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

Das übergeordnete Ziel dieses Verfahrens ist es, abnormale Verhaltensweisen, die in Mausmodellen der Alzheimer-Krankheit üblich sind, auf standardisierte Weise zu messen, um nach Verbindungen zu suchen, die positive Auswirkungen haben können. Diese Methode kann dazu beitragen, wichtige Fragen im Bereich der präklinischen Wirkstoffforschung für die Alzheimer-Krankheit zu beantworten, z. B. ob ein Wirkstoff wirksam ist oder wie ein Wirkstoff wirken könnte. Der Hauptvorteil dieser Technik besteht darin, dass sie eine Reihe verschiedener Verhaltensweisen mit einem stufenweisen Ansatz überwacht, der sowohl sensibel als auch spezifisch ist.

Obwohl diese Methode Einblicke in wirksame Behandlungen der Alzheimer-Krankheit geben kann, kann sie auch auf andere Mausmodelle für Demenz oder kognitive Dysfunktion wie frontotemporale Demenz, traumatische Hirnverletzung oder Autismus angewendet werden. Bevor Sie das Y-Labyrinth verwenden, reinigen Sie es gründlich mit einem unparfümierten, keimtötenden Bleichtuch. Wischen Sie es dann mit 70%igem Ethanol ab und spülen Sie es mit Wasser ab.

Bereiten Sie das Datenerfassungssystem oder die Videokameras so vor, dass sie die Mäuse richtig verfolgen, während sie das Labyrinth durchlaufen. Nehmen Sie während dieses Vorgangs ein Bild von einem Messstab im Labyrinth auf, um die Entfernungen zu kalibrieren, in denen sie sich befinden. Bringen Sie nun den Mauskäfig ganz vorsichtig auf einen Tisch in unmittelbarer Nähe des Labyrinths.

Nehmen Sie die Maus aus dem Käfig und platzieren Sie sie vorsichtig in einem Arm des Y-Labyrinths, der zur Mitte zeigt. Bewegen Sie sich dann weit genug vom Labyrinth weg, dass die Maus Sie nicht sehen kann, und starten Sie sofort die Videoaufnahme. Nehmen Sie die Maus 10 Minuten lang auf.

Entfernen Sie die Maus nach 10 Minuten vorsichtig und setzen Sie sie in ihren Heimatkäfig zurück. Bevor Sie mit der nächsten Maus fortfahren, waschen Sie das Y-Labyrinth noch einmal gründlich mit dem dreistufigen Waschverfahren. Waschen Sie vor diesem Test die Freifeldarena, genau wie beim Y-Labyrinth.

Gewöhnen Sie die Mäuse einen Tag vor der Objektexposition an die Arena. Stellen Sie sicher, dass das Tracking-System funktioniert. Und kalibrieren Sie die Entfernungen wie bisher mit einem Messstab.

Markieren Sie auch in der Tagging-Software die Ecken der Arena. Stelle nun den Käfig der Maus vorsichtig auf einen Tisch in der Nähe der Arena. Entferne die Maus und platziere sie vorsichtig in der Mitte der Arena.

Starten Sie dann schnell die Aufnahme und lassen Sie die Maus eine halbe Stunde lang die Arena erkunden. Achten Sie darauf, dass Sie sich außerhalb des Blickfeldes des Tieres befinden und es während der Prüfung nicht stören. Nach der Gewöhnungssitzung bringen Sie die Mäuse in ihren Heimatkäfig zurück.

Und reinigen Sie die Arena gründlich wie bisher, bevor Sie sich an die nächste Maus gewöhnen. Führen Sie zwei bis drei Stunden später die Beispielphase des Speichertests durch. Modifiziere die Arena, indem du zwei identische Objekte darin platzierst, die beide gleichmäßig an einer Wand ausgerichtet sind.

Befestigen Sie die Gegenstände mit Montagekitt. Notieren Sie sich in der Software die Positionen der beiden Objekte sowie die Ecken der Arena. Waschen Sie die Objekte und die Arena wie gewohnt, bevor eine Maus präsentiert wird.

Führen Sie den Test wie eine Gewöhnungssitzung durch, indem Sie die Maus in die Arena mit Blick auf die Objekte platzieren. Lassen Sie die Maus jetzt nur noch 15 Minuten lang die Arena erkunden. Führen Sie zwei bis drei Stunden später die letzte Phase des Gedächtnistests durch.

