Name: Novel Object Exploration als Potential Assay für höherer Ordnung Repetitive Verhalten bei Mäusen (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-08-20T13:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 28 s
Description: Erfahren Sie, wie Sie mit der Exploration neuer Objekte repetitive Verhaltensmuster höherer Ordnung bei Mäusen erfassen. Diese Methode validiert Mausmodelle für autismusähnliches Verhalten ohne vorheriges Training.

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Die Autoren möchten die Sommer Wissenschaftliche Programm, das akademische Technologie User Group, das Center for Digital Lernen, und das Science Center an der University of Redlands anzuerkennen. Die Autoren möchten sich dieses Papier auf den Speicher von Lou Yango zu widmen.

Das hier beschriebene Protokoll wurde von der Institutional Animal Care und Use Committee an der University of Redlands genehmigt. Die C58, C57 und FVB-Mäuse in diesen Studien verwendet wurden an der University of Redlands Vivarium gezüchtet ab Lager vom Jackson Laboratory ursprünglich (Bar Harbor, ME). Sentinels von diesem Vivarium wurden alle sechs Monate überprüft und gefunden Erreger frei zu sein. 1. Ausstattung und Rauminstallation Hinweis: Wir haben zwei verschiedene Arenen für neuartige Objektprüfung: eine klare Kunststoff-rechteckigen Käfig (45 cm x 24 cm x 20 cm) oder ein undurchsichtiger Kreis Käfig mit einem Basisdurchmesser von 41 cm; Es kann jedoch jeder Käfig verwendet werden. Pearson et al. Verwendet , um einen kleineren rechteckigen Käfig (20 cm x 30 cm x 20 cm) in ihrer Assay. Einzelheiten von diesem spezifischen experimentellen Design sind unten aufgeführt, aber die Neuheit dieses Tests gegeben, gibt es keine anerkannten Standards im Bereich der Verhaltens Phänotypisierung für jede der beschriebenen Variablen. <ol><li&gt; Füllen Sie das Testfeld mit ca. ½ in der Maiskolben Bettwäsche. </li><li> Wählen Sie vier verschiedene neue Objekte. Wählen vier Objekte, die in etwa gleich groß sind, mit hoher Dichte Kunststoff aufgebaut Reinigung zu erleichtern und zu widerstehen Kau- und voneinander verschieden in Form und Farbe. Wichtig ist, sicherzustellen, dass die Testmäuse auf diese Objekte nicht ausgesetzt werden, bis in dem Test ausgeführt wird. Hinweis: Zum Beispiel, ein rosa Spielzeug Ziegel, ein roter Affe, eine weiße Fliese mit blauer Schrift und ein Standard-weißen Würfel wurden hier verwendet. </li><li> In der rechteckigen Arena, legen Sie diese Objekte in etwa 3 cm von den Ecken. In der Runde Arena, legen Sie die Objekte, so dass sie in gleichen Abständen zueinander und etwa 10 cm von den Seiten sind. Zeichnen Sie die Platzierung jedes Objekt als eine andere Zahl, 1-4 (Abbildung 1). Stellen Sie sicher, dass die Gegenstände in einer zufälligen oder ausgeglichen, um während des Tests angeordnet sind. </li><li> Positionieren Sie eine Kamera direkt über dem TestArena die gesamte Arena während der Akklimatisierung und Testperioden aufzuzeichnen. Hinweis: Ermittler im selben Raum mit den Mäusen zu haben, kann potenziell Aktivitätsniveau beeinflussen und Exploration während des Tests. </li></ol> 2. Novel Object Exploration-Test <ol><li> Test am Anfang des Lichtzyklus in einem Raum mit fluoreszierendem Licht bei etwa 100 lux beleuchtet. Stellen Sie sicher, dass die Beleuchtung über das Testfeld gleichmäßig ist Aussehen, während Videoaufzeichnung zu standardisieren. </li><li> Legen Sie eine Notecard mit bekannten Abmessungen in der Unterseite der Testarena und Videoaufzeichnung beginnen. </li><li> Übertragen Sie die Test Maus in eine leere Testfeld für 10 min als Eingewöhnungszeit zu dienen. Videoaufzeichnung der Eingewöhnungszeit. </li><li> Nach der Eingewöhnungszeit, lassen Sie die Maus in der Arena, die vier neue Objekte in die Test Arena schnell hinzufügen und das Mausverhalten für weitere 10 Minuten aufzeichnen. </li><li> Sobald die volle 20 Minuten Akklimatisierung / Prüfung peRIOD verstrichen ist, kehren Sie den Test Maus in seinen Käfig zu Hause und gründlich zu