Treppentest zur Beurteilung der motorischen Funktion bei einer Hemiparkinson-Ratte

Zusammenfassung

Quelle: Rattka, M, et al., Ein neuartiger Ansatz zur Bewertung des motorischen Ergebnisses von Effekten der tiefen Hirnstimulation bei der Hemiparkinson-Ratte: Treppen- und Zylindertest. J. Vis. Exp. (2016).

Dieses Video zeigt den Treppentest zur Beurteilung der motorischen Funktion bei einer Hemiparkinson-Ratte mit einer Läsion der rechten Gehirnhälfte. Die Läsion stört die Dopamin-Signalübertragung und beeinträchtigt die Kontrolle der linken Pfote, was dazu führt, dass mehr Kügelchen auf der linken Treppe verbleiben, was auf eine motorische Dysfunktion hinweist.

Protokoll

Alle Verfahren, an denen Tiermodelle beteiligt sind, wurden vom örtlichen institutionellen Tierpflegeausschuss und dem Tierprüfungsausschuss von JoVE überprüft.

1. Treppenhaus-Test (Abbildung 1)

1. Akquisitionsphase
   1. Einen Tag vor dem Training machen Sie die Tiere mit den Pellets vertraut, die im Staircase-Test verwendet werden.
      1. Optional: Um die Motivation des Tieres zu steigern, verwenden Sie eine diätetische Einschränkung (10-15 g Standard-Laborfutter, um das Körpergewicht auf 90% der freien Fütterung zu halten). Dies ist jedoch nicht zwingend erforderlich, um einen positiven Trainingseffekt zu erzielen. Diese Studie wurde ohne Lebensmitteleinschränkung durchgeführt.
   2. Bereiten Sie eine Treppenbox aus klarem Kunststoffglas (Höhe: 34,5 cm, Länge: 35,5 cm, Breite: 12 cm und schmales Fach 6 cm) vor, indem Sie die Box mit einer 0,1%igen Essigsäurelösung reinigen. HINWEIS: Die Treppenbox ist eine Box mit zwei Fächern mit einer erhöhten Plattform und zwei Treppen im schmalen Fach. Die linken Stufen auf der Treppe in dem schmalen Fach sind nur mit der linken Pfote zu erreichen, die rechten Stufen nur mit der rechten Pfote.
      HINWEIS: Die Standard-Treppenkästen bestehen aus zwei Fächern mit einem Deckel. Wenn sie für Versuche mit Ratten verwendet werden sollen, die über Kabel stimuliert werden, verwenden Sie eine hohe Box ohne Deckel.
   3. Entfernen Sie die Treppe und füllen Sie die Vertiefungen auf jeder Stufe mit acht 45 mg Pellets.
   4. Setze die Treppe ein und lege acht weitere Kugeln auf die erhöhte Plattform.
   5. Lege die Ratte in die Transportbox.
   6. Transportieren Sie die Ratte mit der Transportbox aus dem heimischen Käfig in die Treppenhausbox.
   7. Setze die Ratte in die Treppenbox (Abbildung 2).
   8. Nehmen Sie das Tier nach fünf Minuten aus der Treppenbox und setzen Sie es mit der Transportbox wieder in den Heimkäfig.
   9. Achte darauf, wie viele Kügelchen von der Plattform und (schließlich) von der rechten und linken Treppe gefressen wurden.
   10. Befüllen Sie die Treppe wieder, indem Sie die Vertiefungen auf jeder Stufe mit acht 45-mg-Pellets füllen.
   11. Reinigen Sie den Treppenkasten mit einer 0,1%igen Essigsäurelösung und legen Sie die zusätzlichen Pellets auf die Plattform.
   12. Wiederholen Sie diesen Vorgang (Akquisitionsphase) drei Tage hintereinander.
       HINWEIS: Alle beschriebenen Experimente wurden an männlichen Sprague Dawley-Ratten durchgeführt. Die Dauer der verschiedenen Trainingsmodule kann bei Ratten unterschiedlicher Stämme, Geschlechter und Händler unterschiedlich sein.
2. Test der freien Wahl
