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

Das übergeordnete Ziel dieses Verhaltensassays ist es, verschiedene Aspekte des Lernens und des Gedächtnisses bei Mäusen zu testen. Diese Methode kann helfen, zahlreiche Fragen im Bereich der Kognition von Nagetieren zu beantworten, von den Grundlagen der Entwicklung eines tieferen Verständnisses für bestimmte Aspekte des Lernens bei Gedächtnis und Mäusen über komplexere Themen wie kognitive Beeinträchtigungen, einschließlich Krankheitsmodelle, wie die Alzheimer-Krankheit, bis hin zur Erforschung potenzieller kognitiver Verbesserungen. Der Hauptvorteil des ORT ist seine Einfachheit, Effizienz und Flexibilität sowie die Untersuchung von Lernen und Gedächtnis bei Mäusen.

Verfahren wird von Andrei Jeltyi, einem Labortechniker aus unserem Labor, demonstriert. Beginnen Sie mit der Auswahl von Objekten in der Größe eines Muttermals, die vom Tier leicht unterschieden werden können, aber einen ähnlichen Grad an Komplexität in Merkmalen wie Textur, Form oder Helligkeit aufweisen, um eine mögliche induzierte Objektpräferenz zu minimieren, die die Ergebnisse verzerren könnte. Um die induzierten Präferenzen weiter zu reduzieren, stellen Sie außerdem sicher, dass Mäuse in der Lage sind, auf beide Objekte oder auf keines der beiden Objekte zu klettern.

Die Fähigkeit, auf ein Objekt zu klettern, kann das Interesse an der Erkundung erhöhen. Um den Stress der hellen Beleuchtung zu minimieren, verwenden Sie dann eine entschärfte schwache Beleuchtung, bei der die Mitte des Labyrinths etwa 20 Mal beleuchtet wird. Akklimatisieren Sie die Mäuse jeden Tag mindestens eine Stunde vor dem Gebrauch in neuen Testräumen und halten Sie Temperatur und Luftfeuchtigkeit ähnlich wie bei normalen Haltungsbedingungen.

Beachten Sie, dass die Mäuse ein- bis zweimal täglich für mindestens eine Minute über einen Zeitraum von ein bis zwei Wochen vor dem Test angefasst werden sollten. Verwenden Sie schließlich für die Hauptarena eine quadratische Kammer aus weißem oder schwarzem, nicht porösem Kunststoff, der sich von der Farbe der Maus abhebt. Beginnen Sie damit, die Maus aus ihrem Heimatkäfig zu nehmen und sie in die Mitte der offenen, leeren Arena zu stellen.

Erlauben Sie fünf Minuten lang freie Erkundung der Arena. Sobald der Heimkäfig leer ist, bewahren Sie ihn auf, um ihn am nächsten Tag als Käfig zu verwenden. Entfernen Sie die Maus nach fünf Minuten und legen Sie sie in einen Käfig.

Bringen Sie die Maus nicht in ihren ursprünglichen Heimatkäfig zurück, da dies sonst das Verhalten der verbleibenden zu testenden Mäuse beeinträchtigen kann. Reinigen Sie dann das Gerät zwischen den Mäusen gründlich mit 70 Vol.-% Ethanol pro Volumen. Als nächstes beginnst du die Trainingsphase oder T1, indem du zwei identische Objekte in gegenüberliegenden Quadronen der Arena platzierst.

Zum Beispiel eine in der nordwestlichen Ecke und eine in der südöstlichen Ecke. Befestigen Sie zu leichte Gegenstände mit Entfernungskitt auf dem Boden. Gleichen Sie die Verwendung jeder Gruppe von Objekten sowie die Position des neuen Objekts in jeder der vier Ecken der Arena aus.

Achten Sie darauf, dass Sie wissen, welche Diagonale für welches Tier verwendet wird, damit die diagonale Verwendung am Trainingstag die Form hat, die am Testtag für jede Maus verwendet wird. Nehmen Sie die Maus 24 Stunden nach der Gewöhnung aus ihrem Heimatkäfig und platzieren Sie sie in der Mitte der Arena, gleich weit von den beiden identischen Objekten entfernt, um mit dem Training zu beginnen. Lassen Sie eine freie Exploration von mindestens fünf Minuten zu, wenn Sie einen Mäusestamm fusionieren, von dem bekannt ist, dass er eine geringe Bewegungs- oder Explorationsaktivität aufweist, verlängern Sie den Versuch auf 10 Minuten für alle Mäuse in den Kohorten.