reinigen und zu trocknen, die die neuen Objekte und Testfeld mit unscented Spülmittel und Wasser. </li></ol> 3. Video-Scoring <ol><li> Füllen Sie alle Verhaltensscoring mit Video-Zuverlässigkeit zu erleichtern. Hinweis: Die Verhaltenserfassungssoftware Noldus Der Observer verwendet wurde , um die Schritte auszuführen , 22 , wie hier beschrieben, aber ein spezielles Programm ist nicht erforderlich: <ol><li> Vor dem ersten Video-Scoring, stellen Sie das Projekt Codierungsschema in der Verhaltens-Logging-Software, indem Sie ein neues Projekt erstellen oder eine vorhandene, ähnliches Projekt bearbeiten. <ol><li> Im Setup-Box-Projekt festgelegt Datenerfassung auf &#39;Offline Beobachtung. &quot; Innerhalb des Verhaltens Codierung, Programm &quot;Scrabble&quot;, &quot;Graben&quot;, &quot;Aufzucht&quot;, &quot;Grooming&quot; und &quot;Sniff Objekt 1, 2, 3 und 4&quot; als &quot;staatliche Events&quot;. Programm &quot;Springen&quot; als &quot;Punkt-Ereignis&quot;. Hinweis: Definitions für diese Verhaltensweisen sind im Detail an anderer Stelle 11 beschrieben. Hinweis: State Events einen Start haben und die Zeit stoppen, während Point Events einfach Zähldaten sammeln. Die Tastenanschläge für jede diskrete Verhalten werden von der Software erzeugt und diese entsprechenden Tastenanschläge werden in einen Sekundär Tastatur (Schritt 3.1.2) programmiert. </li><li> Um die Sekundär Tastatur programmieren, die Tastatur-Software öffnen, klicken Sie auf die entsprechende Sekundär Tastatur-Taste auf dem Bildschirm, geben Sie in der entsprechenden Tastenkombination angezeigt wird, und klicken Sie auf OK. Sobald die sekundäre Tastatur programmiert ist, schließen Sie die Software als das Programm im Hintergrund des Computers ausgeführt werden. </li></ol></li><li> Sobald das Projekt und wurde eingerichtet, die Verhaltens-Logging-Software verwenden, um die Anzahl und Dauer der bäumt punkten (definiert als beide Vorderpfoten auf einer Wand der Arena platziert wird), gräbt (definiert als zwei Vorderpfoten der Maus Wühlen in die Betten der Arena), selbst Bräutigame (als m definiertOuse jede Region ihren eigenen Körper zu lecken und / oder mit der Maus einen beliebigen Teil des Gesichts mit den Vorderpfoten) zu berühren, und springt (wie eine Maus Haltung definiert und springt dann so, dass alle vier Meter über dem Boden sind gleichzeitig). <ol><li> Um ein Video zu erzielen, gehen Sie zu Datei&gt; Projekt öffnen und dann Beobachten&gt; Beobachtung&gt; Neu. Das Programm fragt nach einem Dateinamen. Sobald benannt, wählen Sie die entsprechende Videomediendatei. </li><li> Beginnen Sie den Torreigen auf die Schaltfläche Start Beobachtung durch einen Klick. Hinweis: Wenn die Maus sich wiederholende Verhalten Scoring, alle staatlichen Ereignisse erfordern zwei Tastenanschläge, die erste auf die Einleitung des Verhaltens entspricht, und die zweite bis zum Ende des Verhaltens entspricht. Point Events nur einem Tastendruck erfordern. </li></ol></li><li> Ergebnis die Anzahl der Male der Maus jedes Objekt schnupperte. Sniffs werden als jederzeit definiert eine Maus die Nase bewegt sich innerhalb von 0,5 cm eines Objekts. Messen Sie schnüffeln Dauer Verhaltens-Logging-Software auf die gleiche Weise verwenden, die Repetitive Verhalten Dauern wurden gemessen (Schritt 3.1.2). <ol><li> Jedes Mal , wenn eine Maus ein Objekt schnüffelt, notieren Sie die entsprechenden Positionsnummer, die zu einer Reihe von Zahlen , die durch das Ende der 10 Minuten Testzeit (zB 1243421 ...) führen wird. Aufzeichnung manuell diese Daten. Hinweis: Zur Erleichterung der Effizienz und Konsistenz während Scoring-Videos, die Zahlen immer zu einer bestimmten Position entsprechen, nicht widersprechen. </li><li> Wenn eine Maus ein Objekt schnüffelt, schaut weg, dann wieder das Objekt schnüffelt, doppelt so viele zählen. </li><li> Sobald die volle 10 min Video erzielt wurde, zu visualisieren, die Daten mit einem Klick auf Analysieren&gt; Behavior Analysis&gt; Neu. Einmal werden die Daten auf dem Bildschirm, Export oder Kopieren