   1. Reinigen Sie den Treppenkasten mit einer 0,1%igen Essigsäurelösung.
   2. Entfernen Sie die Treppe und füllen Sie die Vertiefungen auf jeder Stufe mit acht 45 mg Pellets.
   3. Lege die Ratte in die Transportbox.
   4. Transportieren Sie die Ratte mit der Transportbox aus dem heimischen Käfig in die Treppenhausbox.
   5. Setze die Ratte in den Treppenkasten.
   6. Nehmen Sie das Tier nach fünf Minuten aus der Treppenbox und setzen Sie es mit der Transportbox wieder in den Heimkäfig.
      Achte darauf, wie viele Kügelchen von der rechten und linken Treppe gefressen wurden.
   7. HINWEIS: Wenn die Tiere immer noch Probleme mit dem Greifen von Pellets haben, füge weitere auf die Plattform, wo sie leicht erreichbar sind.
   8. Befüllen Sie die Treppe wieder, indem Sie die Vertiefungen auf jeder Stufe mit acht 45-mg-Pellets füllen.
   9. Reinigen Sie den Treppenkasten mit einer 0,1%igen Essigsäurelösung für das nächste Tier.
   10. Wiederholen Sie diesen Vorgang (Phase der freien Wahl) drei Tage hintereinander.
       HINWEIS: Die vorgestellten Ergebnisse wurden durch Training erzielt, das ohne Ruhephase zwischen den Modulen durchgeführt wurde. Einige Gruppen bevorzugen einen Ruhetag zur Konsolidierung, um den Trainingsprozess zu unterstützen.
3. Erzwungener Auswahltest
   1. Reinigen Sie den Treppenkasten mit einer 0,1%igen Essigsäurelösung.
   2. Entfernen Sie die Treppe und füllen Sie die Vertiefungen an jeder Stufe auf der linken Treppe mit acht (erste drei Tage des Moduls) oder vier (aufeinanderfolgende drei Tage des Moduls) 45 mg Pellets.
      1. Führen Sie den Forced-Choice-Test auf der Seite durch, auf der die Beeinträchtigung auftreten wird.
         HINWEIS: Wir führen die Parkinson-Läsion an der rechten Hemisphäre durch und trainieren daher selektiv die linke Pfote.
   3. Lege die Ratte in die Transportbox.
   4. Transportieren Sie die Ratte mit der Transportbox aus dem heimischen Käfig in die Treppenhausbox.
   5. Setze die Ratte in den Treppenkasten.
   6. Nehmen Sie das Tier nach fünf Minuten aus der Treppenbox und setzen Sie es mit der Transportbox wieder in den Heimkäfig.
   7. Beachte, wie viele Kügelchen von der linken Treppe gefressen wurden.
   8. Befüllen Sie die Treppe wieder, indem Sie die Vertiefungen auf jeder Stufe mit acht oder vier 45 mg Pellets füllen (die Anzahl der Pellets hängt vom Trainingstag ab).
   9. Reinigen Sie den Treppenkasten mit einer 0,1%igen Essigsäurelösung für das nächste Tier.
   10. Wiederholen Sie diese Prozedur (Forced-Choice-Phase) sechs Tage hintereinander.
4. Datenerfassung
   1. Führen Sie das Experiment wie für das Forced Choice-Modul beschrieben (vier Pellets in jeder Vertiefung auf der linken Treppe) an zwei aufeinanderfolgenden Tagen durch. Berechnen Sie die Erfolgsquote (Anzahl der gefressenen Pellets) als Mittelwert der zwei Tage.

Ergebnisse

Abbildung 1: Testaufbau für eine Treppe. Der mit Pellets angeordnete Treppenkasten auf der linken Treppe. (A) Seitenansicht, (B) Ansicht von oben.

Abbildung 2: Treppenhaus-Test. Eine Hemiparkinson-Ratte während des Treppentests.

Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien

Name	Unternehmen	Katalognummer	Kommentare
Treppenkasten ohne Deckel	Glas Keil, Deutschland		maßgefertigt
Staubfreie Präzisionspellets, 45 mg	Bio Serv	F0021