Name: Behavioral Beurteilung der Alterungs Maus vestibuläre System (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2014-07-11T13:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 30 s
Description: Erfahren Sie die Bewertung von Gleichgewichtsleistung bei alternden Mäusen mittels Rotor-Stab und Balance-Balken. Diese nicht-invasive Methode liefert zuverlässige Daten zur motorischen Koordination.

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Die Autoren möchten sich bei der Garnett Passe and Rodney Williams Memorial Foundation und der Bosch Institute Animal Behavioural Facility bedanken.

1. Tiere <ol><li> Mäuse (C57/BL6) der im Alter von 1, 9 und 13 Monate alt wurden aus dem Tier Resources Centre (Perth, Australien) erhalten. Diese Mäuse wurden in Standard-Maus-Käfigen in der Bosch-Nager Einrichtung an der Universität von Sydney am 12/12 Stunden Licht / Dunkel-Zyklus mit Zugang zu Nahrung und Wasser ad libitum untergebracht. Die nachfolgend beschriebenen Verfahren wurden von der University of Sydney Tierethikkommission genehmigt. </li><li> Bringen Maus Käfigen in den Testraum vor jedem Test für 10 min, damit Mäuse an die Testumgebung akklimatisieren. </li></ol> 2. Rotarod <ol><li> Stellen Sie das Gerät Rotarod (Abbildung 1A): <ol><li> Installieren Sie die Dübel in jeder Spur des Rotarod. Hinweis: In diesem Fall Ratte Dübel (70 mm Durchmesser) werden anstelle der Maus Dübel (32 mm Durchmesser) verwendet, um die Mäuse von Festhalten an der Dübel und Durchführen &quot;passive Rotationen&quot; 10 zu verhindern. </li><li> PostulierenIonen die magnetischen Podeste auf dem Draht an der Unterseite jeder Bahn des RotaRod um sicherzustellen, daß sie nicht kippen, um den Boden zu berühren und dem Rotarod liegen so nahe wie möglich an dem magnetischen rechten Wand jeder Fahrspur ohne sich zu berühren angeordnet. Hinweis: Während der Tests Rotarod Mäuse sind erforderlich, um in Vorwärtsrichtung gehen, auf den sich drehenden und Beschleunigung Dübel bleiben. Wenn eine Maus ist nicht mehr in der Lage, auf der Dübel zu bleiben, fallen sie und verdrängen die Landeplattform, die später aktiviert einen Magnetsensor. Die Zeit, von der sich drehenden Dübel, Dübel rpm zum Zeitpunkt der Fallen und die zurückgelegte Strecke wird automatisch für jede Maus berechnet und auf dem Bildschirm aufgezeichnet an der Vorderseite des Rotarod fallen übernommen. </li><li> Schieben Sie zwei durchsichtige Kunststoffplatten in der Vorderseite jeder Rotarod Spur mit den kürzeren Platten an der Unterseite und die längeren Platten oben. </li><li> Geben Sie die Testparameter über die Tastatur auf der Vorderseite des Rotarod entfernt. Folgen Sie steps 2.1.4.1 bis 2.1.4.6 für die Beschleunigung Rotarod Testparameter und die Schritte 2.1.4.7 bis 2.1.4.12 für den Drehzahlfest Rotarod Testparameter. <ol><li> Stellen Sie die maximale Dauer der Prüfung auf 60 sek. </li><li> Die Anzahl der Spuren verwendet werden soll (oder die Anzahl von Mäusen untersucht). </li><li> Stellen Sie die Startgeschwindigkeit des Test bis 5 Umdrehungen pro Minute. </li><li> Stellen Sie die Spitzengeschwindigkeit des Test bis 44 Umdrehungen pro Minute. </li><li> Stellen Sie die Rampengeschwindigkeit des Tests auf 60 sek. </li><li> Legen Sie die Größe der gewählten Dübel und die Drehrichtung zu Ratte Dübel in Vorwärtsrichtung dreht. </li><li> Stellen Sie die maximale Dauer des Tests zu 240 sek. </li><li> Stellen Sie die Anzahl der Fahrspuren auf 1 verwendet werden, wie die Mäuse werden einzeln geprüft werden. </li><li> Stellen Sie die Startgeschwindigkeit des Test bis 15 Umdrehungen pro Minute. </li><li> Stellen Sie die Spitzengeschwindigkeit des Test bis 15 Umdrehungen pro Minute. </li><li> Stellen Sie die Rampengeschwindigkeit des Test auf 0 sek. </li><li> Legen Sie die Größe der gewählten Dübel und die Drehrichtung an eine Ratte Dübel in einem rotierenden zukunftsgrd Richtung. Anmerkung: Die obigen Einstellungen können verändert werden, um die Bedürfnisse der verschiedenen Experimente gerecht werden. </li></ol></li><li> Legen Sie eine Kamera vor dem Rotarod für die Festdrehzahl Rotarod Test, so dass das Verhalten der Maus während der Versuche aufgezeichnet werden und die Videos zur späteren Analyse verwendet, um die Dauer der Zeit, die