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Methodenartikel

Motor und Hippokampus-Dependent Spatial Learning und Referenz-Gedächtnis-Bewertung in einem transgenen Mausmodell der Alzheimer-Krankheit mit Schlaganfall

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DOI:

10.3791/53089

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22. März 2016

 ,  ,  ,  , 
1Anatomy and Cell Biology, Schulich School of Medicine and Dentistry, Western University

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Um die komorbiden Alzheimer-Krankheit (AD) und Schlaganfall Zustand in einem neuen Modell zu untersuchen, werden drei Verhalten Aufgaben beschrieben, die sowohl die Motorsteuerung und kognitive Verhalten beurteilen. Zu diesen Aufgaben gehören die Strahl zu Fuß Aufgabe, Zylinder Aufgabe und Morris-Wasserlabyrinth.

Zusammenfassung

Alzheimer-Krankheit (AD) ist eine entkräftende neurodegenerative Erkrankung, die in der Neurodegeneration und Gedächtnisverlust führt. Während Alter ein wichtiger Risikofaktor für AD ist, hat Schlaganfall auch als Risikofaktor und einem Erschwerend in Verbindung gebracht. Die Komorbidität von Schlaganfall und AD führt zu einer verschlechterten krankheitsbedingten Motorsteuerung und AD im Zusammenhang mit kognitiven Defizite, wenn zu jeder Bedingung allein verglichen. Um die kombinierte Bedingung für einen Schlaganfall und AD, eine neue transgene Rattenmodell von AD, mit einer mutierten Form von Amyloid-Precursor-Protein (ein Schlüsselprotein beteiligt an der Entwicklung von AD) integriert in seine DNA-Modell, ist eine kleine einseitige Striatum Schlaganfall gegeben.

Für ein Modell mit der Kombination von Schlaganfall und AD, Verhaltenstests, die krankheitsbedingten Motorsteuerung, Fortbewegung und AD im Zusammenhang mit kognitiven Funktion beurteilen müssen umgesetzt werden. Der Zylinder Aufgabe umfasst eine kosteneffiziente, Mehrzweckgerät, das spontane forelimb Motor Verwendung bewertet. In dieser Aufgabe wird eine Ratte in einem zylindrischen Gerät gestellt, wo die Ratte spontan hinten und berühren die Wand des Zylinders mit seiner forelimbs. Diese Kontakte sind forelimb Motor Verwendung in Betracht gezogen und während der Videoanalyse nach dem Test quantifiziert. Eine weitere kosteneffiziente Umsetzung motorische Aufgabe ist der Strahl-walk Aufgabe, die forelimb Kontrolle, hindlimb Steuerung und Fortbewegung beurteilt. Diese Aufgabe umfasst eine Ratte zu Fuß über einen Holzbalken so dass für die Beurteilung der Extremitäten Motorsteuerung durch die Analyse von forelimb rutscht, hindlimb rutscht und fällt. Beurteilung von Lernen und Gedächtnis ist mit Morris-Wasserlabyrinth für dieses Verhaltensparadigma abgeschlossen. Das Protokoll beginnt mit räumlichen Lernen, wobei die Ratte eine stationäre versteckte Plattform lokalisiert. Nach dem räumlichen Lernen wird die Plattform entfernt und sowohl kurzfristige und langfristigen räumlichen Referenzspeicher bewertet wird. Alle drei dieser Aufgaben sind empfindlich auf Unterschiede im Verhalten und innerhalb von 28 Tagen nach diesem Modell fertiggestellt, dieses para machenDIGM zeiteffizient und kostengünstig.

Einleitung

Alzheimer-Krankheit (AD) ist die häufigste Form der Demenz bei älteren Menschen und eine schwächende neurodegenerative Erkrankung. Histopathologisch AD präsentiert sich als Amyloid-Plaques, Neurofibrillen und neuronalen Verlust. Amyloid - Plaques bestehen hauptsächlich aus Amyloid - beta-Peptid (A & bgr;) , die durch eine veränderte proteolytische Spaltung des Amyloid - Vorläuferprotein (APP) durch β-Sekretase und γ-Sekretase - Enzyme 1,2,3 hergestellt wurde. Das Spaltprodukt, Aß, Ablagerungen im Gehirn zu schaffen pathologischen Amyloid-Plaques und hat toxische Wirkungen auf das Gehirn, die zu den charakteristischen Lernstörungen und Gedächtnisverlust führen kann. Alle diese Schritte werden zusammen als "Amyloid - Kaskaden - Hypothese" 3,4 bezeichnet. Während diese Hypothese wichtig ist, wenn AD zu untersuchen, haben andere zelluläre Veränderungen worden, um diese Plaque-Formationen vorangehen gefunden, die von der ursprünglichen Amyloid-Kaskaden-Weg abkommt. Diese anderenzelluläre Veränderungen gedacht werden , um frühzeitig Gedächtnisverlust beitragen, in AD Lernen vor 3,5,6 zur Plaquebildung beteiligt Beeinträchtigungen und anderen kognitiven Störungen.

