Paw-Ziehen: a Novel, sensitive Analyse des Maus-Zylinder-Test

Hallo, ich bin Dr. Jackie Vander Loot. Hallo, und mein Name ist Brian Room. Heute geht es um eine sensible Analyse der Zylinder-Testpfote. Schleppend.

Der Zylindertest ist ein Test der motorischen Funktion von vier Gliedmaßen bei Nagetieren. In diesem Test erkunden Mäuse einen Plexiglaszylinder, indem sie sich aufbäumen und ihre vier Pfoten zur Haltungsstützung an der Zylinderwand verwenden. Wenn wir die Verwendung von vier Pfoten untersuchen, während die Maus den Zylinder erkundet, können wir feststellen, ob die Maus motorische Defizite hat.

Konkret vergleichen wir die Nutzung jeder vier Pfote vor und nach dem Schwimmen. Nach einem Schlaganfall werden die vier Pfoten kontralateral zur verletzten Hemisphäre seltener benutzt. Diese Veränderung in der Verwendung der betroffenen vier Pfoten im Vergleich zu den nicht betroffenen vier Pfoten ist ein Maß für die Asymmetrie der vier Gliedmaßen.

Derzeit wird die Analyse der Asymmetrie der vier Gliedmaßen bei Mäusen und Ratten nach großen ischämischen Verletzungen wie dem Verschluss der mittleren Hirnarterie als Verhaltensdeterminante eines Schlaganfalls eingesetzt. Im Gegensatz zu großen Verletzungen wird bei Mäusen mit kleinen fokalen ischämischen Verletzungen keine Asymmetrie der vier Gliedmaßen beobachtet. Dies kann darauf zurückzuführen sein, dass die Analyse der Asymmetrie der vier Gliedmaßen des Zylindertests empfindlich auf große Verletzungen reagiert, aber nicht nützlich ist, um kleinere Verletzungen zu erkennen.

Kleine fokale ischämische Verletzungen wie Photothrombose und Endothel-Ischämie-induzierte Ischämie werden in den meisten Modellen immer beliebter. Dies unterstreicht den Bedarf an funktionellen Verhaltensassays, um diese kleineren kortikalen Verletzungen zu beurteilen. In meinem Labor hat Brian Room eine neuartige Analyse des Zylindertests entwickelt, den wir Pfotenziehen nennen.

Indem wir untersuchten, wie die vier Pfoten der Maus nach einer ischämischen Verletzung des Endothels die Zylinderwand berühren, beobachteten wir ein neues Verhalten bei der betroffenen Pfote. Eine unverletzte Maus, die an der Pfote zieht, berührt die Zylinderwand entweder mit einer Pfote oder mit beiden Pfoten, während sie sich aufbäumt, die Maus legt ihre vier Pfoten fest an die Wand, um sich beim Erkunden abzustützen, und stößt sich dann mit ihren Pfoten von der Wand ab. Beim Rückfall auf alle Viere nach einer endy one ischämischen Verletzung bietet die betroffene Pfote trotz Kontakt mit dieser Zylinderwand keinen festen Halt.

Anstatt dem Kontakt zu folgen, hebt sich die Handfläche ab und die Finger schleifen an der Zylinderwand entlang, bevor sie sich vollständig lösen. Diese Pfotenziehbewegung tritt entweder auf, wenn sich die Pfote in horizontaler Richtung zur Mittellinie des Körpers oder in vertikaler Richtung zum Boden bewegt. Wir haben zuvor das Pod-Dragging-Verhalten bei Mäusen nach einer ischämischen Verletzung quantifiziert und ein erhöhtes Pod-Dragging-Verhalten der betroffenen Extremität bis zu zwei Wochen nach der Ischämie gezeigt.

Darüber hinaus zeigten unsere Daten, dass das Ziehen von Pods mit einer Schädigung des viermotorischen Kortex korreliert. In diesem Video zeigen wir, wie Sie den Zylindertest einrichten und das Verhalten beim Ziehen von Pods in aufgezeichneten Videos analysieren. Der Zylindertest ist einfach einzurichten und durchzuführen und hat einen geringen Kostenaufwand.