und Einfügen in eine separate Tabelle. </li></ol></li><li> Notieren Sie die Gesamtstrecke der Maus in der Arena während des Tests gereist. Hinweis: Die Video-Tracking-Software, kalibriert, um die Test-Maus zu verfolgen und die Gesamtdistanz in Zentimeter bewegt aufzunehmen, wurde verwendet,um diesen Schritt auszuführen. Alle von der Video-Tracking-Software erzielte Videos hatte eine Notecard mit bekannten Dimensionen in der Arena zu Beginn des Videos platziert. <ol><li> Verwenden Sie die Notiz ein Video innerhalb der Software zu kalibrieren, indem eine Kalibrierungslinie entlang jedem Ende der Notecard Einstellung und Eingabe der entsprechenden Länge innerhalb der Kalibrierungsbildschirm der Software. Sobald die Linien gezogen sind, geben die bekannte Länge und Breite der die Notiz, die jeder Zeile entsprechen. </li><li> Im Arena-Einstellungen, die gesamte Arena wählen. Hinweis: Getrennte Bereiche der Arena können in der Software differenziert werden , wenn zum Beispiel die Mausbewegung entlang der Wände gegen die durch den Mittelpunkt des Interesses stand. </li><li> Im Teststeuerungseinstellungen, wählen Sie eine von zehn Minuten Dauer. In Erkennungseinstellungen, ein dunkles Objekt auf einem hellen Hintergrund wählen. Anmerkung: Diese müsste geändert werden, wenn Albino-Mäuse wurden verwendet oder wenn der Hintergrund war ein dunkler Schatten. </li><li> Sobald die Einstellungenprogrammiert wurden, um die Videos punkten. Klicken Sie auf Acquisition&gt; Öffnen Acquisition. Im Feld Acquisition Control auf Neuer Versuch und dann Test starten. Nach zehn Minuten vergangen sind, kann das Programm stoppt und die Daten visualisiert werden. </li><li> Klicken Sie auf Analysieren&gt; Statistik berechnen. Einmal werden die Daten auf dem Bildschirm, Export oder Kopieren und Einfügen in eine separate Tabelle. </li></ol></li></ol></li></ol> 4. Statistische Analysen, Sequencing <ol><li> Innerhalb der Reihe von Zahlen entsprechenden Untersuchungen jeder Maus erzeugt Objekt, identifizieren die Gesamtzahl aller möglichen Ziffernkombinationen 3 ohne Wiederholungszahl (zB 121, 123, 124 , aber nicht 112 oder 122). Hinweis: Ein Programm, geschrieben in Python Programmiersprache verwendet wurde, die Anzahl der jeweils mögliche Sequenz in der Zahlenfolge angezeigt zu identifizieren. Es ist nicht notwendig , eine externe Programm zu verwenden, und dieser Schritt viele verschiedene Weisen durchgeführt werden könnte (beispielsweise unter Verwendung voneine Suche-Funktion in Microsoft Word oder Excel). </li><li> Aufzeichnen der Anzahl der Male jede Sequenz auftritt und zu identifizieren, die drei am häufigsten wiederholten Sequenzen für jede Maus. Anmerkung: Einzelsequenzen variiert , indem die Maus und die tatsächliche Sequenz von geringerem Interesse als die Anzahl , wie oft eine Sequenz wiederholt (dh Einhaltung eines Muster wichtiger als das Muster selbst). </li><li> Da die Gesamtzahl der Sequenzen, die eine Maus wiederholt positiv Aktivitätsniveau korreliert wird, diese Werte zu korrigieren, indem die Menge der am häufigsten Muster durch die Gesamtanzahl von Mustern für jede einzelne Maus, geteilt wird. Dies wird eine Sequenz wiederholen Index ergeben, die unabhängig von Gesamtaktivität ist. </li><li> Vergleichen Sie die Anzahl , wie oft jede Maus ihrer häufigsten Sequenzen wiederholt (für Aktivitätsniveau korrigiert) zwischen den Gruppen eine entsprechende ANOVA, multiple Vergleichsverfahren (Dunnett-Test, für zB) und Post-hoc - Tests. </li></ol><ol><li> Unter Verwendung der gleichen Reihe von Zahlen über (Schritt 3.1.3.1) erzeugt wird, identifizieren die neue Objekt bevorzugt jeder Maus durch die Gesamtzahl der Male zählt jedes Objekt untersucht wurde, oder in anderen Worten, die Gesamtzahl von 1 sec Zählen, 2 sec 3 s und 4 s in der Zeichenkette der Daten. Richtige für Aktivität und vergleichen über ANOVA, wie oben beschrieben (Schritte 4,3-4,4). Hinweis: Diese Methoden veröffentlicht von unserem Labor 22 und hier beschrieben basieren stark auf Pearson et al 17. </li></ol>