Mit AD immer häufiger werden, Risikofaktoren für AD Entwicklung werden immer ein äußerst wichtiger Fokus der Forschung. Obwohl das Alter der Hauptrisikofaktor für die sporadische Formen von AD ist, haben andere Risikofaktoren identifiziert wurden, einschließlich Schlaganfall 7,8. Schlaganfall ist nicht nur ein Risikofaktor, es kann aber auch bereits Demenzen verschlimmern. Zum Beispiel klinisch hat die Progression von AD bei Patienten schlechter zu sein gezeigt , die zuvor Schlaganfall 9 erlebt hatte. Darüber hinaus erhöhte die APP - Expression und Aß - Akkumulation in experimentellen Tiermodellen von Aß Toxizität kombiniert mit fokaler zerebraler Ischämie 10,11 gefunden. Da es diese wichtige Wechselwirkung zwischen Schlaganfall und AD ist, ist es wichtig, dass diese beiden Pathologien weiter erforscht werdenzusammen in komorbiden Modelle zum besseren Verständnis der Pathophysiologie und in beiden Bedingungen impliziert Verhaltensweisen.

Um Komorbiditäten, ein geeignetes Modell zu untersuchen hatte, in dem ein Schlaganfall entwickelt werden könnte mit Aß interagieren AD-ähnliche Pathologie zu erzeugen. Zum ersten Mal wird ein APP21 transgenen Ratte, die ein mutiertes humanes APP-Gen in seiner DNA inkorporiert hat wurde verwendet, ein geeignetes Modell von AD zu erreichen. Die Mutationen sind der schwedische Doppel Missense und einzelne Missense - Mutationen Indiana, die beide in familiäre Formen der AD 4,8,12 in Verbindung gebracht. In Abwesenheit eines zusätzlichen Beleidigung, diese Rattenmodell Alter ohne die charakteristischen Aß - Plaques oder neurofibrillären Tangles Entwicklung 12. Daher wird in dem Bestreben AD-ähnliche Verhaltens Pathologie zu induzieren, ein kleiner Hub in die rechte Striatum 9 eingeführt , die kleinen subkortikalen Hübe häufig in Demenz - Patienten nachzuahmen. Der Hub in der APP21 transgenen rat verkörpert die co-morbiden Zustand und ermöglicht Untersuchung von verschiedenen Arten von Verhaltensänderungen in beiden Krankheitszuständen in Verbindung gebracht. Insbesondere ist diese Induktion von AD-ähnliche Pathologie und kognitive Defizite in der erwachsenen Ratte ermöglicht es uns, die frühesten molekularen und kognitiven Veränderungen vorangehenden AD untersuchen.

Da das Ziel, die ersten Anzeichen von Verhaltensänderungen zu bestimmen, und da sowohl Schlaganfall und AD sehr deutliche Verhaltens Pathologien haben, wenn die komorbiden Modell studieren, benötigen Verhalten Aufgaben eine Vielzahl von Verhaltens Phänotypen zu bewerten. Es gibt eine Batterie von relativ empfindlichen Tests, die getan werden kann, motorische und kognitive Verhalten in Nagetiermodellen zu analysieren, die eine Vielzahl von Paradigmen und Geräte beinhalten. Um speziell forelimb und hindlimb Motorik, der Zylinder Aufgabe und Strahl zu Fuß Aufgabe wurden analysieren umgesetzt motorische Defizite erkennen und Fortbewegung in diesem Modell zu überwachen. Andere sensible Aufgaben entwickelt, um speziell zu bewerten Fein forelimb Motorik (dh die Treppe Aufgabe und einzelne Pellet Erreichen Aufgabe) erfordern Nahrungsentzug 11,13,14. Um eine der bekannten Wirkungen von Nahrungsentzug auf Krankheit Pathologien 15,16,17, vermeiden haben diese Tests wurden für diese Studie als ungeeignet. Der Zylinder Aufgabe beurteilt die spontane Nutzung der forelimbs Ratte in einer neuen Umgebung während der Aufzucht und kann mit einseitigen Hub 10,18 Asymmetrie zwischen forelimbs bei Ratten erkennen. Ein wesentlicher Vorteil dieser Aufgabe besteht darin , dass die Vorrichtung für andere Aufgaben Verhalten wie die Porsolt gezwungen swim Aufgabe 19 verwendet werden. Im Gegensatz kann der Strahl-walk Aufgabe der Zylinder Aufgabe, auch die Analyse von hindlimb und forelimb Motorsteuerung, zusätzlich 10,14 bis locmotion. Beam-Walking enthält eine Bewegungskomponente, eine Balance Komponente und qualifizierte Fußplazierung. Beide Tests sind kostengünstig, unkompliziert und zeiteffizient und erläutern die Auswirkungen des Schlaganfalls und AD auf d ifferences in Extremität Funktion.