Mäuse konnten sich auf dem Rotarod Aufenthalt zu bestimmen. </li></ol></li><li> Folgen Sie den Schritten 2.2.1 bis 2.2.4 für die Beschleunigungs Rotarod-Test: <ol><li> Legen Sie eine Maus auf jeder stationären Dübel für 5 Minuten, damit Mäuse auf dem Rotarod akklimatisieren. </li><li> Vorsichtig schubsen die Mäuse auf die Rückseite des Rotarod stellen und starten Sie den Test, wenn Rotarod Alle Themen werden in dieser Richtung zeigen (siehe Abbildung 1B). </li><li> Gibt alle Mäuse in ihre Käfige, wenn sie von den rotierenden Dübel gefallen und lassen Sie sie für 10 Minuten mit Zugang zu Nahrung und Wasser ausruhen. </li><li> Wiederholen Sie die Schritte 2.2.1 bis 2.2.3 zu insgesamt 8 Studien dafür, dass zu reinigen vervollständigendie Dübel, Gassen, und Landeplattformen der Rotarod für Urin und Kot, und bewegen Sie die Podeste zurück in seine Ausgangsposition betwen jedem Versuch. Hinweis: Die ersten 3-5 Versuche sind als Trainings Studien verwendet, damit die Mäuse, um sich mit der Aufgabe vertraut zu machen. Die Zeit fallen, ging Abstand und Enddrehzahl des Dübels zum Zeitpunkt des Falles für jeden nachfolgenden Versuch wird für die spätere Analyse (Fig. 2) aufgezeichnet. </li></ol></li><li> Folgen Sie den Schritten 2.3.1 bis zur Festdrehzahl Rotarod Test 2.3.8: <ol><li> Legen Sie eine Maus auf einem Dübel für 5 Minuten, damit es zu dem Rotarod akklimatisieren. Bringen Sie die Maus wieder in seinen Käfig. </li><li> Videoaufnahme starten Sie die Kamera ein und drücken Sie Start auf dem Rotarod. Dann legen Sie die Maus auf der rotierenden Dübel sicherstellen, dass er die Rückseite des Rotarod Gesichter. </li><li> Stoppen Sie die Videoaufzeichnung auf der Kamera, wenn die Maus fällt von den drehenden Dübel und kehren Sie die Maus auf ihre Käfige für 10 min mit Zugang zu Nahrung und Wasser. </li><li> Wiederholen Sie die Schritte 2.3.2 und 2.3.3 bis insgesamt acht Studien erworben und achten Sie auf die Dübel, Gassen, und Landeplattformen der Rotarod für Kot und Urin zu reinigen, und bewegen Sie die Podeste wieder in seine Ausgangsposition zwischen jedem Versuch . </li><li> Schalten Sie die angefertigten Rotator bei 3 Hz für 20 Sekunden, damit sich die Mäuse, um sich mit dem Klang vertraut. Stoppen Sie den Rotator nach 20 sec durch Abschalten der Bohrer und legen die Hände auf beiden Seiten des Laufrades, um es von weiter vorbei an der ersten 20 sec drehen stoppen. Hinweis: Der Rotor selbst besteht aus einem Nagetier Laufrad zu einem Bohrgerät (3A) befestigt ist. In der Mitte des Laufrades ist eine kleine Kammer mit einem Gitterdeckel, wo die Maus befindet (Abbildung 3B). Der Rotor dreht sich in einer Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn um die vertikale Achse. Die Größe des Reizes steht im Einklang mit früheren Studien, die zeigen, Dreh Stimulationen von 0,2 bis 3 Hz sind ausreichend, um Generaß VOR und VCR Antworten 4,11,12. </li><li> Platzieren Sie die Maus in der Kammer in der Mitte des Dreh und ersetzen Sie den Deckel. </li><li> Schalten Sie den Rotator auf den niedrigsten Wert von 3 Hz für 20 Sekunden. Starten Sie die Rotarod und beginnen Videoaufzeichnung der Kamera während dieser Zeit in der Vorbereitung für den nächsten Versuch. Abschalten des Bohrers am Ende der 20 Sekunden und Händen an beiden Seiten des Laufrades, um es von nicht mehr dreht. Wiederholen Sie den Test mit der Maus auf dem Rotarod unmittelbar nach durch so schnell wie möglich der Übertragung auf dem rotierenden Dübel. </li><li> Stoppen Sie die Videoaufzeichnung auf der Kamera, wenn die Maus fällt vom Dübel-und Rück die Maus, um seinem Käfig. </li></ol></li><li> Der zylindrische Dübel, Gassen und Metalllandeplattformen der Rotarod mit 70% Ethanol, wenn alle Mäuse wurden getestet Reinigen Sie die durchsichtige Kunststoffplatten mit einem milden Reinigungsmittel / Wasser-Gemisch und. </li></ol> 3. Schwebebalken mit Vestibular Herausforderung <ol><li> Die ba SetLanze Strahlvorrichtung, wie in Fig. 4A zu sehen. Hinweis: Die Waage Strahlgerät wurde aus einem in Carter et al Gerät angepasst (2001) 13.. Für diesen Test gehen Mäuse aus dem unteren Ende des Balkens, die 52,5 cm über dem Boden ist, auf einem abgedunkelten Ziel-Box (13 x 22 cm, mit einer 5 x 6 cm Tür) 60 cm über dem Boden liegt (Abbildung 4A ). Mäuse natürlich suchen die Dunkelheit und den Schutz der Ziel-Box für den Balken und werden weiter gefördert, um den Strahl durch die leichte Neigung, die ihren natürlichen Fluchtmechanismus in einer Richtung nach oben laufen 14 nutzt zu durchqueren. Der Strahl selbst ist 1 m lang und hat einen kreisförmigen Querschnitt mit einem Durchmesser von 14 mm. Ein maßgeschneidertes Angebot an Strahldurchmessern verwendet werden, die der Experimentator, um die Empfindlichkeit des Tests einstellen oder größere Themen aufnehmen kann. Am unteren Ende des Waagebalkens eine weiße Linie zeigt die Startlinie. Eine andere Linie wurdegezogen 60 cm von der Startlinie am oberen Ende des Balkens, die Ziellinie (Abbildung 4A) anzuzeigen. <ol><li> Position 2 Kameras, eine auf jeder Seite der Schwebebalken, am unteren Ende des Waagebalkens (4B). Hinweis: Diese Kameras sollten angewinkelt, die gesamte Länge des Waagebalkens zu erfassen und sicherzustellen, dass Start und Ziel auf dem Schwebebalken markiert sind deutlich sichtbar. Diese Kameras werden, um Video-Aufzeichnung verwendet werden, die das Verhalten von Mäusen, wie sie den Schwebebalken zu durchqueren, mit daraus resultierenden Videos, die für die spätere Analyse verwendet. </li><li> Linie der Boden des Ziel-Box mit Papiertuch, um eine einfache Reinigung von Urin und Kot nach Prüfung jeder Maus zu aktivieren, und legen Sie das Gehäuse von der Kuppel Themen Käfig innerhalb des Ziel-Box. </li><li> Legen Sie ausreichend Schaum oder anderen Polstermaterial unter der erhöhten Strahlen um alle Themen, die aus dem Gerät fallen zu schützen. Mäuse, die fallen sofort durch das Experiment abgeholt werdener und innerhalb der Ziel-Box platziert, um auszuruhen. </li></ol></li><li> Legen Sie eine Maus in die Ziel-Box für 2 Minuten, so dass es mit dieser Umgebung vertraut wird. Decken Sie die Öffnung zu dem Ziel-Box mit einer behandschuhten Hand für 5 Sekunden, wenn die Maus versucht, während dieser Zeit, dieses Verhalten zu entmutigen auf den Balken gehen. </li><li> Trainieren Sie mit der Maus, indem sie auf den Strahl direkt vor der Öffnung zum Ziel Feld und ermöglicht es, in das Ziel Feld gehen. Fahren Sie mit der Maus, indem Sie es auf dem Balken zunehmend weiter aus dem Strafraum Feld trainieren, bis die Maus ist in der Lage, von der Startlinie zum Ziel Feld ohne Hilfe und minimale Zögern gehen. Lassen Sie die Maus, um in das Ziel-Box für 1 min nach jeder Fahrt ausruhen. </li><li> Testen Sie den Maus beim Training abgeschlossen ist. <ol><li> Starten Sie Videoaufzeichnung auf Kameras. </li><li> Die Maus an der Startlinie des Strahls und zu warten, während es durchquert der Strahl in Richtung des Ziel-Box. </li><li> Stoppen Sie die Videoaufnahme auf ca.meras, wenn die Maus erreicht die Box. </li><li> Lassen Sie die Maus, um in das Ziel-Box für 1 min ruhen. Entfernen Sie alle Urin oder Kot, die während des Prozesses abgeschieden wurde, während gewartet haben kann. </li><li> Wiederholen Sie die Schritte 3.4.1 bis 3.4.4, bis insgesamt 5 Versuche abgeschlossen sind. </li></ol></li><li> Schalten Sie die angefertigten Rotator bei 3 Hz für 20 Sekunden (wie in der Festdrehzahl Rotarod Test), um die Mäuse zu werden mit dem Klang vertraut. Stoppen Sie den Rotator nach 20 sec durch Abschalten der Bohrer und legen die Hände auf beiden Seiten des Laufrades, um es von Spinnen zu stoppen. </li><li> Platzieren Sie die Maus in der Kammer in der Mitte des Dreh und ersetzen Sie den Deckel. </li><li> Schalten Sie den Rotator auf den niedrigsten Wert von 3 Hz für 20 Sekunden. Starten Sie Videoaufzeichnung auf den Kameras in dieser Zeit, in Vorbereitung für den bevorstehenden Prozess. Schalten Sie den Bohrer am Ende der 20 Sekunden und legen Sie die Hände auf beiden Seiten des Laufrades, um es von weiter vorbei an den ersten 20 sec drehen stoppen. Transfer die Maus an den Anfang des Waagebalkens so schnell wie möglich, und warten Sie, während die Maus durchläuft der Strahl auf das Ziel ein. </li><li> Stoppen Sie die Videoaufzeichnung auf Kameras, wenn die Maus das Ziel erreicht Feld und gibt die Maus in seinen Käfig. </li><li> Reinigen Sie das Gerät Schwebebalken mit 70% Ethanol und ändern Sie das Papiertuch in das Ziel Feld nach jeder Maus getestet. </li></ol>