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</ol>

Die Autoren haben nichts offenzulegen.

Hier präsentieren wir eine kürzlich entwickelte Test, der für höhere Ordnung repetitive Verhaltensweisen beim Menschen für die Quantifizierung von Auslösern mit Augenscheinvalidität nützlich sein kann. Im Gegensatz zu etablierten Assays wie die Barnes oder T-Labyrinth, das neue Objekt Exploration Assay benötigt keine Maus Ausbildung noch ist es besonders zu provozieren Angst. Darüber hinaus erfordern neue Objekt Exploration keine Nahrung oder soziale Reize, auf das Verhalten von Interesse, RRBs für mehr Fokus ermöglicht...

Autismus - Spektrum - Störung (ASD) ist eine Erkrankung des Nervensystems , bestehend aus drei Kernsymptome: soziale Beeinträchtigung, Schwierigkeiten durch die Sprache zu kommunizieren, und sich wiederholende gemusterte Verhaltensweisen 1. Seit 2000 ist die Anzahl der Personen , die mit ASD diagnostiziert wurde , wurde von 1 in 150 bis 1 in 68 in der Spanne von zehn Jahren 2 erhöht. Obwohl die Prävalenz der Erkrankung weiter zu erhöhen, wird die Ursache der Erkrankung ist noch nicht bekannt. Es hat sich zu einem Anstieg der Bemühungen für den Kern und die damit verbundenen Symptome von ASD entsprechenden Mausmodelle zu identifizieren, da diese Modelle zu einem erhöhten Verständnis der zugrundeliegenden Symptome und Ursachen von ASD führen könnte. Es gibt mehrere Inzucht - Mausstämme , die drei Verhaltensweisen , die mit Augenscheinvalidität für die Kernsymptome von ASD, einschließlich repetitive Verhaltensweisen angezeigt erscheinen. Beschränkt, sich wiederholende Verhaltensweisen (RRBs) sind ein Kernsymptom einigen psychiatrischen Störungen wie ASD.RRBs kann mit der Schwere der Erkrankung 4, erhöhen und den Lebensstil der Betroffenen drastisch stören können. RRBs werden üblicherweise in zwei Kategorien eingeteilt, niedrigerer Ordnung repetitive Verhaltensweisen, die bei Menschen von Aktionen bestehen wie Schaukeln und Hand flattern; und höherer Ordnung repetitive Verhaltensweisen, die der strikten Einhaltung bestehen , um Routine und Widerstand gegen Veränderungen 5-8. Niedrigerer Ordnung repetitive Verhaltensweisen wurden bei Nagetieren umfassend untersucht , wo sie als Motor Stereotypien manifestieren, die sich leicht im Labor 9 beobachtet werden können. Diese Verhaltensweisen scheinen gute Augenscheinvalidität beim Menschen für RRBs haben und möglicherweise starke Konstruktvalidität sowie 10. Die Prüfung auf das Vorhandensein von niedrigerer Ordnung RRBs kann durch Video - Überwachung der Mausaktivitäten abgeschlossen werden , um die Kämpfe und die Dauer dieser Motor Stereotypien 11 zu studieren. Höherwertige repetitive Verhaltensweisen stellen eine Herausforderung für die grundlegende biomedizinische reSuche Nagetiere verwendet, da diese RRBs sind nicht so leicht durch einfache Beobachtung identifiziert. Aufgrund der Schwierigkeit, diese Verhaltensweisen zu identifizieren, gibt es weniger etablierte Assays für höherer Ordnung repetitive Verhaltensweisen. Traditionell wurden höherer Ordnung RRBs wurden bei Nagetieren mit einem Labyrinth Paradigma gemessen, wo das Versuchstier trainiert Kompetenz in Flucht zu erreichen. Die Escape - Standort wird dann eingeschaltet und die Anzahl der Versuche die Flucht Lage neu zu lernen erforderlich ist 12 aufgezeichnet. Diese Tests sind nicht ideal, da sie eine längere Einarbeitungszeit erfordern, die oft Angst hervorrufen und kann in sehr unterschiedlichen Ergebnissen führen. Loch-Board - Exploration ist auch verwendet worden höherer Ordnung 13,14 RRBs zu quantifizieren. Dieser Ansatz erfordert keine längere Trainingseinheiten, sondern verlässt sich auf die Lebensmittel Motivation und / oder olfaktorischen Diskriminierung. Assays für die höhere Ordnung RRBs, die nicht anxiogen sind oder erfordern Ausbildung eine schöne Ergänzung zum bestehenden Repertoire von Loch Bord explo wäre<html> n und Labyrinth-basierte Assays derzeit im Einsatz. Die C58 / J (C58) Inzuchtmausstamm ein Beispiel für stark ein hohes Maß an Stereotypien mit ASD verbunden sind , nämlich sich wiederholend, zwecklos Motor Stereotypien und erhöhten Selbst Grooming 3,11. Darüber hinaus zeigen die C58 Mäuse RRBs durch ein hohes Maß an Aufzucht, zurück Spiegeln und 11,14,16 krabbelten. Dieser Stamm beginnt diese Verhaltensweisen früh in der Neugeborenenperiode zeigt und setzt sie im Erwachsenenalter angezeigt werden soll. Es wäre ideal, um auf das Vorhandensein von erhöhten höherer Ordnung RRBs zu testen, die gut dokumentierten niedrigerer Ordnung RRBs in diesem Stamm sowie andere Mausstämme zu ergänzen. Das neue Objekt Exploration beschriebene Test hier bietet die Möglichkeit für Forscher niedrigerer Ordnung und RRBs höherer Ordnung gleichzeitig zu beobachten, da es die Möglichkeit gibt, strukturierte Verhaltensweisen sowie repetitive motorische Stereotypien zu messen. e_content &quot;&gt; Verwendung von neuartigen Objekt Exploration als ein Test für eine höhere Ordnung repetitive Verhaltensweisen wurde von Pearson et al. 17. Diese neue Einschätzung ist eine Erweiterung der etablierten offenen Feldtest 18-21 mit dem Zusatz von vier neuen Objekte die Arena. die Mäuse wurden diese unbekannten Objekten und die Anzahl und Reihenfolge der Objekt Untersuchungen aufgespürt wurde frei untersuchen erlaubt. die Objekt Untersuchungen dann auf das Vorhandensein von Mustern analysiert wurden, mit BTBR Mäuse unter den Objekten erhöhten Zahlen von gemusterten Untersuchungen angezeigt werden. mit dieser Assay, Mäuse können höherer Ordnung wiederholend und gemusterten Verhalten anzuzeigen, während die Notwendigkeit beseitigt Verhaltensweisen sowie die Beseitigung unnötiger Reize zu lernen. Neuartige Objekt Exploration induziert höherer Ordnung RRBs, wie es die Mäuse können Muster und Form Sequenzen durch ihre natürliche Exploration zu schaffen . Unter Verwendung dieses Tests die Ermittler ermöglicht das Vorhandensein dieser höherer Ordnung RRBs zu quantifizieren. Pearson et al. dieses Assays entwickelt und verwendet es 17 für die Anwesenheit von potentiellen höherer Ordnung wiederholender Verhaltensweisen in der BTBR Inzuchtmausstamm mit interessanten Ergebnisse zu testen. Wir haben vor kurzem eine Follow-up-Studie Blick auf die Verhaltensweisen der C58, C57BL / 6J (C57) und FVB / NJ (FVB) Stämme, sowie eine detailliertere Untersuchung in potentielle Störvariablen in diesem Test und mögliche veröffentlicht statistische Ansätze , die Daten zu analysieren 22 erzeugt.