Abgesehen von Veränderungen in der Motorfunktion beinhaltet AD Gedächtnisdefiziten, die in frühen Stadien der Krankheitsfortschritt darstellen kann. Als AD-ähnliche Erkrankungen in einem Nagetiermodell Adressierung, ist es entscheidend , dass Hippocampus - abhängigen Lernen und Gedächtnis zu beurteilen, da der Hippocampus weitgehend in AD 2 betroffen eine wichtige Gehirnstruktur ist. Der Hippocampus ist eine wesentliche Gehirnregion für räumliches Lernen und Gedächtnis und seine Funktion können verschiedene Labyrinth Paradigmen bei Nagern getestet werden. Eine der meist verbreiteten Labyrinth Aufgaben für Nagetiermodellen verschiedener Krankheiten ist der Morris - Wasserlabyrinth 20. Der Morris-Wasserlabyrinth nutzt räumliche Hinweise, die Ratte zu unterstützen, in eine stationäre versteckte Plattform Ortung und testet räumlichen Referenzspeicher, wenn die Plattform entfernt wird. Ein wertvoller Vorteil des Wasserlabyrinth ist jedoch, dass sie sehr anpassungsfähig ist abhängig von der vorgeschlagenen Forschungsfrage 20.

Zelt "> Zum ersten Mal können die beschriebenen Techniken verwendet wurden, motorische und kognitive Funktion in einem neuartigen komorbiden Rattenmodell für Schlaganfall und AD zu beurteilen. wurde kleine Striche in einem APP21 transgenen Rattenmodell. Co-Morbidität erreicht Beteiligung durch Induktion Vasokonstriktion der Blutgefäße im Striatum einen kleinen Schlaganfall in APP21 transgenen Ratten zu erzeugen. Diese Hubmodell als Co-morbiden Zustand in einer alternativen Rattenmodell von AD 11. Fortschritt in diesem Roman APP21 transgenen Rattenmodell war gut etabliert bestimmt wurde produzieren können (Parkinson-Krankheit dh) ein translational wertvolles Modell. Während die Verhaltens beschriebenen Aufgaben werden mit einem komorbiden Schlaganfall und AD Rattenmodell, diese Aufgaben weiter zu anderen Modellen von Schlaganfall oder Modelle von anderen neurologischen Erkrankungen angewendet werden. die allgemeine Methodik wird auf diese anderen Krankheitszuständen beschrieben breit anwendbar sein, aber das Verhalten Fristen und Paradigmen können Veränderungen auf der Grundlage der vorgeschlagenen res erfordernearch Frage und Modell. Neben anpassungsfähig zu sein, sind die beschriebenen Aufgaben wirksam in minor Defizite zeigen, aber auch kosten- und zeiteffizient ist.

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Protokoll

Die entsprechenden institutionellen Tierethikkommission sollten alle den Verhaltensverfahren genehmigen, bevor Experimente zu starten. Alle hier beschriebenen Tier Arbeit wurde von Western University Tiergebrauch Subcommittee und folgt dem Canadian Council on Animal Care-Richtlinien zugelassen. Diese Tierversuche wurden während der Lichtphase.