Entfernen Sie die Maus am Ende des Trainingsversuchs und legen Sie sie in den Käfig. Sobald der Heimkäfig leer ist, bewahren Sie ihn auf, um ihn am Testtag als Haltungskäfig zu verwenden. Achten Sie darauf, das Gerät und die Gegenstände zwischen den Mäusen zu reinigen.

Beginnen Sie als Nächstes die Testphase oder T2, indem Sie das bekannte Objekt, das während des Trainings verwendet wurde, und ein neues Objekt in gegenüberliegenden Quadronen der Arena platzieren. Verwenden Sie für jede Maus die gleichen Positionen, die Sie während des Trainings verwenden. Entfernen Sie die Maus im Intervall von T1 bis T2 aus ihrem Heimatkäfig und platzieren Sie sie in der mittleren Arena, gleich weit vom bekannten Objekt und dem neuen Objekt entfernt.

Erlauben Sie eine kostenlose Erkundung für 10 Minuten. Entfernen Sie schließlich am Ende des Testversuchs die Maus und setzen Sie sie in den Haltekäfig. Für die Analyse ist Exploration definiert als die Nase, die innerhalb von zwei bis drei Zentimetern auf das Objekt gerichtet ist, mit aktivem Vibracy-Sweeping.

Die Maus, die sich auf dem Objekt befindet, wird jedoch nicht auf die Erkundungszeit angerechnet. Bewerten Sie sowohl für T1 als auch für T2 die ersten fünf Minuten, und berechnen Sie die Gesamterkundungszeit für beide Objekte für jede Sitzung. Wenn die Maus die minimale Erkundungszeit von 20 Sekunden für beide Objekte nicht erreicht, setzen Sie die Bewertung nach fünf Minuten fort, bis die Gesamterkundung 20 Sekunden überschreitet.

Verlängern Sie die T1- und T2-Zeit auf 10 Minuten für Mäusestämme, die eine geringe Exploration aufweisen und dieses Mindestkriterium nicht erfüllen, um fünf Minuten, wie bei Pilotversuchen beobachtet. Wenn Mäuse schließlich nach 10 Minuten nicht ein Minimum von 20 Sekunden für beide Objekte für T1 oder T2 erreichen, schließen Sie sie von der Analyse aus, da nicht bestätigt werden kann, dass das Tier genügend Zeit mit der Erkundung verbracht hat, um zu lernen und zu unterscheiden. Die Objekterkennungsaufgabe ist eine effiziente und flexible Methode zur Untersuchung des Lernens und Gedächtnisses bei Mäusen, bei der sich die Phosphodiesterase-2-Hemmer während dieser Aufgabe verbessern konnten.

Im Vergleich zum Vehikel verbesserte die Verabreichung der PDE2-Hemmer in den Buchten 60-7550 oder ND7001 das Gedächtnis in Abhängigkeit von der Dosis signifikant, wenn sie 30 Minuten vor dem Training verabreicht wurde. Bei Verabreichung zu unterschiedlichen Zeitpunkten, bezogen auf Training und Tests, verbesserte der PDE2-Hemmer Bay 60-7550 sein Gedächtnis signifikant, wenn er 30 Minuten vor dem Training sowie unmittelbar nach dem Training und 30 Minuten vor dem Abruf verabreicht wurde. Einmal gemeistert, kann diese Technik in zwei bis drei Tagen abgeschlossen werden, wenn sie richtig ausgeführt wird.

Wenn Sie dieses Verfahren versuchen, ist es wichtig, daran zu denken, Pilotstudien durchzuführen und das Intervall von T1 bis T2 sorgfältig auszuwählen, da die Wahl eines falschen Intervalls zu einem Fehleffekt führen kann. Im Anschluss an dieses Verfahren können weitere Methoden wie das Labyrinth der Scheune durchgeführt werden, um zusätzliche Fragen wie Lernunterschiede zu beantworten, die mit den Objekterkennungstests nicht vollständig beantwortet werden können. Nach ihrer Entwicklung ebnete diese Technik den Weg für Forscher auf dem Gebiet des Lernens und des Gedächtnisses, um die grundlegenden biologischen Mechanismen des Gedächtnisses sowie mögliche Mechanismen verschiedener kognitiver Defizite bei Nagetieren zu erforschen.

Nachdem Sie sich dieses Video angesehen haben, sollten Sie ein gutes Verständnis dafür haben, wie Sie ein geeignetes Experiment mit dem Objekterkennungstest einrichten und entwerfen, einschließlich der Durchführung von Pilotstudien, der Auswahl von Objekten und der Auswahl des geeigneten Intervalls von T1 bis T2. Vielen Dank fürs Zuschauen und viel Erfolg bei Ihren Experimenten.