من 10 إلى 20 تجربة متتالية في الجلسة الواحدة يومياً. ويتم تدريب الفئران يومياً للوصول إلى معيار متوسط استجابة صحيحة بنسبة 80%.
يتم حساب النتائج تلقائياً بعد الفئران. بناءً على هذه المعايير، يمكن إجراء جلسات إضافية مع الفئران لتقييم ذاكرة الاحتجاز عن طريق إدراج فاصل زمني بين الجلسات، أو لتقييم النشاط السلوكي. ومن خلال تغيير موقع الكبد إلى الذراع المقابلة عبر التجارب والجلسات، تم استخدام الفيديو لتصحيح هذه العملية بواسطة alpha complicated hetero M والتحكم فيها بواسطة type LI في مهمة الأتمتة القسرية.
توضح النتيجة أن الذاكرة العاملة لدى الفئران الطافرة التي تعاني من خلل في CBR كانت ضعيفة في مهمة القرص، حيث واجهت الفئران الطافرة التي أدت هذه المهمة مشكلة ما، وحتى بعد تأخير لمدة شهر واحد، لم يظهروا أي خلل في تعلم الحافلة. ومع ذلك، أظهرت السلالات الطافرة أداءً ضعيفاً. يُعد اختبار Teammates أحد أكثر الاختبارات السلوكية استخداماً لتقييم الذاكرة المكانية والمرجعية.
في القوارض، قمنا بتحسين جهاز الاختبار، والذي يتميز بعدة مزايا. أولاً، تفتح الأبواب المنزلقة تلقائياً ويمكن للفأر دخول صندوق S بمفرده بعد كل تجربة. هذا التشغيل الآلي لجهاز MA يقلل من الوقت والجهد المطلوبين لتشغيل موزعات الطعام والمكافآت يدوياً.
وفي مختبرنا، تتيح التجربة الواحدة عمل ما يصل إلى أربعة من أعضاء الفريق في الوقت ذاته. ثانيًا، يُمكِّننا الجهاز من استخدام التقنيات التي تتطلب توصيلات سلكية من الرأس، مثل تقنيات microdialysis in vivo أو electrophysiology in vivo أو optogenetics in vivo، وذلك لأن الأبواب المنزلقة تفتح إلى الأسفل. وأخيرًا، تم تصميم المتاهة بحيث يمكن للفأر التحرك للأمام فقط في المسارات الأخرى، وليس للخلف، مما قد يسمح للفأر بالتحرك بسلاسة.
في هذا الفيديو، قدمنا جهاز اختبار الزملاء التلقائي المعدل وبروتوكولاته، ومعنا هنا الدكتور Hiro Pash. سيقوم Hirotaka في مختبرنا باستعراض البروتوكولات باستخدام هذا الجهاز الآلي المعدل في هذا المقطع. Hirotaka، ما كان انطباعك الأول عن اختبار الزملاء باستخدام هذا الجهاز المطور؟
كان انطباعي الأول هو أن الجهاز والبرنامج كانا سهلي الاستخدام للغاية، وأنه يمكن إجراء الاختبار بسهولة. هل تعتقد أن أي شخص يمكنه تشغيل هذه الأجهزة وهذا البرنامج، أم أن هناك حاجة إلى نوع من التدريب الخاص؟ أتفق جزئياً.
يمكن لأي شخص تعلم كيفية تشغيل أجهزة التحكم، ولا يلزم تدريب خاص لإجراء أي من إجراءات الاختبار. هل هناك أي نصائح أو أمور يجب الانتباه إليها أثناء إجراء الاختبار؟
نعم. إنني أحرص على الحفاظ على الدافع لتناول الطعام المقدم بكميات محددة من خلال مراقبة وزن الجسم يومياً. وقد تؤدي الفروق الفردية في الدافع إلى تباينات في أداء الزملاء في الفريق.
تقدم هذه المقالة بروتوكولاً لاختبارات المتاهة على شكل حرف T باستخدام جهاز آلي معدل لتقييم وظائف التعلم والذاكرة في الفئران. يتيح النظام تتبعاً دقيقاً وتوزيعاً آلياً للمكافآت أثناء عملية الاختبار.
توفر مهام التناوب القسري والتمييز بين اليمين واليسار في متاهة T المؤتمتة تقييماً كمياً قوياً للذاكرة العاملة والمرجعية في الفئران المعدلة وراثياً. تتيح هذه المنصة تحديد الأنماط الظاهرية السلوكية عالية الإنتاجية والقابلة للتكرار، وهو أمر بالغ الأهمية للتحقق من الأهداف وتقليل المخاطر الآلية في اكتشاف أدوية الجهاز العصبي المركزي. كما أن التكامل مع الفيزيولوجيا الكهربائية في الجسم الحي وعلم البصريات الوراثي يعزز الاستمرارية الانتقالية من مراحل الاكتشاف المبكرة وصولاً إلى الأبحاث قبل السريرية.
تتناسب منصة متاهة T المؤتمتة هذه ضمن التسلسل الممتد من مرحلة الاكتشاف المبكر وصولاً إلى الدراسات قبل السريرية، مما يدعم التحقق من صحة الأهداف، وتحديد المركبات الرائدة، والأبحاث الانتقالية في تطوير أدوية الجهاز العصبي المركزي (CNS).