1. Zylinder Aufgabe für Gross Motor Beurteilung Vorderbein

  1. Geräte-Setup
    1. Erwerben Sie ein Plexiglas-Zylinder mit einem perforierten Deckel, der die Größe der Ratte für das Experiment verwendet wird Platz. Die Größe des Zylinders sollte nicht zulassen, dass die Ratte die Spitze zu erreichen, wenn die Aufzucht und es sollte für 2 cm zwischen der Wand und der Ratte Nase und der Basis des Rattenschwanz ermöglichen. Die Standardgröße eines Zylinders von 23 cm Durchmesser und 40 cm in der Höhe für eine 6-month-old (400-600 g) Ratten.
    2. Einen Spiegel in einem Winkel von 45 ° unterhalb der Zylindervorrichtung mit dem Zylinder auf einem Ple Sitzxiglas stehen oder eine andere Form der Unterstützung etwa 30 cm über Tischplatte.
    3. Legen Sie eine Videokamera auf einem Stativ in einem angemessenen Abstand, um den gesamten Durchmesser des Zylinders in den Spiegel auf der Videokamera zu visualisieren.
    4. Schalten Beleuchtung zu einem Dimmer Einstellung und spielen weißes Rauschen in den Raum (zB bei niedriger Lautstärke, subtile Musik) , um die Wirkung der plötzliche laute Geräusche zu reduzieren. Dies sollte dazu beitragen, die Bewegung zu fördern und das Einfrieren durch laute Geräusche zu verhindern.
  2. Versuchsdurchführung
    1. Verschieben Sie die Ratten in den Versuchsraum 30 Minuten vor Beginn der ersten Versuchsratten mit Musik zu spielen und Dimmer-Beleuchtung in den Raum zu akklimatisieren.
    2. Schreiben Sie die entsprechenden Tier- und Versuch Informationen (dh Tiernummer, Tag in der Zeitleiste und Probenummer) auf einem kleinen weißen Brett. Dieses Brett vor dem Spiegel.
    3. Drücken Sie Aufzeichnung auf der Videokamera mit dem weißen Brett vor dem Spiegel, wählen Sie die Ratte in der Nähe der Basis o upf den Schwanz, legen Sie die Ratte in den Zylinder und den Deckel zu sichern. Stehen an der Seite des Zylinders weg zu vermeiden, mit Videoaufnahme stören.
    4. Entfernen Sie die weiße Tafel von vor dem Spiegel und lassen Sie die Aufzeichnung der Videokamera die Ratte in den Zylinder für 5 Minuten (einen Timer verwenden 5 min von dem aufgenommen werden, wenn die weiße Tafel entfernt ist). Dies ist ein Versuch.
    5. Reinigen Sie den Zylinder mit einem Papiertuch und Wasser nach einem Prozess.
    6. Wiederholen Sie die Schritte 1.2.2-1.2.5 zwei weitere Male mit insgesamt drei Versuche zu erzielen. Es sollte eine 20-30 min inter-trial Zeit die Chance der Gewöhnung an den Zylinder zu verringern. Während dieser Zeit laufen Zylinder Versuche für die anderen Ratten.
  3. Video-Analyse
    1. Importieren von Videokamera - Dateien in Videobearbeitungsprogramm (zB iMovie)
    2. Stellen Sie die Videos in Clips für jeden Versuch. Stummschalten des Volumens des Videos und eine Verringerung der Geschwindigkeit des Video zu 25% des Originals.
    3. Zählen Sie die Anzahl der Kontakte forelimbmit der Wand des Zylinders für den linken und rechten Vorderbein. Für die gleichzeitige linken und rechten Kontakten, zählen diese forelimb Kontakte als "beide". Denken Sie daran, dass das Video durch einen Spiegel aufgezeichnet wird, was die linke Vorderbein im Video rechts forelimb in der Realität des Tieres zu sein scheint, entspricht.
    4. Berechnen Sie die prozentuale Nutzung des betroffenen forelimb (kontralateral zur Schlaganfall) unter Verwendung der folgenden Gleichung: [{(betroffene Kontakte + ½ bilaterale Kontakte) / Gesamtzahl Kontakte} x 100]. Die Leistung der beiden Wildtyp-Gruppen und der transgenen Gruppe ohne Schlaganfall werden Vergleichsgruppen als Darstellung von krankheitsinduzierte Probleme zu bewerten.

