10. Juli 2014
Mausmodelle sind in Studien der Verhaltensneurowissenschaften immer beliebter geworden. Mit der Weiterentwicklung der Modelle ist es wichtig, sensible Verhaltensmaßstäbe zu entwickeln, die speziell auf die Maus zugeschnitten sind. Dieses Protokoll beschreibt die Pasta Matrix Reaching Task, bei der es sich um eine geübte motorische Aufgabe handelt, die in Mausmodellen für Schlaganfälle verwendet wird.
Das übergeordnete Ziel dieses Verfahrens ist es, die Verhaltenseffekte der kompensatorischen Gliedmaßennutzung und eines Mausmodells für Schlaganfälle zu bewerten. Dies wird erreicht, indem zunächst die bevorzugte Reichweite der Gliedmaßen bestimmt wird, indem man den Mäusen erlaubt, während der Formgebung mit einer der beiden Gliedmaßen zu greifen. Der zweite Schritt besteht darin, die motorischen Fähigkeiten zu etablieren, indem nur das bevorzugte Glied auf der Pasta-Matrix-Greifaufgabe trainiert wird.
Als nächstes wird die Verwendung von kompensatorischen Gliedmaßen gelehrt, indem Mäuse trainiert werden, das weniger betroffene Glied auf der Pastamatrix zu verwenden. Die Aufgabe beginnt vier Tage nach einer einseitigen ischämischen Verletzung kontralateral zur bevorzugten Gliedmaße. Der letzte Schritt besteht darin, die Auswirkungen des Trainings der weniger betroffenen Gliedmaßen auf das funktionelle Ergebnis der vom Schlaganfall betroffenen Gliedmaße zu bewerten.
Letztendlich zeigt sich eine Beeinträchtigung des funktionellen Ergebnisses der betroffenen Extremität durch eine Abnahme der Anzahl erfolgreicher Reichweiten über mehrere Testtage. Diese Methode kann helfen, Schlüsselfragen in der Schlaganfall-Grundlagenforschung zu beantworten, einschließlich der Auswirkungen von Verhaltensinterventionen auf das funktionelle Ergebnis. Im Allgemeinen werden Personen, die mit dieser Methode noch nicht vertraut sind, Schwierigkeiten haben, da sie viel Zeit und Patienten benötigen, um Mäusen diese hochqualifizierte Aufgabe beizubringen.
Der Vorteil ist, dass die Sensitivität dieses Tests die anderer sensomotorischer Tests übertrifft. Bei Mäusen. Beginnen Sie den Vorgang, indem Sie ungekochte CAPI-Nudelstücke mit einer Rasierklinge schneiden.
Als nächstes legst du die Nudelstücke in die Nudelmatrix. Gewöhnen Sie eine Maus für drei Sitzungen von jeweils fünf bis 10 Minuten an die Testkammer, wobei eine volle Nudelmatrix vorne und mehrere Nudelstücke unten zum Fressen platziert werden, um die Reichweite zu formen. Platzieren Sie die Maus in der Testkammer mit einer vollen Pasta-Matrix davor, wie beim Siedlungstraining.
Notieren Sie die Anzahl der Griffe mit jedem Glied und geben Sie die Anzahl der Griffe mit dem rechten und linken Glied an. Getrennt. Definieren Sie eine Reichweite als die Verlängerung eines Gliedes durch die weitreichende Öffnung, so dass das Handgelenk die Ebene der Kammer durchbricht und die vier Pfoten außerhalb der Kammer sichtbar werden. Es ist nicht notwendig, dass der Griff während der Formgebungssitzungen auf die Pasta gerichtet ist oder mit ihr in Berührung kommt.
Begrenzen Sie die Maus auf maximal 10 Reichweiten oder 10 Minuten Verweildauer in der Kammer, je nachdem, was eintritt. Erstens, um die Maus zum Greifen zu animieren. Halten Sie mehrere Stücke Nudeln durch die Öffnung, die Sie in die Kammer führen.
Ziehen Sie die Nudelstücke heraus, wenn die Maus Interesse zeigt, wie z.B. schnüffeln oder beißen, und animieren Sie sie so, nach den sich zurückziehenden Nudelstücken zu greifen. Wenn die Mäuse kein Interesse an den trockenen Nudeln zeigen, was die Spitzen der Nudelstücke in eine kleine Tasse warmes Wasser geben, um sie schmackhafter zu machen. Shaping-Sitzungen werden auch verwendet, um die Präferenz der Gliedmaßen zu bestimmen.
Wenn eine Maus mindestens 70 % ihrer täglichen Reichweite mit einem einzigen Glied aufweist, werden diese vier Gliedmaßen als bevorzugtes Glied definiert. Platzieren Sie eine Maus in der Testkammer mit einer halbvollen Matrix davor. Trainieren Sie die Maus so, dass sie nur mit ihrem bevorzugten Glied greift, indem Sie nur das Zeichen der Matrix kontralateral zum bevorzugten Glied ausfüllen.
Lassen Sie in dieser Phase des Trainings den Teil der Matrix, der der weniger betroffenen Gliedmaße entspricht, ungefüllt, um Griffversuche mit dieser Gliedmaße zu verhindern. Verabreichen Sie einmal täglich, 15 Minuten oder 100 Reichweitentrainingseinheiten, um der Maus zu helfen, erfolgreich zu lernen, die Nudelstücke zu zielen und zu brechen. Üben Sie in den ersten Trainingseinheiten einen kleinen Druck auf die Nudelstücke aus, während sie sich in der Matrize befinden, indem Sie ein anderes Nudelstück leicht hinter und senkrecht zum beabsichtigten Ziel halten.