<table><tbody><tr><td>Standard-Nagetierkäfig aus Polycarbonat (45 cm x 24 cm x 20 cm)</td><td></td><td></td><td>Mehrere Käfige sind wünschenswert, um das Testen mehrerer Mäuse zu erleichtern.</td></tr><tr><td>Undurchsichtige kreisförmige Prüfarena aus Kunststoff (41 cm Basisdurchmesser)</td><td>United States Plastic Corp.</td><td>13931</td><td>Mehrere Arenen sind wünschenswert, um die Prüfung mehrerer Mäuse zu erleichtern&nbsp;</td></tr><tr><td>Standard Maiskolben Nagetier Einstreu</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Novel Object - roter Affe</td><td>Hasbro, Pawtucket RI</td><td></td><td>von Barrel of Monkeys</td></tr><tr><td>Novel Object - rechteckig 2 x 4 LEGO</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Novel Object - Fliese</td><td>Thinkfun Inc., Alexandria VA</td><td></td><td>von Toot und Otto</td></tr><tr><td>Novel Object - Standard weiße Matrize</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Video Kamera</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Verhaltensprotokollierungssoftware - The Observer</td><td>Noldus, Wageningen, Niederlande</td><td>andere Programme können verwendet</td><td></td>werden</tr><tr><td>Video-Tracking-Software - EthoVision</td><td>Noldus, Wageningen, Niederlande</td><td>andere Programme können verwendet</td><td></td>werden</tr><tr><td>X-Keys-Eingabetastatur</td><td>P.I. Engineering, Williamstown</td><td>MI 829484</td><td></td></tr><tr><td>MacroWorks II</td><td>P.I. Engineering, Williamstown, Michigan</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

novel object exploration als potential assay für höherer ordnung repetitive verhalten bei mäusen

Novel Object Exploration as a Potential Assay for Higher Order Repetitive Behaviors in Mice

Eingeschränkte, repetitive Verhaltensweisen (RRBs) sind ein Kernmerkmal der Autismus-Spektrum-Störung (ASD) und stören das Leben der betroffenen Personen. RRBs werden üblicherweise in Komponenten niedrigerer und höherer Ordnung unterteilt, wobei RRBs niedrigerer Ordnung aus motorischen Stereotypien und RRBs höherer Ordnung aus perseverativem und sequenzierendem Verhalten bestehen. RRBs höherer Ordnung sind bei Mäusen nur schwer zu modellieren. Aktuelle Assays für RRBs bei Mäusen konzentrieren sich hauptsächlich auf die Komponenten niedrigerer Ordnung, was die biomedizinische Grundlagenforschung zu möglichen Behandlungen oder Interventionen für RRBs höherer Ordnung erschwert. Hier beschreiben wir einen neuen Assay, die Erforschung neuartiger Objekte. Bei diesem Assay wird eine einfache Freifeldarena mit vier neuartigen Objekten verwendet, die um den Umfang herum angeordnet sind. Die Testmaus darf die Arena frei erkunden und die Reihenfolge, in der die Maus die neuartigen Objekte untersucht, wird aufgezeichnet. Aus diesen Daten können gemusterte Sequenzen der Erkundung identifiziert werden, ebenso wie das bevorzugte Objekt für jede Maus. Die repräsentativen Daten, die hier geteilt werden, und frühere Ergebnisse mit dem neuartigen Objektexplorationsassay zeigen, dass Inzuchtmausstämme in diesem Assay ein anderes Verhalten zeigen und dass Stämme mit erhöhten RRBs niedrigerer Ordnung auch ein erhöhtes gemustertes Verhalten zeigen. Daher scheint der neuartige Objektexplorationsassay eine gute Gesichtsvalidität für RRBs höherer Ordnung beim Menschen zu besitzen und könnte ein wertvoller Assay für zukünftige Studien sein, in denen neuartige Therapeutika für ASD untersucht werden.