2. Strahl-walk Aufgabe für Gross Motor Beurteilung

  1. Geräte-Setup
    1. Erwerben Sie einen glatten Holzbalken verschlossen, die 2 cm breit und ca. 120 cm lang (für eine 200-600 g Ratte optimale Breite) ist.
    2. Legen Sie zwei Tabellen oder Regale unseine 100 cm auseinander. Die Oberflächen jeder Einheit sollte etwa 40 cm über dem Boden befinden.
    3. Befestigen beide Enden des Balkens auf den Tisch oder Regalfläche Klebeband. Ungefähr 1 m von nicht unterstützten Strahllänge sollte nun 40 cm über dem Boden angehoben werden.
    4. Legen Sie eine Videokamera auf einem Stativ auf, über die gesamte Länge des Strahls zu erfassen. Um den Kontrast in dem Video zu verbessern, sollten Sie einen schwarzen Hintergrund hinter dem Strahl einzuführen, wenn weiße Ratten verwendet wird.
  2. Versuchsdurchführung
    1. Verschieben Sie die Ratten in den Versuchsraum 30 Minuten vor Beginn der ersten Versuchsratten mit Musik zu spielen und Dimmer-Beleuchtung in den Raum zu akklimatisieren.
    2. Platzieren Sie den Käfig oder Anreicherung der Umwelt Rohre Ratte an einem Ende des Balkens und legen Sie die Ratte am anderen Ende des Balkens.
    3. Führen Sie ein paar nicht bespielten betreibt zwei Tage vor der experimentellen Studien. Lassen Sie die Ratte die Umgebung zu erkunden und die Ratte in Richtung der Strahlführung durch die Basis der Ratte hält'S Schwanz.
    4. Sobald die Ratte den Strahl bewegen sich der Käfig oder das Rohr mit dem anderen Ende des Balkens und wiederholen überschritten hat. Wenn die Ratte den Strahl frei in jede Richtung kreuzt, ist der Trainingseinheit über. Halten Sie die Anzahl der Ausbildung unter allen Tieren im Einklang läuft.
    5. Schreiben Sie die entsprechenden Tier- und Versuch Informationen (dh Tiernummer, Tag in der Zeitleiste und Probenummer) auf einem kleinen weißen Brett. Kleben Sie diese weiße Tafel an der Wand hinter dem Strahl.
    6. Platzieren Sie den Käfig oder Umgebung Anreicherung Schlauch Ratte an einem Ende des Balkens.
    7. Drücken Sie Aufzeichnung auf der Videokamera und wählen Sie die Ratte durch die Basis des Schwanzes und am Ende des Strahls gegenüber dem Käfig oder Schläuche auf.
    8. Notieren Sie sich die Gesamtheit der Studie, die endet, wenn die Ratte erfolgreich über die volle Länge des erhöhten Strahlen abgeschlossen hat überquert. Wenn die Ratte Pausen auf halbem Weg über den Strahl, sanft scruff der Ratte durch die Basis des Schwanzes oder der Rattenschwanz sanft berührenBewegung über den Strahl zu fördern. Sie nicht die Ratte nach vorn in irgendeiner Art und Weise drücken.
    9. Re-do Studien, in denen die Ratte seitwärts dreht, während auf dem Balken, immer wieder aufhört zu Fuß oder inkonsistent geht. Wenn eine Ratte fällt und fährt mit dem Strahl zu hängen, sanft die Ratte schöpfen und legen Sie sie an der Position des Sturzes auf den Balken zurück und die Studie fortzusetzen.
    10. Bewegen Sie den Käfig oder Schlauch mit dem anderen Ende des Balkens, die Studie # auf der weißen Tafel ändern und die nachfolgende Studie aufzunehmen.
    11. Wiederholen Sie diesen Vorgang, bis insgesamt 6 Versuche durchgeführt wurden, mit 3-Studien für jede Richtung aufgezeichnet werden. Alle 6 Studien für eine Ratte kann vor Beginn der Versuche für die nächste Ratte aufgezeichnet werden.
  3. Video-Analyse
    1. Importieren von Videokamera - Dateien in Videobearbeitungsprogramm (zB iMovie).
    2. Stellen Sie die Videos in Clips für jeden Versuch und stumm die Lautstärke des Videos. Analysieren Sie jede Videoclip Frame für Frame.
    3. Zählen Sie die Anzahldie Ratte von insgesamt Schritte unternimmt, über die gesamte Länge des Balkens und die Gesamtzahl der linken und rechten hinteren Gliedmaßen und forelimb rutscht und die Gesamtzahl der Stürze zu gehen. Die Leistung der beiden Wildtyp-Gruppen und die transgene Gruppe ohne Schlaganfall im Vergleich zu den komorbiden Gruppe betrachtet Entstehung von Defiziten zu bewerten einzigartig in der komorbiden Zustand.