Es ist notwendig, einen Tisch mit einer ausgehöhlten Mitte zu haben, der mit einer Plexiglasscheibe bedeckt ist. So können wir am meisten von unten filmen. Der Plexiglaszylinder wird auf der Tischplatte platziert.

Auf der Unterseite der Tischplatte sind vier schwarze Linien gezeichnet, die die Position des Zylinders anzeigen. Dieser dient als Führung, so dass der Zylinder zwischen den Versuchen aus- und ausgetauscht werden kann, ohne seine Position zu beeinträchtigen. Auch im Rahmen des Videos sind die Markierungen auf der Unterseite des Tisches platziert, so dass die Tinte durch die Reinigung des Tisches mit 70%igem Ethanol nicht gelöscht wird.

Um die Maus mit Kamera und Stativ von unten zu filmen, bauen wir einen Spiegel in einem Winkel von ca. 45 Grad unter die Tischplatte ein. Auf diese Weise können wir die Komplikationen vermeiden, die mit dem Bau eines separaten Geräts verbunden sind, um die Kamera unter der Tischplatte an Ort und Stelle zu halten. Der Spiegel wird mit Stützhalterungen gehalten, wie hier und hier gezeigt.

Die Größe der Halterungen und die Größe des Spiegels hängen von den Abmessungen des Raums zwischen den Tischbeinen ab. Die Kamera und das Stativ sind so weit voneinander entfernt, dass die gesamte Wand des Zylinders im Sichtfeld zu sehen ist. Dieser Abstand beträgt in der Regel nicht mehr als ein paar Meter, kann aber aufgrund des Winkels des Spiegels, der Höhe des Stativs und der Zoomfunktionen der Kamera variieren.

Um den Test durchzuführen, werden die Mäuse vor dem Filmen von der Oberseite des Zylinders geladen. Cue-Karten werden verwendet, um anzuzeigen, welche Maus ausgeführt wird. Dies kann die Mausnummer oder einen Codenamen enthalten, damit die Person, die die Zylindervideos bewertet, für die Behandlung blind ist.

Das Datum der Dreharbeiten und die Prozessnummer können ebenfalls auf der Karte vermerkt werden. Mäuse werden so lange gefilmt, bis sie sich 20 Mal aufgebäumt haben. Auf diese Weise gezählt werden müssen beide Pfoten beteiligt sein, so dass die Rückstände auf dem Boden nicht gezählt werden.

Berührt die Maus mit einer Pfote die Wand, während die andere auf dem Boden liegen bleibt, werden Zylindervideos mit dem VLC Media Player analysiert. Obwohl jeder Mediaplayer mit Modulation der Wiedergabegeschwindigkeit in Ordnung wäre, können die Pod-Drags mit mechanischen Zählungen oder durch Schreiben einer Zählung auf Papier gezählt werden. Wir hielten die Zahlen auf Papier fest und übertrugen die Daten später in eine Tabellenkalkulation.

Videowiedergabe mit dem 0,5-fachen Normalwert. Schnelligkeit wird empfohlen, um effektiv zählen zu können. Manchmal kann es erforderlich sein, eine Pause einzulegen und die Wiedergabe mit geringerer Geschwindigkeit zu wiederholen.

Beachten Sie, dass eine Maus ihren Körper auch während eines Hecks um den Zylinder bewegen kann, indem sie mehr als zwei Kontakte herstellt. Diese Kontakte werden gezählt, einer für jeden linken Vier-Poti-Touch und einer für jeden. Rechts werden vier Pfotenbewegungen mit Topfberührung als Prozentsatz der Gesamtzahl der Pfotenberührungen mit der Zylinderwand gezählt. Für jede Pfotenberührung werden die Pfotenberührungen bewertet, indem gezählt wird, wie oft die Maus mit einer oder beiden vier Pfoten die Zylinderwand berührt hat.