Diese kleine Stütze hilft, die dünne Pasta zu stabilisieren und ist für die Maus leichter zu greifen. Um erfolgreich zu erreichen, muss die Maus durch die Blende greifen. Schnapp dir ein Stück Nudeln, breche das Nudelstück und nimm es aus der Matrix.
Notieren Sie die Gesamtzahl der Reichweiten bis zu einem Maximum von 100 sowie die Anzahl und den Ort der erfolgreich gebrochenen Nudelstücke. In diesem Verfahren. Trainieren Sie die weniger betroffene Gliedmaße ab vier Tagen nach der ischämischen Schädigung des motorischen Kortex kontralateral zur bevorzugten greifenden Gliedmaße.
Genau wie beim präoperativen Reichweitentraining sollten Sie einmal täglich, 15 Minuten oder 100 Reichweitentrainingseinheiten durchführen. Entfernen Sie die erste Spalte Nudeln für die erste Woche des weniger betroffenen Gliedmaßentrainings. Um sicherzustellen, dass frühe Reichweitenversuche mit der betroffenen Gliedmaße nicht erfolgreich sind, dann platzieren Sie die Maus in der Griffkammer mit der halbgefüllten Matrize vorne.
Stellen Sie sicher, dass die gefüllte Hälfte der Matrize der präoperativen gefüllten Hälfte gegenüberliegt, was die Maus dazu zwingt, jetzt mit einer weniger betroffenen Gliedmaße zu greifen. Ermutigen Sie zum Greifen mit der weniger betroffenen Gliedmaße, indem Sie die Streckung dieser Gliedmaße durch die Greiföffnung verstärken, um dies zu tun. Wenn die Maus in den ersten Tagen des Trainings die weniger betroffene Gliedmaße ausstreckt, legen Sie ein kleines Stück Pasta auf den Boden der Griffkammer.
Unabhängig davon, ob die Reichweite erfolgreich ist oder nicht, zählen Sie nur die Reichweiten, die mit dem weniger betroffenen Glied erzielt wurden, auf die Gesamtreichweite von 100. Zähle heimliche Versuche mit der betroffenen Gliedmaße nicht zur Gesamtzahl der Reichweiten. Setzen Sie dann nach den ersten sieben Tagen des weniger betroffenen Trainings der weniger betroffenen Gliedmaßen die medialste vertikale Spalte der Nudeln wieder in die Matrix ein, zeichnen Sie die Gesamtzahl der Reichweiten sowie die Anzahl und Position der erfolgreich gebrochenen Nudelstücke auf, um die Auswirkungen der kompensatorischen Nutzung der weniger betroffenen Gliedmaße auf die funktionelle Wiederherstellung der vom Schlaganfall betroffenen Gliedmaße zu bestimmen.
Testen Sie die Leistung der betroffenen Extremität auf dem PMRT. Nach weniger betroffenem Training der Gliedmaßen. Platzieren Sie die Matrize vor der Kammer, die identisch mit den präoperativen Trainingsverfahren ist.
Dies zwingt die Mäuse, nun mit ihrem Schlaganfall-betroffenen Gliedmaßenrekord die Gesamtzahl der Reichweiten sowie die Anzahl und Position der erfolgreich gebrochenen Nudelstücke zu erreichen, um sie mit dem Leistungsniveau vor dem Schlaganfall zu vergleichen. Hier sind die repräsentativen Greifmuster mit der betroffenen Extremität von Mäusen vor und nach einseitiger ischämischer Schädigung des sensomotorischen Kortex gegenüber der bevorzugten Extremität dargestellt. Anterior bezeichnet Nudelstücke, die sich zunehmend weiter vor der Maus befinden, während lateral Nudelstücke bezeichnet, die sich zunehmend seitlich der Maus befinden.
Hier sind die repräsentativen Musterveränderungen der betroffenen Extremität über Tage des postoperativen Trainings dargestellt. Diese Grafik zeigt ein repräsentatives Beispiel dafür, wie sich das Training der weniger betroffenen Gliedmaßen auf die Leistung der betroffenen Gliedmaße während des PMRT-Trainings der weniger betroffenen Gliedmaße für 15 Tage auswirkt, nachdem eine einseitige ischämische Schädigung des sensomotorischen Kortex das funktionelle Ergebnis der betroffenen Extremität beeinträchtigt und eine erfolgreiche Genesung beeinträchtigt Während dieses Verfahrens versucht wird. Es ist wichtig, daran zu denken, die Mäuse während der Formphase nicht zu übertrainieren, indem man sie zu oft greifen lässt.
Andernfalls spiegelt die Lernkurve das frühe Lernstadium in diesem Test nicht genau wider. Befolgen Sie dieses Verfahren. Andere Methoden, einschließlich Immunhistochemie, kortikales Mapping und in vivo-Bildgebung, können verwendet werden, um andere Fragen zum Einfluss von Verhaltensinterventionen auf die Neuroanatomie zu untersuchen.
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Dieses Protokoll beschreibt die Pasta Matrix Reaching Task, eine anspruchsvolle motorische Aufgabe, die für Mausmodelle von Schlaganfällen entwickelt wurde. Es zielt darauf ab, die verhaltensbezogenen Auswirkungen der kompensatorischen Gliedmaßennutzung nach einseitiger ischämischer Verletzung zu beurteilen.
This protocol provides a sensitive behavioral assay for evaluating motor skill learning and compensatory limb use in preclinical stroke models. It enables researchers to quantify functional outcomes and assess the impact of rehabilitative training strategies on recovery trajectories. The approach supports target validation and mechanistic de-risking in neurotherapeutic development by linking behavioral interventions to motor function recovery.
The method integrates into the discovery continuum from early target validation through preclinical efficacy testing, enabling iterative assessment of motor function across study phases.