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</ol>

Die Autoren erklären, dass sie keine konkurrierenden finanziellen Interessen haben.

Kritische Schritte im Protokoll Frühere Arbeiten haben gezeigt, dass es einfach ist, Mäusen sowohl auf dem Rotarod und Balance-Strahlvorrichtung und als Folge Übertraining kann die Akquisition der Messgenauigkeit anspruchs 15 sein. Zum Beispiel, Übertraining auf der Rotarod können, um Mäuse absichtlich springen die Dübel sowohl während der Eingewöhnung und Probezeiten auf die führen, während Übertraining auf dem Schwebebalken können zu häufigeren Stoppen (Erkundungsverhalten) und in ...

Unser Gleichgewichtssinn ist vielleicht einer der am meisten übersehen noch wichtige Komponenten selbst der grundlegenden motorischen Aktivitäten wie Wandern und Drehen. Gleichgewicht wird von zahlreichen Faktoren ab, einschließlich Muskelkraft, Bewegungskoordination und Gleichgewichtsfunktion beeinflusst, und es ist nur in der Gegenwart von vestibulären Neuropathien oder während der normalen Alterung, die die Bedeutung eines voll funktionsfähigen Bilanzsystem wird geschätzt. Störungen des Gleichgewichtssystems sind oft mit Erfahrungen von Schwindel oder Benommenheit und Ungleichgewicht, was zu einem erhöhten Risiko von Stürzen und Verletzungen nachfolgenden 1 zugeordnet. Dies ist in den älteren Bevölkerungsgruppen, wo Wasserfälle sind eine der führenden Ursachen für Verletzungen zwei besonders kritisch. Vestibuläre Funktionstests werden in der Regel auf den vestibulären Reflexe, insbesondere der vestibulookulären (VOR) oder der vestibulo-Collic Reflex (VCR) basiert. Die VOR-und Videorecorder sind für die Stabilisierung von Bildern aufdie Netzhaut und Kopfposition während der Bewegungen von Kopf und Körper auf. Üblicherweise VOR Messungen erfordern invasive Implantation von Suchspulen Augenbewegungen oder Video-Tracking von Augenbewegungen 3 messen. Dies ist eine Herausforderung an Mäusen aufgrund der kleinen Natur der Maus Auge und die Schwierigkeiten bei der Erfassung der Schüler für die Videoanalyse 3. Als Alternative hat der Videorecorder wurde verwendet, um die Stabilisierung des Kopfes in Reaktion auf Körperbewegungen bei Mäusen zu messen, ohne die Notwendigkeit einer invasiven Chirurgie 4. Trotzdem konzentrieren wenige Studien speziell, wie die vestibulären Systems als Ganzes führt und was noch wichtiger ist, wie es während der Alterung ändert. Zur Gesamtbilanz Leistung zu beurteilen und nicht-invasiv einfach modifizierten wir zwei häufig verwendete Verhaltenstests. Die Rotarod und schräge Schwebebalken Tests bewerten die verschiedenen Aspekte der Motorleistung bei Nagern und in früheren Studien wurden in einer Testbatterie verwendet worden, um eine komplette erwerbenProfil von Kraftfähigkeit. Diese Fähigkeit kann durch Krankheit oder genetischen Veränderung betroffen sein, und ist auch empfindlich auf Prozesse mit normalen Entwicklung und Alterung 5-7 verbunden. Frühere Arbeiten mit der Rotarod hat gezeigt, dass bei Mäusen, die motorische Koordination lehnt nach 3 Monaten 8 Jahren. Darüber hinaus Ratten zeigen Defizite bemerkbar Gleichgewicht mit zunehmendem Alter auf dem Schwebebalken Test 9. Dieses Papier beschreibt die Verwendung der Rotarod und Schwebebalken-Tests in Verbindung mit einer vestibulären Stimulus, um das vestibuläre System herausfordern und zu charakterisieren, deren Auswirkungen auf den Bilanz Leistung in jungen und älteren Mäusen. Während die beschriebene einfache und nicht-invasive Verfahren nicht als Stand-alone Maßnahmen peripherer Vestibularfunktion ausgelegt, bieten sie eine nützliche und einfache Verhaltens Maßnahme zur zellulären und subzellulären Veränderungen in mehreren Stufen von vestibulären Verarbeitung während der normalen Alterung bei Mäusen zu vergleichen.