Die repräsentative Daten 22 zeigen , dass weibliche C58 / J - Mäuse eine höhere Anzahl an sequenzierten Muster als die anderen Stämme in der runden Arena angezeigt (Abbildung 2, Feld A), aber nicht in der rechteckigen Arena (Abbildung 2, Panel C). Keine der drei männlichen voneinander unterschieden Stämme (2, Platten B und D). Die repräsentativen Daten zeigen , dass sowohl männliche als auch weibliche C58 / J - Mäuse für ihre ...

Eingeschränkte, repetitive Verhaltensweisen (RRBs) höherer Ordnung stören das Leben der betroffenen Personen. Diese Verhaltensweisen sind bei Nagetieren nur schwer zu modellieren, was die biomedizinische Grundlagenforschung zu möglichen Behandlungen oder Interventionen für RRBs erschwert. Hier beschreiben wir die Erkundung neuartiger Objekte als potenziellen Assay für RRBs höherer Ordnung in Mäusen.

Novel Object Exploration als Potential Assay für höherer Ordnung Repetitive Verhalten bei Mäusen

Restricted, repetitive behaviors (RRBs) are a core feature of autism spectrum disorder (ASD) and disrupt the lives of affected individuals.  RRBs are ...

Das übergeordnete Ziel dieses Verhaltensassays besteht darin, das Vorhandensein von komplexen repetitiven Verhaltensweisen bei Mäusen nachzuweisen. Dieser Assay kann dabei helfen, potenzielle Mausmodelle für autismusähnliches Verhalten zu validieren, wie beispielsweise die Inzuchtlinie C 58 J. Die wesentlichen Vorteile dieser Methode liegen darin, dass keine Mausausbildung erforderlich ist und dass sie keine besonders starke Angstreaktion hervorruft.Füllen Sie zunächst die Testarena. Ein rechteckiger Käfig aus durchsichtigem Kunststoff mit einer Schicht Sägemehl aus Maiskolben von einem halben Zoll Höhe. Wählen Sie vier neue Objekte aus, die sich in Form und Farbe unterscheiden.Zum Beispiel ein rosa Spielstein, ein rotes Affenfigürchen, eine weiße Fliese mit blauer Beschriftung und ein standardmäßiger weißer Würfel. Stellen Sie sicher, dass diese Objekte ungefähr gleich groß sind und aus hochdichtem Kunststoff gefertigt sind, um die Reinigung zu erleichtern und ein Zerkauen zu verhindern. Platzieren Sie diese Objekte im rechteckigen Versuchsaufbau drei Zentimeter von den Ecken entfernt in einer zufälligen und gegenläufig ausgewogenen Reihenfolge während der gesamten Testdauer.Notieren Sie die Position jedes Objekts als eine unterschiedliche Zahl von eins bis vier. Bringen Sie schließlich eine Kamera direkt über den Testarealen an, sodass das gesamte Areal während der Akklimatisierungs- und Ruhephasen aufgezeichnet wird. Beginnen Sie mit der Untersuchung zu Beginn des Lichtzyklus in einem Raum, der mit fluoreszierender Beleuchtung bei etwa 100 Lux beleuchtet ist.Stellen Sie sicher, dass die Beleuchtung im Testareal gleichmäßig ist, um das Erscheinungsbild während der Videobildaufnahme zu standardisieren. Anschließend platzieren Sie eine Notizkarte mit bekannten Abmessungen auf dem Boden des Testareals, die später als Kalibrierungsstandard verwendet wird. Drücken Sie dann die Aufnahmetaste an der Videokamera. Überführen Sie anschließend eine Testmaus für 10 Minuten in die leere Testarena, um eine Akklimatisierungsphase durchzuführen, und setzen Sie die Aufzeichnung fort. Nach der Akklimatisierungsphase belassen Sie die Maus in der Arena und geben schnell die vier neuen Objekte in die Arena. Zeichnen Sie das Verhalten der Maus während dieser Testphase weitere 10 Minuten lang auf.Entsorgen Sie abschließend nach Abschluss der Testphase die Testmaus in ihren Heimkäfig. Reinigen und trocknen Sie die neuen Objekte sowie die Testarena mit geruchloser Spülmittel-Seifenlösung und Wasser. Beginnen Sie damit, das Projekt-Codierungsschema in der Verhaltensprotokollierungs-Software einzurichten.Legen Sie im Projekteinrichtungsfenster die Datenaufnahme auf Offline, Offline-Beobachtung fest. Programmieren Sie im Verhaltenscodierungsfenster Scrabble, Grabverhalten, Aufrichten, Pflegen und Schnüffeln an Objekt eins, zwei, drei und vier als Zustandsereignisse. Programmieren Sie Springen als Punktereignis.Um die sekundäre Tastatur zu programmieren, öffnen Sie die Tastatursoftware, klicken Sie auf die auf dem Bildschirm angezeigte Schaltfläche für die sekundäre Tastatur, geben Sie die entsprechende Tastenkombination ein und klicken Sie auf „OK“. Sobald die sekundäre Tastatur programmiert ist, schließen Sie die Software und lassen Sie das Programm im Hintergrund des Computers weiterlaufen. Nachdem das Projekt