Beachten Sie, dass eine Maus ihren Körper auch während eines Hecks um den Zylinder bewegen kann, indem sie mehr als zwei Kontakte herstellt. Diese Kontakte werden gezählt, einer für jeden linken vier Po-Touch und einer für jeden. Die Quantifizierung des Ziehens der Pfote mit der rechten Vier-Po-Berührung unterscheidet sich von der Quantifizierung normaler Pfotenberührungen: Das Ziehen der Pfote kann mit einem vertikalen oder einem horizontalen Ziehen der Pfote erfolgen.

Beim Ziehen kommt es oft zu einem leichten Zittern in der betroffenen Pfote, wenn sie die Zylinderwand verlässt, was auf Schwäche und mangelnde motorische Kontrolle hindeutet. Variationen des stereotypen Pfotenwiderstands sind oft bei der betroffenen Pfote zu sehen. Ein Beispiel ist ein unvollständiger Pfotenzug, bei dem die Handfläche den Fingerzug gegen den Zylinder anhebt, aber beide Pfoten letztendlich gleichzeitig den Kontakt zur Wand abbrechen. Bei der Beurteilung des Pfotenziehverhaltens ist es wichtig, die seitliche Erkundungsbewegung einer Maus um den Zylinder herum nicht mit einem Defizit in der motorischen Funktion der vier Gliedmaßen zu verwechseln.

Bei der seitlichen Erkundung bewegt sich die Maus seitlich um den Zylinder herum und die hintere vier Pfote wird in Richtung des Oberkörpers der Maus gezogen. Zum Beispiel bäumt sich die Maus auf und berührt mit beiden Pfoten die Wand, positioniert eine ihrer Pfoten neu und bewegt sich dann seitlich auf die Neupositionierung der Pfote zu. In diesem Fall ziehen die hinteren Pfoten an der Wand entlang, bis sie zur Unterstützung wieder eingepflanzt wird.

Das Verdrehen des Oberkörpers der Maus ist ein weiteres Indiz für seitliches Erkundungsverhalten. Dieses Verhalten unterscheidet sich deutlich vom Pfotenziehen, da es beim Pfotenziehen keine seitliche Bewegung um die Zylinderwand während oder direkt vor dem Ziehen beinhaltet. Unsere Studien haben das Pfotenziehen nach einer kleinen fokalen ischämischen Verletzung im motorischen Kortex der vier Gliedmaßen untersucht.

Hier zeigen wir, dass das Pfotenschleppverhalten mit den betroffenen vier P einen Tag nach dem Schlaganfall seinen Höhepunkt erreicht und bis sieben Tage nach dem Schlaganfall abnimmt, wo es ein Plateau erreicht und bis zu vier Wochen nach dem Schlaganfall erhöht bleibt, da das Defizit länger zu sein scheint. Dies wird es den Forschern ermöglichen, die Auswirkungen eines chronischen Schlaganfalls nach einer kleinen kortikalen Verletzung zu untersuchen. Darüber hinaus können Schlaganfallbehandlungen kurz- oder langfristig an Mäusen mit kleinen kortikalen Verletzungen untersucht werden.

Unsere neue PO-Dragging-Analyse des zellulären Tests hat das Potenzial als Verhaltensassay für fokale ischämische Schlaganfälle bei Mäusen, wie sie durch Photothrombose oder Endophilin induziert werden. Eine bei Mäusen mit Verletzungen wie einem Verschluss der mittleren Hirnarterien, bei dem die meiste Zeit eine Asymmetrie auftritt. POD Dragging kann verwendet werden, um das Ausmaß kleinerer Verletzungen und dergleichen zu bestimmen.

Experimente mit Pod-Dragging werden bis einschließlich 28 Tage nach dem Schlaganfall erhöht. Es hat das Potenzial, in verschiedenen Kurz- und Langzeitstudien zur Schlaganfallbehandlung eingesetzt zu werden.