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

Neurodegenerative Erkrankungen manifestieren sich oft mit verheerenden Verhaltenssymptomen, wie kognitive Beeinträchtigung, Stimmungsstörungen, oder sogar motorische Dysfunktion. Diese Studie ermöglicht es, verhaltensbezogene Phänotypen mit einem hohen Maß an Wiederholbarkeit genau zu bewerten. Wir entwickeln eine umfassende Batterie, die wiederholt in der Verhaltensanalyse bei Mäusen eingesetzt werden kann.

Dieser Test bewertet motorische Funktionen, soziale Interaktion, emotionale Funktion und kognitive Funktion. Durch die Organisation der Reihenfolge und das Intervall der Tests in dieser Batterie, haben wir die Testeffizienz erhöht und die Interferenz zwischen den Tests und die Belastung von Mäusen durch häufige Handhabung verringert. Ordnen Sie zunächst den Verhaltenstest in der im Textprotokoll beschriebenen Reihenfolge an.

Führen Sie den Open-Field-Test in einer intransparenten, weißen, plastischen Arena durch. Starten Sie die Kameraaufnahme, und legen Sie die Maus vorsichtig neben die Mitte einer Wand der Arena, mit Blick auf die Wand. Zeichnen Sie das Verhalten der Maus für 10 Minuten auf, und geben Sie es in ihren Heimatkäfig zurück.

Als nächstes teilen Sie die Arena in vier durch vier Quadrate auf dem Computerbildschirm. Zählen Sie, wie oft die Maus die Gitternetzlinien in der Arena kreuzt, um die Funktion des Bewegungsapparates zu bewerten. Um Angst zu messen, messen Sie die Zeit, die die Maus im zentralen Bereich der Arena verbringt.

Führen Sie den erhöhten Plus-Labyrinth-Test am selben Tag durch. Sobald alle Mäuse den Offenen Feldtest abgeschlossen haben, stellen Sie die Maus an die Kreuzung der offenen und geschlossenen Arme. Zeichnen Sie das Verhalten der Maus für fünf Minuten auf, bevor Sie die Maus in ihren Heimatkäfig zurücksenden.

Richten Sie nach zwei aufeinanderfolgenden Tagen des offenen Feldtests den neuartigen Objekterkennungstest gemäß dem Textprotokoll ein. Starten Sie die Kamera, und platzieren Sie die Maus in der Arena, mit Blick auf die Mitte der Wand, um die Maus vertraut zu machen. Zeichnen Sie das Verhalten der Maus für 10 Minuten auf.

Dann kehren Sie die Maus in ihren Heimatkäfig zurück. 24 Stunden nach der Einarbeitung den Test mit einem neuen Objekt wiederholen. Messen Sie die Zeit, zu der die Maus separat mit einem neuen Objekt und einem vertrauten Objekt interagiert.

Berechnen Sie dann den Speicher der Maus als Vorzug zum neuartigen Objekt. Verwenden Sie für den Social Interaction Test eine offene Feldarena mit zwei transparenten Kammern mit Löchern an der Oberfläche. Platzieren Sie die Motivmaus in der Arena für eine dreiminütige Objekterkundungsphase, um die Maus zu den Kammern zu gewöhnen.

Dann kehren Sie die Motivmaus in ihren Heimischen Käfig zurück und reinigen Sie die Arena. Legen Sie eine neuartige Maus in eine der Kammern. Dann stellen Sie das Thema Maus in die Arena und Rekord für drei Minuten.

Während Sie das Video überprüfen, messen Sie die soziale Interaktion, indem Sie das Verhältnis der Zeit messen, die die Maus mit der Interaktion mit der neuartigen Mauskammer oder der leeren Kammer verbringt. Führen Sie als Nächstes den beschleunigenden Rotarod-Test durch. Legen Sie die Maus in jedem Versuch auf die statische Stange, die der Wand gegenüber der Maschine gegenüber steht.