in der Software eingerichtet wurde, bereiten Sie sich darauf vor, die Anzahl und Dauer jeder der folgenden wiederholten Verhaltensweisen zu erfassen.Beobachtet folgende Verhaltensweisen: Hintern hebt sich, gräbt, putzt sich selbst und springt. Um ein Video auszuwerten, klicken Sie auf Datei, Projekt öffnen, Beobachtung und neu. Wählen Sie einen Namen für die neue Datei und anschließend die zu bewertende Videodatei aus.Beginnen Sie mit der Bewertung der wiederholenden Verhaltensweisen, indem Sie auf die Schaltfläche „Beobachtung starten“ klicken. Verwenden Sie für alle Zustandsereignisse zwei Tastatureingaben: eine, um den Beginn, und eine zweite, um das Ende des Verhaltens zu kennzeichnen.Verwenden Sie für Punkt-Ereignisse jeweils nur eine einzelne Tastenbetätigung. Verwenden Sie anschließend die Software, um die Häufigkeit und die Dauer der Zeit zu erfassen, während der die Maus jedes Objekt beschnüffelte, definiert als jeder Zeitpunkt, zu dem eine Maus ihre Nase innerhalb von 0,5 Zentimetern eines Objekts bewegt. Jedes Mal, wenn eine Maus ein Objekt beschnüffelt, notieren Sie die entsprechende Positionsnummer des Objekts und tragen Sie manuell die Abfolge der Positionsnummern bis zum Ende des 10-minütigen Testzeitraums ein.Zählen Sie eine Position doppelt, wenn eine Maus ein Objekt beschn&uuml;ffelt, wegschaut und dann erneut das Objekt beschn&uuml;ffelt. Nachdem das 10-min&uuml;tige Testvideo hinsichtlich der Beschn&uuml;ffelungen ausgewertet wurde, visualisieren Sie die Daten, indem Sie auf Analysieren, Verhaltensanalyse und Neu klicken. Sobald die Daten auf dem Bildschirm erscheinen, exportieren Sie sie in eine separate Tabellenkalkulation.Als Nächstes erfassen Sie die gesamte Distanz, die die Maus während des Tests innerhalb der Versuchsarena zurückgelegt hat. Verwenden Sie dazu die Notizkarte, um jedes Video zu kalibrieren, indem Sie eine Kalibrierungslinie entlang jeder Kanten der Notizkarte festlegen und die entsprechende Länge im Kalibrierungsbildschirm der Software eingeben. Nachdem die Linien gezeichnet sind, geben Sie die bekannte Länge und Breite der Notizkarte ein, die jeweils den Linien entsprechen.Als Nächstes wählen Sie innerhalb der Arena-Einstellungen die gesamte Arena aus. Wählen Sie in den Spurensteuerungseinstellungen eine Dauer von 10 Minuten. Und in den Erkennungseinstellungen wählen Sie ein dunkles Objekt auf hellem Hintergrund.Nachdem diese Einstellungen programmiert wurden, bewerten Sie die Videos, indem Sie auf Aufnahme klicken und die Aufnahme öffnen. Klicken Sie im Steuerfeld für die Aufnahme auf neuer Versuch und anschließend auf Versuche starten.Nachdem 10 Minuten verstrichen sind, beenden Sie das Programm und betrachten Sie die Daten. Klicken Sie abschließend auf analysieren und berechnen Sie die Statistiken. Sobald die Daten auf dem Bildschirm erscheinen, exportieren Sie sie in eine separate Tabellenkalkulation.Der Prozentsatz der Häufigkeit, mit der die drei häufigsten dreifachen Mustersequenzen wiederholt wurden, wurde bei drei verschiedenen inzüchtigen Mausstämmen beobachtet. Die C57 weiblichen Tiere zeigten im runden Versuchsaufbau eine starke Bindung an ihre bevorzugten Muster, jedoch nicht im rechteckigen Versuchsaufbau. Männliche Mäuse unterschieden sich hingegen in keinem der beiden Versuchsaufbauten voneinander.Außerdem zeigten männliche und weibliche C57BL/6-Mäuse in der runden Arena eine stärkere Präferenz für ihr am stärksten bevorzugtes Objekt im Vergleich zu den anderen beiden Stämmen. In der rechteckigen Arena wurden hingegen keine Unterschiede in der Objektpräferenz beobachtet. Sobald die Technik beherrscht ist, kann sie in weniger als einer Stunde abgeschlossen werden, wobei 15 Minuten für die Datenaufnahme und 20 Minuten für die Verhaltensauswertung benötigt werden.Bei der Durchführung dieses Verfahrens ist zu beachten, dass Mäuse sehr empfindlich auf Veränderungen ihrer Umgebung reagieren. Stellen Sie sicher, dass die Testumgebung während des gesamten Experiments konstant bleibt. Nach diesem Verfahren können weitere Methoden wie das Barnes-Maze oder das Team-Maze verwendet werden, um das Vorhandensein von komplexen repetitiven Verhaltensweisen weiter zu bestätigen.Nachdem Sie sich dieses Video angesehen haben, sollten Sie ein gutes Verständnis dafür haben, wie man die neuartige Objekterkundung nutzen kann, um das Vorhandensein von repetitiven Verhaltensweisen höherer Ordnung bei Mäusen zu identifizieren.