<table><tbody><tr><td>Rotarod</td><td>IITC Life Science Inc.</td><td>#755</td><td>"Rattendübel" = 70 mm Durchmesser. Lassen Sie Ethanol nicht mit Plexiglas in Kontakt kommen.</td></tr><tr><td>iPhone</td><td>Apple</td><td></td><td>Kann jede Art von Kamera verwenden. Velcro an der Rückseite befestigt zur Befestigung am 3D-Gelenkarm.</td></tr><tr><td>3D-Gelenkarm</td><td>Fisso/Baitella</td><td>Classic 3300-28</td><td>Jede Art von stabilem vertikalem Ständer wäre ausreichend. Der Velcro wird für die iPhone-Befestigung am apikalen Ende des Arms befestigt.</td></tr><tr><td>Gehbalken aus Holz: 1 m langer Streifen aus glattem Holz mit einem kreisförmigen Querschnitt von 14 mm Durchmesser</td><td></td><td></td><td>Eine Reihe von Durchmessern und Querschnittsformen können je nach Versuchsparametern verwendet werden</td></tr><tr><td>Torkasten aus Holz (130 x 140 x 220 mm) aus 11 mm dicken Brettern</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Stützständer aus Balken von 41 x 41 mm: 2 vertikale Balken 525 und 590 mm über dem Boden am Start- bzw. Zielende; 803 mm horizontaler Balken, der direkt unter dem Hubbalken am Boden entlang verläuft; Zwei 20 mm lange Balken fungieren als "Füße" und verbinden die horizontalen und vertikalen Balken an jedem Ende; ein Block von 21 x 21 x 36 mm, der am apikalen Ende des "beginnenden" vertikalen Balkens behauen wird; Aus der Mitte dieses Blocks wurde eine 13 x 13 mm große Öffnung ausgeschnitten, die einen Tunnel bildet, der senkrecht zum Hubbalken verläuft.</td><td></td><td></td><td>Verspannen Sie alle Verbindungen mit kleinen Stahlhalterungen.</td></tr><tr><td>Schwarze Farbe (auf Wasserbasis)</td><td>Handycan</td><td>Acryl Matt Schwarz</td><td>2-3 Schichten für alle Holzoberflächen des Schwebebalkengeräts</td></tr><tr><td>Klarlack</td><td>Wattle Estapol</td><td>Polyurethan Matt</td><td>Einzelschicht für alle Balken. Doppelbeschichtung für alle anderen Oberflächen des Schwebebalkengeräts</td></tr><tr><td>Schaumstoff, Verpackungsmaterial</td><td></td><td></td><td>Um Stürze vom Schwebebalken abzufedern</td></tr><tr><td>70% Ethanol, Papiertücher</td><td></td><td></td><td>Reinigen Sie den Schwebebalken und die Torbox zwischen jedem Tier.</td></tr><tr><td>Mullbinden/Papiertücher</td><td></td><td></td><td>Zum Auskleiden des Bodens des Torkastens</td></tr><tr><td>Mäusehaus (aus dem heimischen Käfig)</td><td></td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

behavioral beurteilung der alterungs maus vestibuläre system

Behavioral Assessment of the Aging Mouse Vestibular System

Die altersbedingte Abnahme der Leistungsbilanz wird mit einer Verschlechterung der Muskelkraft, Bewegungskoordination und Gleichgewichtsfunktion. Während eine Reihe von Studien Veränderungen in der Balance Phänotyp mit dem Alter bei Nagetieren, nur sehr wenige zu isolieren, die vestibuläre Beitrag entweder unter Normalbedingungen oder während der Seneszenz Gleichgewicht zu zeigen. Wir verwenden zwei Standard-Verhaltenstests, um die Balance Performance von Mäusen an definierten Punkte über die Lebensdauer zu charakterisieren: die Rotarod Test und der geneigte Schwebebalken-Test. Wichtig ist aber, ist ein custom built Rotator auch verwendet, um das Gleichgewichtssystem von Mäusen (ohne eine deutliche Zeichen für eine Bewegungskrankheit) zu stimulieren. Diese beiden Tests sind verwendet worden, um zu zeigen, dass Veränderungen in der vestibulären vermittelte-Balance-Leistung über die Lebensdauer Maus vorhanden sind. Vorläufige Ergebnisse zeigen, dass sowohl die Rotarod Test und der modifizierten Schwebebalken Test kann verwendet werden, um Änderungen in der Balance Performance während des Alterns als Alternative zu mehr diffic identifizierenult und invasive Techniken wie vestibulookulären (VOR)-Messungen.

Rotarod Die Motorleistung von Mäusen wurde als Time To Fall (TTF) für jede Maus über 8 Versuche aufgezeichnet beschrieben. Unter Verwendung dieser Messungen der TTF können Trainingskurven für jede Maus aufgetragen werden. Fig. 2 zeigt Beispiele für die Motorleistung one 1 Monate alten Maus und eine 9-Monate alten Maus über den Verlauf von 8 Versuchen. Diese Ausbildungs ​​Kurven zeigen einen Anstieg der TTF in den ersten 3-5 Versuchen gefolgt von einer anschließenden Plateau. Me...

Regelungs-und Leistungsbilanz sind dafür bekannt, mit dem Alter verschlechtern. Dieser Beitrag stellt eine Reihe von Standard-nicht-invasive Verhaltenstests mit der Zugabe von einem einfachen Dreh Reiz, um die vestibuläre System und zeigen Veränderungen in der Balance Performance in einem Mausmodell des Alterns herausfordern.

Behavioral Beurteilung der Alterungs Maus vestibuläre System

Age related decline in balance performance is associated with deteriorating muscle strength, motor coordination and vestibular function. While a number of ...