3. Morris Wasser-Labyrinth für Hippocampus-abhängige räumliche Lern- und Referenz-Gedächtnis

  1. Geräte-Setup
    1. Sichern Sie sich eine Videokamera über dem Zentrum eines kreisförmigen Pool (148 cm Durchmesser und 58 cm Tiefe) positioniert. Richten Sie die vier bezeichneten Quadranten richtig mit dem Umriss des Pools in der Tracking-Software-Programm.
    2. Füllen Sie den runden Becken mit Wasser ca. 36 cm tief. Das Wasser sollte durch Füllen der Pool ein paar Tage vor dem Beginn des Versuchsprotokoll auf Raumtemperatur erwärmt werden.
    3. In schwarz ungiftig Acrylfarbe unbis das Wasser ist undurchsichtig, wenn weiße Ratten verwendet. Verwenden Sie eine helle Farbe, wie Weiß, für dunklere farbige Ratten.
    4. Umgeben den Pool mit leeren Wandflächen, einschließlich Raumteiler, wenn nötig. Wenn im Pool, sollte die Ratte nicht in der Lage sein, die Experimentatoren zu sehen.
    5. Schneiden Sie 4 große unterschiedlich geformte räumlichen Informationen aus verschiedenen Farben des Plakats Bord und befestigen Sie eine Form an der Wand pro bezeichneten Norden, Osten, Südosten und Südwesten Pool Standorten. Diese Hinweise sollte etwas höher sein als der Rand des Beckens.
    6. Schalten Sie ein Radio bei geringer Lautstärke im nordwestlichen Quadranten der Ratte zu verhindern, dass durch unerwartete laute Geräusche während des Tests abgelenkt zu werden.
    7. Legen Sie eine kreisförmige Plattform (11,5 cm Durchmesser, Oberfläche 2-3 cm unter der Wasseroberfläche) in der Mitte des Ziel Quadranten.
    8. Schalten Sie Hauptraum Beleuchtung aus und drehen auf einer Etage Stehlampe auf der gegenüberliegenden Seite des Raumteiler zum Pool um den Bereich zu beleuchten.
  2. Computerkonfiguration
    1. Verwenden Sie ein Tracking-Programm, das für Morris-Wasserlabyrinth Verhalten Aufgaben und Setupprotokoll vor Beginn der Experimente konzipiert. Ein Beispiel eines möglichen Programms ist in Figur 4 vorgesehen.
    2. Set 4 aufeinander folgenden Tagen mit 4 Studien von 90 Sekunden jeweils für die räumliche Lernexperiment.
    3. Set 2 separate Probe-Experimenten von 30 Sekunden jeweils bei 24 Stunden nach dem letzten räumlichen Lernversuch und 1 Woche nach der ersten Sonde Experiment.
    4. Set cued Lern ​​Studien bei 4 Versuchen pro Tag für 2 aufeinander folgenden Tagen, beginnend 24 Stunden nach der zweiten Sonde Experiment. Jeder Versuch sollte 60 Sekunden insgesamt sein.
    5. Für jede Stufe, stellen Sie den Test, um so, dass es eine 20 Minuten zwischen den Untersuchungsintervall zwischen jedem Versuch für einen bestimmten Tier. Andere Tiere können während dieser inter-trial-Intervall, so lange betrieben werden, wie jedes Tier eine 20 min unterhält Inter Studie Intervall.
    6. Sicherzustellen, dass die Plattformposition vom Experimentator definiert werden soll, und dass alle anderen Zonen sind dedurch die bestimmungsgemäße Plattform Position definiert.
    7. Stellen Sie das Programm manuell starten und jeden Versuch zu beenden.
  3. Spatial Learning Experiment
    1. Setzen Sie die runde Plattform im südwestlichen Quadranten. Es sollte mit der kreisförmigen bezeichnet als "Plattform" in der Quadranten auf dem Computerprogramm ausgerichtet werden.
    2. Startpositionen rund um den Pool sollte für jede Ratte randomisiert werden. Sie sind alle Startpositionen in jeder Behandlungsgruppe. Keine Ratte beginnt aus dem Nordosten Position für alle räumlichen Lernen Studien im Paradigma für eine neue Startposition während Sonde Tests zu ermöglichen, präsentiert.
    3. Halten Sie die Ratte an der Basis seines Schwanzes und sanft im Wasser entlang der Wand des Beckens an der vorgesehenen Startposition und schnell aus der Ratte Sicht bewegen.
    4. Haben die anderen Experimentator die Tracking-Software starten, sobald die Ratte im Wasser ist. Ein Timer sollte Zählen von 0 auf dem Tracking-Programm zu starten.
    5. Wenn die Ratte die Plattform gefunden hat, haben die anderen Experimentator die Studie auf dem Computer zu stoppen und die Ratte auf der Plattform für mindestens 30 Sekunden verlassen, bevor sie abgerufen werden. Wenn die Ratte die Plattform springt vor dem Prozess auf dem Computer beendet wird, geht die Studie.
    6. Wenn die Ratte nicht die Plattform in der vorgesehenen Probezeit zu finden, führen Sie die Ratte auf die Plattform mit der Hand (entweder machen die Ratte Hand folgen oder die Ratte durch die Basis seines Schwanzes führen). Halten Sie die Ratte auf die Plattform für 30 Sekunden.
