Beurteilung der räumlichen Gedächtnisstörung in einem Mausmodell der traumatischen Gehirnverletzung unter Verwendung eines Radialwasserlaufstreifens

Das übergeordnete Ziel dieses Radial Water Tread Maze-Protokolls ist es, das räumliche Gedächtnis in einem Mausmodell für traumatische Hirnverletzungen mit einer mauszentrierten kognitiven Aufgabe zu testen, bei der kein Schwimmen erforderlich ist. Diese Methode kann besonders nützlich sein, um die Kognition in Mausmodellen zu testen, wo motorische Defizite und/oder ein Mangel an Motivation schwimmbasierte kognitive Testprotokolle wie das Morris Water Maze unpraktisch machen. Obwohl diese Methode Einblicke in Gruppenunterschiede und Kognition in einem kontrollierten kortikalen Aufprallmodell von traumatischen Hirnverletzungen bei Mäusen geben könnte, kann sie auch für die Messung der Kognition in älteren und transgenen Mausmodellen nützlich sein, von denen bekannt ist, dass sie in schwimmbasierten Tests schlecht abschneiden.

Führen Sie an allen Testtagen die folgenden vorbereitenden Schritte durch. Lassen Sie die Mäuse zunächst mindestens 30 Minuten lang im Testraum akklimatisieren, während sie sich in ihren Heimkäfigen befinden. Das runde Labyrinth weist visuelle Hinweise entlang der Innenwände auf.

Die bewegliche Rettungsbox, die an einem von neun verschiedenen Austrittslöchern positioniert ist. Während sich die Mäuse akklimatisieren, desinfizieren Sie die Ausgänge und die Box mit einem 70%igen Ethanolspray. Füllen Sie als Nächstes das Labyrinth mit etwa einem Zentimeter kaltem Wasser.

Es ist sehr wichtig, die Wassertemperatur zwischen den Versuchen konstant zu halten. Messen Sie also genau und passen Sie sie bei Bedarf an. Positionieren Sie nun die Escape-Box an einem der neun Austrittslöcher

Verwenden Sie eine Heizquelle, um die Box warm zu halten, idealerweise mit einem Heizkissen. Verschließen Sie die Box auch vor Licht. Die Escape Box sollte immer dunkel, warm und relativ geruchlos sein.

Die Lichtquelle ist wahrscheinlich auch ein Hinweis, also ändern Sie ihre Position nicht zwischen den Versuchen. Nehmen Sie die Testmaus vorsichtig am Schwanz aus ihrem Käfig und platzieren Sie sie in der Mitte des Geräts. Beginnen Sie dann sofort mit dem Timing, wie lange es dauert, bis die Maus den Ausgang findet.

Wenn eine Maus in ein abschließendes Loch klettert und nach 20 Sekunden nicht spontan wieder in das Labyrinth eintritt, stoppen Sie den Versuch nicht. Führe die Maus stattdessen mit der Hand zurück in die Mitte des Labyrinths und lass die Maus den Versuch abschließen. Wenn die Maus das Labyrinth nach drei Minuten nicht verlassen hat, bewerten Sie den Versuch als fehlgeschlagen, und notieren Sie die Zeit mit drei Minuten.

Führen Sie das Tier dann vorsichtig mit der Hand auf dem geradesten Weg zum Ausgang. Sobald Sie sich in der Escape-Box befinden, lassen Sie die Maus eine Minute lang dort bleiben. Setze es dann zurück in seinen Heimatkäfig, während das Labyrinth zurückgesetzt wird.

Desinfizieren Sie die Fluchtbox und die Ausgänge zwischen den Versuchen gründlich mit einem 70%igen Ethanolspray, um zu verhindern, dass die Maus alte Werkshinweise verwendet, um den richtigen Fluchtweg zu finden. Dies kann ziemlich schnell erledigt werden. Wiederholen Sie nun den Versuch an derselben Maus noch zweimal für insgesamt drei aufeinanderfolgende Versuche.

Jeder Testtag besteht aus drei Versuchen pro Maus. Nicht mehr und nicht weniger. Zusätzlich zur Desinfektion kannst du das Labyrinth entleeren und das Wasser auffrischen, bevor du verschiedene Mäuse testest.

Achten Sie darauf, die Wassertemperatur zwischen 12 und 14 Grad Celsius zu halten. Verwenden Sie Behälter mit Eis oder kälterem heißem Wasser, um die Temperatur des Leitungswassers in diesen Bereich einzustellen. Zwischen den Testtagen ist es wichtig, sicherzustellen, dass die visuellen Hinweise im Labyrinth und im Raum um das Labyrinth herum konsistent bleiben.

Ein vollständiges Testprogramm umfasst fünf aufeinanderfolgende Testtage, die alle auf die gleiche Weise ablaufen. Der fünfte Tag gilt als Maß für die Gedächtniserhaltung. Sofern zwischen dem sechsten und elften Tag keine Tests durchgeführt werden, kann ein Test am 12. Tag zur Messung des Langzeitgedächtnisses verwendet werden.

Das radiale Wasserlabyrinth wurde verwendet, um die Verletzungsabhängigkeit und die Defizite des räumlichen Gedächtnisses bei Mäusen zu untersuchen, die entweder eine durch kontrollierte kortikale Auswirkungen induzierte traumatische Hirnverletzung oder eine Scheinverletzung erhielten. Die SHT-Operation wird im Textprotokoll und in einem JoVE-Artikel von Romin, Gao und Chen aus dem Jahr 2014 ausführlich beschrieben. Kurz gesagt, die Verletzung wurde durch einen magnetgetriebenen kortikalen Aufprall mit einer drei Millimeter dicken konvexen Spitze erzeugt.

Die Bezüge wurden operiert, aber durch das Gerät beeinträchtigt. 35 Tage nach der Operation wurde das beschriebene Testschema durchgeführt. Alle Mäuse bestanden den Kriterientest für den Wunsch, dem Labyrinth zu entkommen.

Also wurden alle in die Analyse einbezogen. Die Ergebnisse zeigen einen deutlichen Unterschied zwischen den SHT-Mäusen und den Scheinkontrollen. Die Escape-Latenz war bei verletzten Mäusen am ersten Tag des Trainings und an beiden Gedächtnistesttagen signifikant länger.

Somit beeinträchtigte das beschriebene SHT die Lernfähigkeit des Tieres. Nachdem Sie sich dieses Video angesehen haben, sollten Sie ein gutes Verständnis dafür haben, wie Sie Kognitionstests mit einem mausspezifischen Test der räumlichen Wahrnehmung richtig durchführen. Einmal gemeistert, kann diese Technik in weniger als 15 Minuten pro Tier durchgeführt werden, wenn sie richtig ausgeführt wird.

Beim Versuch dieses Verfahrens ist es wichtig, sich daran zu erinnern, dass die Positionierung der visuellen Hinweise und die Wassertemperatur über alle Versuche hinweg konsistent bleiben müssen.