Behalten Sie in dieser Sitzung ein vertrautes Objekt an derselben Position bei, entfernen Sie das andere vertraute Objekt, indem Sie es durch ein neu eingeführtes neues Objekt ersetzen. Lassen Sie genügend Abstand zwischen den Wänden und den Objekten, damit die Mäuse die Objekte aus allen Blickwinkeln frei erkunden können. Und wie bisher sichern Sie die Gegenstände mit Spachtelmasse.

Achten Sie in allen Testgruppen der Studie darauf, dass die Positionen für neuartige und vertraute Objekte ausgewogen sind. Führen Sie die letzte Sitzung wie die beiden anderen Sitzungen durch, aber zeichnen Sie das Verhalten der Maus nur 10 Minuten lang auf. Limb Clasping ist ein funktioneller motorischer Test, der Defizite in der kortikospinalen Funktion quantifiziert.

Verwenden Sie für diesen Test ein Handheld-Gerät, um die gesamte Sitzung auf Video aufzuzeichnen. Beginnen Sie damit, den Heimkäfig auf einen sauberen Tisch zu stellen und die ID des Tieres zu dokumentieren.Nehmen Sie dann die Maus vorsichtig aus dem Käfig und halten Sie sie fünf bis 10 Sekunden lang am Schwanz hängen, während Sie das Video auf die Bewegungen der Hinterpfote und der Vorderpfote des Tieres konzentrieren. Die Maus so zu handhaben, dass sie keinen Fluchtversuch unternimmt, erfordert Übung.

Nachdem Sie mindestens fünf Sekunden Video aufgenommen haben, kehren Sie die Maus in ihren Ausgangskäfig zurück. Und stellen Sie den Käfig wieder in das Rack. Reinigen Sie dann die Tabelle, bevor Sie den Vorgang mit der nächsten Maus wiederholen.

Bewerten Sie später das Verhalten in den Videos auf einer Skala von null bis vier. Unter Verwendung des Y-Labyrinth-Tests zeigte eine gealterte transgene Mauslinie, die eine Alzheimer-ähnliche Pathologie aufweist, einen erwarteten spontanen Wechseldefekt. Im Gegensatz dazu zeigte eine andere Alzheimer-Modell-Mauslinie eine erhöhte spontane Abwechslung, die auf extreme Hyperaktivität und Stereotypisierung in der Linie zurückzuführen war.

Diese Verhaltensweisen beeinträchtigen die Messung der spontanen Abwechslung erheblich. Im Novel Object Test können während der Gewöhnung Hyperaktivität und andere stereotype Verhaltensweisen beurteilt werden. Während der Probenphase wurde die Erkundung jedes Objekts separat gemessen, um die Tiere ohne Objektverzerrung zu identifizieren.

Offene Kreise zeigen Tiere, die Bias zeigten und von der Testphase ausgeschlossen wurden. Die Testphase wurde auf drei verschiedene Arten analysiert. Wenn die gesamte Erkundungszeit zwischen den Gruppen vergleichbar war, wurde die rohe Erkundungszeit jedes Objekts analysiert.

Wenn die verglichenen Gruppen unterschiedlich lange untersuchten, wurde entweder die Neuheitspräferenz oder ein Diskriminierungsindex verwendet, um den Test zu bewerten. Das Umklammern der Gliedmaßen, das kein kognitives Maß ist, wurde in mehreren transgenen Schwanzmausmodellen beobachtet. Dieses Verhalten rekapituliert einige der funktionellen motorischen Defizite, die bei der Alzheimer-Krankheit im Spätstadium beobachtet werden.

Beim Versuch dieses Verfahrens ist es wichtig, daran zu denken, die Mäuse schonend zu behandeln und Störungen in der Testumgebung wie laute Geräusche oder neuartige Gerüche zu minimieren. Im Anschluss an dieses Verfahren können weitere Methoden wie das räumliche Wasserlabyrinth oder die kontextuelle Angstkonditionierung durchgeführt werden, um zusätzliche Fragen zu beantworten, z. B. ob eine Verbindung die Funktion des Hippocampus spezifisch beeinflusst. Nachdem Sie sich dieses Video angesehen haben, sollten Sie ein gutes Verständnis dafür haben, wie Sie die Wirksamkeit von Verbindungen in Mausmodellen der Alzheimer-Krankheit mit dem Y-Labyrinth-Test, dem neuartigen Objekterkennungstest und dem Gliedmaßenklammertest untersuchen können.