Artículo de método

Shuttle Box Assay como herramienta de aprendizaje asociativo para la evaluación cognitiva en estudios de aprendizaje y memoria utilizando pez cebra adulto

DOI:

10.3791/62745

12 de julio de 2021

En este artículo

Resumen

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El aprendizaje y la memoria son métricas potentes en el estudio de los deterioros cognitivos del desarrollo, dependientes de enfermedades o inducidos por el medio ambiente. La mayoría de las evaluaciones cognitivas requieren equipo especializado y amplios compromisos de tiempo. Sin embargo, el ensayo de caja de transporte es una herramienta de aprendizaje asociativo que utiliza una caja de gel convencional para una evaluación rápida y confiable de la cognición del pez cebra adulto.

Resumen

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Los déficits cognitivos, incluidos los problemas de aprendizaje y memoria, son un síntoma principal de diversas enfermedades neurodegenerativas relacionadas con el desarrollo y la edad y la lesión cerebral traumática (LCT). El pez cebra es un modelo importante de neurociencia debido a su transparencia durante el desarrollo y sus sólidas capacidades regenerativas después del neurotrauma. Si bien existen varias pruebas cognitivas en el pez cebra, la mayoría de las evaluaciones cognitivas que son rápidas examinan el aprendizaje no asociativo. Al mismo tiempo, los ensayos de aprendizaje asociativo a menudo requieren varios días o semanas. Aquí, describimos una prueba rápida de aprendizaje asociativo que utiliza un estímulo adverso (descarga eléctrica) y requiere un tiempo de preparación mínimo. El ensayo de la caja de transporte, presentado aquí, es simple, ideal para investigadores novatos y requiere un equipo mínimo. Demostramos que, después de una LCT, esta prueba de caja de transporte evalúa de manera reproducible el déficit cognitivo y la recuperación de peces cebra jóvenes a viejos. Además, el ensayo es adaptable para examinar la memoria inmediata o retardada. Demostramos que tanto una sola LCT como los eventos repetidos de LCT afectan negativamente el aprendizaje y la memoria inmediata, pero no la memoria retardada. Por lo tanto, concluimos que el ensayo de la caja del transbordador rastrea de manera reproducible la progresión y la recuperación del deterioro cognitivo.

Introducción

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El aprendizaje y la memoria se utilizan rutinariamente como métricas de deterioro cognitivo, que ocurre debido al envejecimiento, enfermedades neurodegenerativas o lesiones. Las lesiones cerebrales traumáticas (LCT) son la lesión más común que resulta en déficits cognitivos. Las LCT son de creciente preocupación debido a su asociación con varios trastornos neurodegenerativos, como la demencia frontotemporal y la enfermedad de Parkinson1,2. Además, el aumento de las agregaciones beta-amiloides observadas en algunos pacientes con LCT sugiere que también puede estar asociado con el desarrollo de la enfermedad de ....

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Protocolo

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El pez cebra se crió y mantuvo en las instalaciones de Notre Dame Zebrafish en el Centro de Ciencias de la Vida Freimann. Los métodos descritos en este manuscrito fueron aprobados por el Comité de Cuidado y Uso de Animales de la Universidad de Notre Dame (Número de Garantía de Bienestar Animal A3093-01).

1. Paradigma de aprendizaje de la caja del transbordador (Figura 1A)

NOTA: El paradigma de aprendizaje proporciona una evaluación rápida de la cognición con respecto al aprendizaje asociativo.

  1. Prepare la caja de transporte modificando una caja de gel de 30,5 x 19 x 7,5 cm c....

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Resultados

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El paradigma de aprendizaje, esbozado en el protocolo y esquema(Figura 1),proporciona una evaluación rápida de la cognición con respecto al aprendizaje asociativo. Además, este paradigma tiene un alto nivel de rigurosidad, al definir el aprendizaje como una exhibición repetida y consistente de 5 ensayos positivos consecutivos. Este paradigma también es aplicable a una variedad de edades y lesiones. Los peces no dañados a los 8 meses (adulto joven), 18 meses (adulto de mediana edad) y 24 mese.......

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Discusión

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El deterioro cognitivo puede tener un impacto significativo y negativo en la calidad de vida. Debido a la mayor visibilidad y ocurrencia de conmociones cerebrales y lesiones cerebrales traumáticas en toda la población, es importante comprender cómo causan deterioro cognitivo y cómo se puede minimizar o revertir el daño. Por estas razones, los organismos modelo que pueden ser probados para el deterioro cognitivo juegan un papel crítico en estos estudios. Los roedores han sido durante mucho tiempo el modelo principal para .......

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Divulgaciones

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Los autores no tienen nada que revelar.

Agradecimientos

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Los autores desean agradecer a los miembros del laboratorio Hyde por sus discusiones reflexivas y a los técnicos del Centro de Ciencias de la Vida Freimann para el cuidado y la cría del pez cebra. Este trabajo fue apoyado por el Centro de Investigación del Pez Cebra de la Universidad de Notre Dame, el Centro de Células Madre y Medicina Regenerativa de la Universidad de Notre Dame, y subvenciones del Instituto Nacional del Ojo de NIH R01-EY018417 (DRH), el Programa de Becas de Investigación de Posgrado de la Fundación Nacional de Ciencias (JTH), LTC Neil Hyland Fellowship de Notre Dame (JTH), Sentinels of Freedom Fellowship (JTH), y la Beca Pat Tillman (JTH). Figura 1....

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Materiales

Lista de materiales utilizados en este artículo
NombreEmpresaNúmero de catálogoComentarios
LinternaUltrafire9145
Instant OceanInstant OceanSS15-10
gel de ADNFisher ScientificFB-SB-1316 Fuente dela caja de lanzadera
Fisher ScientificFB-105
Caja grande de alimentación de

Referencias

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  1. Deutsch, M., Mendez, M., Teng, E. Interactions between traumatic brain injury and frontotemporal degeneration. Dementia and Geriatric Cognitive Disorders. 39, 143-153 (2015).
  2. Gardner, R., et al. Traumatic brain injury in la....

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Reimpresiones y permisos

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Etiquetas

Lesi n cerebral traum ticamemoria a corto plazomemoria a largo plazod ficit de aprendizajeenfermedad neurodegenerativaparadigma conductual

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