    7. Entfernen Sie die Ratte aus dem Pool von der Basis seines Schwanzes auf den Arm des Experimentators, die mit einem Tuch oder lassen Sie die Ratte auf eine tragbare Oberfläche klettern bedeckt ist.
    8. Wiederholen Sie die Schritte 3.3.3-3.3.7 für insgesamt vier Versuche pro Ratte. Es sollte für jede Ratte ein interProbeIntervall von 20 min.
    9. Bringen Sie die Ratten in ihre Heimat Käfig unter einer Wärmelampe für mindestens 10 Minuten nach der endgültigen räumlichen Lernen Studie der Ratte.
    10. Weiter EXAct gleiche räumliche Lernprotokoll für Tag 2 bis Tag 4 von räumlichen Lernen.
    11. Am Tag 2-4, halten nicht die Ratte auf der Plattform nicht mehr. Lassen Sie die Ratte für 30 Sekunden auf der Plattform ohne Hilfe sitzen mit den Experimentatoren aus den Augen. Dies kann bei der späteren Versuche am Tag 1 gelegentlich erfolgen.
  4. Probe Experiment
    1. Entfernen Sie die Plattform aus dem Pool. Sicherstellen, dass die vorherige Plattform Position auf dem Computer (Kreis in der südwestlichen Quadranten) definiert bleibt.
    2. Legen Sie die Ratte im Wasser entlang der Wand des Beckens an der nordöstlichen Position und schnell zu bewegen aus der Sicht einer Ratte. Die Verwendung des neuen Nordosten Startposition sorgt dafür, dass die Ratte die Plattform Position unabhängig von vorher trainierten Startpositionen erinnert.
    3. Haben die anderen Experimentator die Tracking-Software starten, sobald die Ratte im Wasser ist. Ein Timer sollte Zählen von 0 auf der Tracking-Software starten.
    4. Rufen Sie die Ratte aus dersüdwestlichen Quadranten des Pools durch die Basis seines Schwanzes und halten auf einem Handtuch bedeckten Arm oder die Ratte auf eine tragbare Oberfläche klettern lassen.
    5. Bringen Sie die Ratten in ihre Heimat Käfig unter einer Wärmelampe für mindestens 10 Minuten nach jeder Sonde Studie der Ratte.
    6. Wiederholen Sie diesen Versuch (Schritte 3.4.1-3.4.5) 1 Woche später.
  5. Cued Learning Experiment
    1. Verwenden Sie Klebeband einen Durchmesser von 4 cm weißen sphärischen Cue auf einem Ständer zu sichern, die auf der Plattform 8,5 cm groß ist (Gesamthöhe von Cue ist 12,5 cm). Die Oberseite des kugelförmigen cue mindestens 8,5 cm über der Wasseroberfläche sein.
    2. Entfernen Sie die räumlichen Informationen von den Wänden rund um den Pool.
    3. Randomize Plattform Positionen und Startpositionen für jede Ratte in jeder Gruppe. Alle Plattform und Startpositionen sollten für jede Behandlungsgruppe vertreten sein.
    4. Platzieren Sie Plattform in der vorgesehenen Plattformbereich und definieren in der Tracking-Software.
    5. Legen Sie die Ratte im Wasser entlang der Wand des Beckens bei ter bezeichnete Position starten und schnell aus der Ratte Sicht bewegen.
    6. Haben die anderen Experimentator die Tracking-Software starten, sobald die Ratte im Wasser ist. Ein Timer sollte Zählen von 0 auf der Tracking-Software starten.
    7. Sobald die Ratte die Plattform erreicht, haben die anderen Experimentator die Studie auf dem Computer zu stoppen. Wenn die Ratte die Plattform springt, geht die Studie. Bevor die Ratte das Abrufen, erlauben die Ratte auf die Plattform für 15 Sekunden zu sitzen.
    8. Rufen Sie die Ratte aus dem Pool von der Basis seines Schwanzes und halten auf einem Handtuch bedeckten Arm oder lassen Sie die Ratte auf eine tragbare Oberfläche klettern.
    9. Schauen Sie sich die Plattformposition für die nächste Ratte und die Plattform in den entsprechenden Bereich in der Tracking-Software definiert bewegen.
    10. Wiederholen Sie die Schritte 3.5.4-3.5.9 für die folgenden drei Versuche. Es sollte ein inter Studie Intervall von 15 min.
    11. Bringen Sie die Ratten in ihre Heimat Käfig unter einer Wärmelampe für mindestens 10 Minuten nach jeder fina Rattel cued Studie zu lernen.
    12. Weiter das gleiche Protokoll für Tag 2 von cued Lernen.
  6. Datenanalyse
    Hinweis: Die Zeit in Zonen verbracht, zurückgelegte Strecke in Zonen, Durchschnittsgeschwindigkeit, die Anzahl der Einträge in Zonen und die Zeit bis zur ersten Einfahrt in die Zone werden oft verwendet.
    1. Analysieren Sie die Zeit und Distanz, die Plattform-Zone und die durchschnittliche Geschwindigkeit pro Tag von räumlichen und cued Lernen separat zu erreichen. Für Probe-Experimenten, analysieren die Latenz zum ersten Eintrag in der Zielzone als Ausgangs Zeit oder eine prozentuale Änderung der Sonde 1 bis 2 sondieren.