Das übergeordnete Ziel des folgenden Experiments besteht darin, Veränderungen der Gleichgewichtsleistung in einem Mausmodell des Alterns zu identifizieren. Dazu werden die Mäuse zunächst an eine Versuchsanordnung gewöhnt, um sich an diese zu akklimatisieren, und im zweiten Schritt lernen sie die Aufgabe. Die Mäuse werden an der Vorrichtung auf ihre motorische Koordination und ihr Gleichgewicht getestet.Anschließend werden die Mäuse mit dem vestibulären Reiz konfrontiert und erneut an dem Gerät getestet. Auch hier zeigen die Ergebnisse altersbedingte Veränderungen der Balance auf der Grundlage von Daten aus dem Rotorstab- und Balkenlauftest. Der Hauptvorteil dieser Technik gegenüber bestehenden Methoden wie dem vestibulären Okulareflextest, der Augenbewegungen verfolgt, besteht darin, dass es sich um eine einfache und nichtinvasive Methode zur Messung der Gleichgewichtsleistung handelt.Obwohl diese Methode Einblicke in altersbedingte Veränderungen der Gleichgewichtsleistung bei Mäusen ermöglichen kann, ist sie auch auf andere Systeme wie das ery- und neuromuskuläre System anwendbar. Die Demonstration der Verfahren wird von Victoria Tongue, einer Doktorandin in meinem Labor, durchgeführt. Edward Dabney, ein wissenschaftlicher Mitarbeiter im Labor, und Thomas Burton, der Leiter der tierverhaltenskundlichen Einrichtung des Bosch Institute an der University of Sydney, unterstützen dabei.Im Rotarod-Test müssen Mäuse entlang rotierender und beschleunigter Stäbe laufen. Wenn sie das Gleichgewicht verlieren, lösen sie einen magnetischen Sensor aus. Die ausgewerteten Parameter werden vom Rotarod-Gerät aufgezeichnet.Beginnen Sie mit dem Einsetzen der Bolzen in jede Spur des Rotors.Stab. Bolzen unterschiedlicher Größe sind für Mäuse und Ratten vorgesehen. Allerdings funktioniert die Verwendung der Bolzen für Ratten auch gut bei Mäusen und verhindert, dass die Mäuse sich anstatt herunterzufallen an den Bolzen festhalten.Bringen Sie als Nächstes die magnetischen Landeplattformen auf dem Draht unterhalb jeder Spur der Rotorstange an. Achten Sie darauf, dass die Plattformen nicht schräg stehen und den Boden berühren, und dass sie so nah wie möglich an der rechten magnetischen Wand liegen, ohne diese zu berühren. Schieben Sie abschließend zwei.Klare Kunststoffplatten vor jeder Bahn der Rotorstange. Die kürzere Platte wird unten, die längere oben angebracht. Bringen Sie die Mauskäfige 10 Minuten vor Versuchsbeginn in den Prüfungsraum, damit sich die Mäuse akklimatisieren können.Geben Sie die Testparameter für den Beschleunigungs-Rotorstangen-Test ein. Legen Sie zunächst die maximale Dauer des Tests auf 60 Sekunden fest. Stellen Sie danach die Anzahl der zu verwendenden Bahnen oder die Anzahl der zu testenden Mäuse ein.Stellen Sie dann die Geschwindigkeiten ein. Beginnen Sie den Test mit fünf U/min und legen Sie das Maximum auf 44 U/min fest. Erhöhen Sie die Geschwindigkeit innerhalb von 60 Sekunden schrittweise.Schließlich legen Sie die Stabparameter für die Verwendung von Rattenstäben fest, die sich in Vorwärtsrichtung drehen. Wenn die Mäuse bereit sind, setzen Sie die erste zu testende Gruppe für fünf Minuten auf die stillstehenden Stäbe, um ihnen eine Eingewöhnungsphase zu ermöglichen. Danach schieben Sie die Mäuse sanft, sodass sie mit dem Rücken zum Rotationsstab zeigen, und beginnen den Test, sobald alle Mäuse in die richtige Richtung blicken.Nachdem die Mäuse heruntergefallen sind, bringen Sie sie für 10 Minuten zurück in ihre Käfige, wobei zwischen den Versuchen Futter und Wasser ad libitum zur Verfügung stehen, während die Tiere ruhen. Reinigen Sie in dieser Zeit den Tierabfall von den Stäbenbahnen und Landeplattformen und stellen Sie die Landeplattformen für den nächsten Test erneut bereit. Wiederholen Sie den Vorgang insgesamt acht Versuche pro Maus.Die ersten drei bis fünf Versuche dienen als Trainingseinheiten. Nach allen acht Versuchen reinigen Sie die Stäbe, Bahnen und Landeplattformen der Rotorstange gründlich mit 70 % Ethanol und säubern Sie die durchsichtigen Kunststoffplatten mit einem milden Reinigungsmittel. Bei diesem Test laufen Mäuse eine einen Meter lange, 14 Millimeter durchmessende, freiliegende Balkenbahn entlang einer leichten Steigung in Richtung ihres Ziels hinauf.Eine dunkle Kammer, die die Wohnkuppel des Versuchstiers enthält. Zwei Kameras sind auf beiden Seiten des Balkengleichgewichts positioniert. Sie sind jeweils