Habituate die Mäuse zum Rotarod, indem sie es drei Tage lang in den naiven Mäusen vor dem Auftreten möglicher Symptome trainierten, so dass die Maus gleichermaßen die Skala lernt. Stoppen Sie das Gerät, wenn die Maus fällt, und zeichnen Sie die Zeit auf, die die Maus für die Stange aufgewendet hat. Wiederholen Sie diesen Vorgang zwei weitere Male, bevor Sie die Maus in ihren Heimkäfig zurücksetzen.

Als nächstes setzen Sie das Wasserlabyrinth in die Mitte eines Verhaltensraumes, und markieren Sie die Position des Labyrinths, um sicherzustellen, dass die Position des Wasserlabyrinths konstant bleibt. Teilen Sie das Labyrinth in vier imaginäre Quadranten auf. Hängen Sie visuelle Hinweise in der Mitte jedes Quadranten.

Platzieren Sie dann eine Plattform in der Mitte des vierten Quadranten und markieren Sie ihren Standort. Füllen Sie das Labyrinth mit Wasser, weiß gefärbt mit Milchpulver, bis der Wasserstand einen Zentimeter höher als die Plattform ist. Beginnen Sie zu Beginn jeder Trainingsprüfung die Videoaufzeichnung und legen Sie die Maus vorsichtig in das Labyrinth.

Bleiben Sie aus den Augen der Maus. Bringen Sie die Maus in ihren Heimatkäfig zurück, wenn die Maus die Plattform nicht innerhalb von 60 Sekunden finden kann oder wenn die Maus die Plattform innerhalb von 60 Sekunden findet und 10 Sekunden lang darauf verbleibt. Nachdem der Test beendet ist, stoppen Sie das Video, und legen Sie die Maus in ihren Heimkäfig unter einem Infrarotlicht.

Führen Sie schließlich die Sondenphase des Wasserlabyrinthtests wie zuvor beschrieben ohne die Plattform durch. Als nächstes bereiten Sie den zylindrischen Tank für den erzwungenen Schwimmtest vor. Starten Sie die Videoaufzeichnung, und legen Sie die Maus vorsichtig in das Wasser in der Mitte des Tanks.

Nehmen Sie die Maus für sechs Minuten auf, bevor Sie die Maus wieder in ihren Heimkäfig legen. Sehen Sie sich das Video des erzwungenen Schwimmtests an. Messen Sie die Unbeweglichkeitszeit in den letzten fünf Minuten des Videos.

Dieses Protokoll sollte Verhaltensänderungen bei Mäusen nach Atemwegsexposition mit Kieselsäure-Nanopartikeln untersuchen. Die Ergebnisse des Freifeldtests und des beschleunigten Rotarodtests zeigten, dass Kieselsäure-Nanopartikel die Funktion des Bewegungsapparates oder der Motorik bei Mäusen nicht beeinträchtigten. Soziale Interaktionsaktivität wurde nach einem Monat Exposition gegenüber Kieselsäure-Nanopartikeln beeinflusst, jedoch der Offene Feldtest, erhöht plus Labyrinthtest, und der erzwungene Schwimmtest zeigte keine Angst oder Depression nach einem Monat der Exposition.

Eine zweimonatige Exposition gegenüber Kieselsäure-Nanopartikeln führte zu Angst, wie die Ergebnisse des erhöhten Plus-Labyrinth-Tests zeigen. Kognitive Beeinträchtigung wurde auch im Wasserlabyrinth-Test nach zwei Monaten Der Exposition festgestellt. Diese Batterie wurde für die umfassende Verhaltensanalyse bei der Neurodegeneration im C57-Mausstamm entwickelt.

Es eignet sich am besten für Neurodegeneration-bezogene Längs-Längsinal-Studien in Toxizität von Neurotoxin oder potenziellen Risikofaktoren, oder Arzneimittelentwicklung, die oft langfristige Verabreichung und wiederholte Tests.