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Ergebnisse

Die Verhaltens beschriebenen Aufgaben wurden verwendet, um die Auswirkungen von Schlaganfällen in einem transgenen APP21 Rattenmodell der Alzheimer-Krankheit nachzuweisen. Die Kombination von Schlaganfällen und dem APP21 Transgen wird erwartet, dass in größeren motorische Defizite in den betroffenen Gliedmaßen zu führen, sowie erhöhte Gedächtnisdefizite.

Der Zylinder Aufgabe beurteilt Brutto forelimb Motorfunktion und wird als...

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Diskussion

Die Kombination von Schlaganfall und Alzheimer-Krankheit führt zu sehr deutliche Verhaltens Pathologien, die sowohl motorische und kognitive Funktion in Abhängigkeit von der Schwere der jeweiligen Zustand beeinflussen können. Somit ist es notwendig, die Verwendung einer Vielzahl von Verhaltens Aufgaben zu machen, die einzelnen Beiträge dieser Bedingungen zu bestimmen, sowie einen Einblick in die kombinierten und potentiell interaktive Effekte in der co-morbiden Zustand geben. Die präsentierten Daten zeigen drei kostengü...

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Offenlegungen

Die Autoren erklären, dass sie keine finanziellen Interessen haben.

Danksagungen

Diese Arbeit wurde mit finanzieller Unterstützung der Canadian Institutes of Health Research (CIHR) ermöglicht und die Autoren möchten sich bei CIHR für ihre finanzielle Unterstützung bedanken.

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
ZylinderWestern UniversityPlexiglas Zylinder
Zylinderdurchmesser: 23 cm
Zylinderhöhe: 40 cm
Plattformhöhe: 30 cm
Spiegellänge: 35 cm
Spiegelbreite: 26,5 cm		Dies wurde speziell von Western University Machine Services für unser Labor hergestellt. Bitte wenden Sie sich an den von Ihnen gewählten Hersteller, um dieses Produkt zu entwerfen.
Handheld-VideokameraJVCGZ-E200
Videokamera StativSlikF163
AM/FM RadioweckerSylvaniaSCR1388
White BoardWalmartBreite: 71,12 cm
Höhe: 55,88 cm		Diese können in jedem Geschäft gekauft werden (z. B. Walmart, Universitätsbuchhandlungen)
Trocken abwischbarer MarkerExpoExpo Trocken abwischbares Original MarkierungDiese können in jedem Geschäft gekauft werden (z. B. Walmart, Universitätsbuchhandlungen)
HolzbalkenRonaSperrholz
Breite: 2 cm
Länge: 100 cm
VWR Allzweck-LaborbandVWR Intl.89097-920
iMovie '11Apple Inc.Version 9.0.9 (1795)Dies ist die Version, die in diesem Manuskript verwendet wird, aber jede andere iMovie-Version oder Videobearbeitungssoftware kann verwendet werden.
Morris Water Maze Pool mit PlattformStoelting Co.60136/60035Dies sind nicht die genauen Produkte, die im Video verwendet werden, aber diese sind im Wesentlichen identisch.
Plattformqueue-Das verwendete Plattformqueue wurde aus einem kleinen Metallständer und einer weißen kugelförmigen Schaumstoffkugel hergestellt. Diese können wahrscheinlich in jedem Geschäft mit Heimwerkermaterialien gekauft werden (z. B. Walmart, Rona usw.)
Mainstays 71" StehleuchteWalmartHW-F0377SLV
ANY-Maze VerhaltensverfolgungssoftwareStoelting Co.60000Es gibt ANY-maze®-Pakete, die die Kamera mit oder ohne Computer und Zubehör enthalten.
Kompakte VideokameraLogitechV-U0023
LaptopHewlett-PackardHP Pavilion dv6 Notebook PCLaptop Besonderheiten: AMD A6-3420M APU mit Radeon HD Grafik 1,50 GHz, 6,00 GB RAM, 64-Bit-Betriebssystem.
Americana Ungiftige AcrylfarbeDecoArtDAO67-9Diese Farbe kann auf der DecoArt-Website bestellt oder im Geschäft bei DecoArt-Händlern gekauft werden.
PlakatwandWalmartPA-1961

Referenzen

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