so ausgerichtet, dass sie die gesamte Länge des Balkens erfassen. Die Videobildaufnahmen dokumentieren die Versuche unterhalb des Balkens.Der Boden ist mit Dämpfungsmaterial bedeckt. Mäuse, die herunterfallen, müssen sofort aufgenommen und zur Erholung in die Zielbox gestellt werden. Das Innere der Zielbox ist mit einem Papiertuch ausgelegt, um tierische Abfälle zwischen den Tests leicht entfernen zu können.Die Box ist groß genug, um eine Gehäusedom darin unterzubringen. Bevor Sie eine Maus testen, stellen Sie sie zwei Minuten lang in die Zielbox. Wenn eine Maus versucht, die Zielbox zu verlassen, decken Sie die Öffnung zum Balken mit einer behandschuhten Hand fünf Sekunden lang ab, um sie davon abzuhalten, erneut zu entkommen.Als Nächstes muss die Maus an die Aufgabe gewöhnt werden. Stellen Sie sie auf den Balken direkt außerhalb der Zielbox und lassen Sie sie bis zur Zielbox laufen. Danach darf sie sich eine Minute ausruhen, bevor Sie sie weiter unten auf dem Balken platzieren und erneut zulassen, dass sie nach oben läuft.Geben Sie der Maus zwischen den Trainingseinheiten immer eine Minute Zeit im Zielkasten. Führen Sie die Maus schrittweise weiter vom Balkenende weg, bis sie von der Startlinie aus eigenständig entlangläuft. Um einen Test durchzuführen, starten Sie die Aufzeichnung und setzen anschließend die Maus auf die Startlinie.Beenden Sie die Aufnahme, wenn die Maus die Box erreicht oder zwischen den Durchläufen vom Balken fällt. Lassen Sie die Maus eine Minute lang in der Zielbox ruhen und reinigen Sie in der Zwischenzeit Urin oder Fäkalien vom Balken und dem darunterliegenden Schaumstoff. Jede Maus sollte auf diese Weise fünfmal getestet werden.Um eine zusätzliche vestibuläre Herausforderung bei diesem Test hinzuzufügen, bringen Sie zunächst den Rotator an und gewöhnen Sie die Mäuse an das Geräusch des Rotators bei drei Hertz. Betreiben Sie ihn für 20 Sekunden. Übertragen Sie dann die Maus in die Kammer auf dem Rotator.Falls Schwierigkeiten beim Absenken der Maus in die Kammer auftreten, geben Sie der Maus vor dem Absenken einen Gegenstand zum Festhalten. Sobald sich die Maus in der Kammer befindet, entfernen Sie den Gegenstand, setzen Sie den Deckel auf und betreiben Sie den Rotator für 20 Sekunden. Starten Sie bei drei Hertz die Videoaufnahmen, während die Anordnung rotiert.Nach 20 Sekunden schalten Sie den Rotator aus und stoppen das Rad manuell so schnell wie möglich. Bewegen Sie dann unverzüglich die Maus zur Startlinie und lassen Sie sie den Versuch abschließen. Wie üblich kann dieser Test ein- bis dreimal durchgeführt werden, bevor die Mäuse nicht mehr mitarbeiten.Vergessen Sie niemals, die Waagschale zu reinigen und das Papierhandtuch zwischen den Mäusen für die Rotorstange zu wechseln. Testen Sie die Sturzzeit für eine Maus. Eine ein Monat alte und eine neun Monate alte Maus zeigten während der Versuche eins bis fünf einen stetigen Anstieg und wurden daher als Trainingsdurchläufe betrachtet.Die Daten aus dem Bereich, in dem die Punktzahl durch eine gestrichelte Linie angezeigt stabil ist, wurden für die Datenanalyse verwendet. Ein Monat alte Mäuse konnten signifikant länger auf der rotierenden Stange verweilen als neun Monate alte Mäuse. Die Daten aus einer kleinen Stichprobengröße werden als Mittelwert plus oder minus einer Standardabweichung dargestellt.Die Wirkung vestibulärer Stimulation auf die Gleichgewichtsleistung war ebenfalls mit zunehmendem Alter stärker ausgeprägt. Ein 22. Umdrehung mit drei Hertz vor dem Versuch erhöhte die Zeit, die neun- und dreizehnmonatige Mäuse benötigten, um den Gleichgewichtsbalken zwischen Start- und Ziellinie zu durchlaufen, nicht jedoch bei jungen Mäusen. Die Signifikanz wurde mittels Varianzanalyse mit wiederholten Messungen (repeated measures ANOVA) und einem post-hoc-Tukey-Test (TUI) bewertet.Bei der Durchführung dieser Aufgabe ist es wichtig, das Tier so schnell wie möglich von der vestibulären Reizung auf das Gerät zu übertragen, um die Wahrscheinlichkeit zu verringern, dass sich das Tier vor Abschluss der Aufgabe von der Reizung erholt. Nach dieser Vorgehensweise können weitere Techniken wie PCR, Kalzium-Bildgebung und Patch-Clamp-Elektrophysiologie eingesetzt werden, um zusätzliche Fragen zu beantworten, beispielsweise, ob Veränderungen in der motorischen Leistung und im Gleichgewicht mit Veränderungen in der Funktion der vestibulären Haarzellen korrelieren können.