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Research

Forschung

JoVE Journal

Behavior

Verhalten

Krankheiten, Kopfverletzungen, genetische Veränderungen und die Behandlung von Mäusen mit Medikamenten können tiefgreifende Auswirkungen auf das Verhalten haben. Unter Verwendung gut charakterisierter und validierter Ansätze wie Marmorvergraben und Nestlet-Schreddern können zwangsähnliche Verhaltensweisen bei Mäusen als Modelle für menschliche Zwangsstörungen und Autismus-Spektrum-Störungen genau dokumentiert werden.

Murmelvergraben und Nestlet-Schreddern als Tests für sich wiederholende, zwanghafte Verhaltensweisen bei Mäusen

Hier beschrieben handelt es sich um einen inszenierten, Verhaltens-Screening-Ansatz, der verwendet werden kann, um Verbindungen zu sehen, die in vivo Wirksamkeit auf kognitiven und funktionellen motorischen Verhaltensweisen in transgenen Mausmodellen von β-Amyloidose und Tauopathie zeigen. Diese Methoden sind optimiert, um Verbindungen für die Aktivität in kurzfristigen und Arbeitsspeicheraufgaben zu screenen.

Assessment of Spontane Alternation, neuartige Objekterkennung und Gliedmaßenverkürzung in transgenen Mausmodellen der Amyloid-β- und Tau-Neuropathologie

Die Objekt-Anerkennung-Test (ORT) ist eine einfache und effiziente Assays für die Bewertung von lernen und Gedächtnis bei Mäusen. Die Methodik wird nachfolgend beschrieben.

Neuartige Objekt Anerkennung Test zur Untersuchung von lernen und Gedächtnis bei Mäusen

Dieses Protokoll beschreibt einen Verhalten-Assay, basierend auf dem Barnes Labyrinth-Test, wie instinktiv Defensive studieren werden Aktionen durch die Kenntnis der räumlichen Umwelt geändert.

Ein Verhaltens-Assay für die Untersuchung der Rolle des räumlichen Gedächtnisses während der instinktiven Verteidigung bei Mäusen

Dieses Protokoll misst räumliche lernen und Gedächtnis mit dem Barnes Labyrinth. Eine neuartige Damsel in Distress-Paradigma wird verwendet, um lokomotorische Aktivität und prosoziales Verhalten bei Mäusen zu bewerten.

Analyse der räumlichen Lernens und prosoziales Verhalten bei Mäusen mit dem Barnes Labyrinth und Damsel in Distress Paradigmen

Hier bieten wir ein Protokoll beinhaltet umfassende Anweisungen für den wirtschaftlichen Aufbau des murinen Objektposition und neuartige Objekt testen Anerkennung Verhaltens, einschließlich der Planung, Kosten und Bau der erforderlichen Ausrüstung sowie Ausführung des Verhaltens testen, Datenerfassung und Analyse.

Neuartige Objekterkennung und Objektposition Verhaltens Tests bei Mäusen mit kleinem Budget

Eine umfassende Verhaltens-Testbatterie der Motorik, Stimmung – einschließlich sozialer Interaktion, Depression und Angst – und Kognition ist für die wiederholte Bewertung der Neurodegeneration im Zusammenhang mit Veränderungen im Verhalten von Mäusen.

Eine Verhaltenstherapie Testbatterie für die wiederholte Beurteilung der Motorik, Stimmung und Kognition bei Mäusen

Die Rolle der kürzlich entdeckten krankheitsassoziierten Gene bei der Pathogenese neuropsychiatrischer Störungen bleibt unklar. Eine modifizierte bilaterale in utero Elektroporation Technik ermöglicht den Gentransfer in großen Populationen von Neuronen und Untersuchung der ursächlichen Auswirkungen von Genexpressionsänderungen auf das Sozialverhalten.

Eine Pipeline mit bilateraler Utero-Elektroporation zur Vernehmung genetischer Einflüsse auf das Nagetierverhalten

Nagetiermodelle sind wertvolle Werkzeuge zur Untersuchung von Kernverhaltensweisen im Zusammenhang mit der Autismus-Spektrum-Störung (ASS). In diesem Artikel erläutern wir zwei Verhaltenstests zur Modellierung der Kernmerkmale von ASD bei Mäusen: Self-Grooming, der sich wiederholendes Verhalten bewertet, und der Drei-Kammer-Test für soziale Interaktion, der soziale Beeinträchtigungen dokumentiert.

Strategien zur Beurteilung autistischer Verhaltensweisen bei Mäusen

Die vorliegende Studie beschreibt einen feinmotorischen Verhaltenstest zur Untersuchung motorischer Defizite in Nagetiermodellen, einschließlich der Ratte TgF344-AD, mittels maschinellem Lernen.

Eine feinmotorische Aufgabe zur Untersuchung der Gelenkkinematik in einem präklinischen Modell neurodegenerativer Erkrankungen

Erfahren Sie, wie Sie mit der Exploration neuer Objekte repetitive Verhaltensmuster höherer Ordnung bei Mäusen erfassen. Diese Methode validiert Mausmodelle für autismusähnliches Verhalten ohne vorheriges Training.

Novel Object Exploration als Potential Assay für höherer Ordnung Repetitive Verhalten bei Mäusen

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