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Research

Forschung

JoVE Journal

Behavior

Verhalten

Bei der Parkinson-Erkrankung und Bewegungsstörungen in der Regel sind empfindlich und zuverlässig Verhaltensstörungen Assays die zum Testen neue potentielle Therapeutika. Hier beschreiben wir eine überschaubare Batterie sensomotorische Tests bei Mäusen, die empfindlich auf unterschiedlichem Grad der Schädigung des nigrostriatalen und nützlich für präklinische Studien sind.

Beurteilung der Sensomotorik in Maus-Modellen der Parkinson-Krankheit

Analyse der vestibulären Haarzellen Funktion wird durch ihre Lage tief innerhalb der schwierigste Teil des Schädels, der Felsenbein kompliziert. Die meisten funktionalen Haarzellen Studien haben akut isolierten Haarzellen verwendet. Hier beschreiben wir eine semi-intakten Herstellung von Maus vestibulären Epithel für elektrophysiologische und Zwei-Photonen-Mikroskopie Studien.

Eine Isolierte Semi-intakt Vorbereitung der Maus Vestibuläre Sinnesepithel für Elektrophysiologie und hochauflösende Zwei-Photonen-Mikroskopie

Verhaltens testen in vorklinischen Studien dient um die phänotypischen Auswirkungen einer Krankheit oder Behandlung auf das Wohlbefinden des Tieres zu beurteilen. Bei der Beurteilung Global motor funktionieren, wir Tests für allgemeine Fortbewegung, Muskelkraft und Koordination ausgewählt: das freie Feld zu testen, das Netz und die Rotarod Test bzw..

Batterie des Verhaltens testet Beurteilung der allgemeinen Fortbewegung, Muskelkraft und Koordination bei Mäusen

Dieses Protokoll beschreibt die chirurgische Labyrinthectomy einer Ratte, die eine nützliche Methode für das Studium des vestibulären Systems ist.

Chirurgische Labyrinthectomy der Ratte das vestibuläre System untersuchen

In dieser Studie zeigen wir Ihnen die Nutzung der kinematischen Ganganalyse anhand der ventralen Flugzeug imaging zu überwachen, die subtilen Veränderungen in motorische Koordination sowie das Fortschreiten der Neurodegeneration mit zunehmendem Alter in Maus-Modellen (z. B. Endophilin mutant Mauslinien).

Ganganalyse altersabhängigen motorische Beeinträchtigungen bei Mäusen mit neurodegenerativen Erkrankungen

Die vorgestellte Protokoll erzeugt einen anhaltenden sensorischen Konflikt für Experimente zur langfristigen lernen zu studieren. Durch das dauerhaft eine feste Vorrichtung tragen auf dem Kopf, sind Mäuse ständig eine sensorische Missverhältnis zwischen visuellen und vestibulären Eingaben während der Fahrt frei im Hause Käfige ausgesetzt.

Langfristige sensorischen Konflikt in Mäusen frei Verhalten

Protokolle werden vorgestellt, um die autonomen und verhaltensorientierten Auswirkungen passiver Bewegungen bei Nagetieren mittels vertikaler Aufzugsbewegung und Riesenraddrehung zu bewerten.

Bewertung der autonomen und Verhaltenseffekte passiver Bewegungen bei Ratten mit vertikaler Aufzugsbewegung und Riesenradrotation

Hier wird ein Protokoll für das Modell der chronischen Schlaffragmentierung (CSF) vorgestellt, das durch einen elektrisch gesteuerten Orbitalrotor erreicht wird, der bei jungen Wildtypmäusen bestätigtes kognitives Defizit und angstähnliches Verhalten auslösen könnte. Dieses Modell kann angewendet werden, um die Pathogenese chronischer Schlafstörungen und damit verbundener Störungen zu erforschen.

Ein chronisches Schlaffragmentierungsmodell mit vibrierendem Orbitalrotor, um kognitives Defizit und Angst-ähnliches Verhalten bei jungen Wild-Typ-Mäusen zu induzieren

Das Ziel des vorliegenden Protokolls ist es, Anweisungen und Richtlinien für die Beurteilung der körperlichen Gebrechlichkeit bei C57Bl/6x129J-Labormäusen bereitzustellen. Spezifische Details zu den einzelnen Maßen, die im Index der körperlichen Gebrechlichkeit verwendet werden, werden erläutert. Es werden auch verschiedene Methoden zur Berichterstattung über Gebrechlichkeitsergebnisse vorgestellt.

Gebrechlichkeitsbewertung in einem alternden Mausmodell

MicroRNAs haben eine bedeutende Rolle in der Struktur des Gehirns und Funktion. Hier beschreiben wir eine Methode, um durchzusetzen Hippocampus miRNA-Überexpression mit stereotaktische Injektion eines gentechnisch miRNA-Expression lentivirus. Dieser Ansatz kann als eine relativ schnelle Weg zu der Beurteilung...

Stereotaktische Injektion von microRNA-exprimierenden Lentiviren der Maus Hippocampus CA1 Region und Beurteilung der Behavioral Outcome

Erfahren Sie die Bewertung von Gleichgewichtsleistung bei alternden Mäusen mittels Rotor-Stab und Balance-Balken. Diese nicht-invasive Methode liefert zuverlässige Daten zur motorischen Koordination.

Behavioral Beurteilung der Alterungs Maus vestibuläre System

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