Evaluación del equilibrio del motor y la coordinación en ratones utilizando la barra de equilibrio

El objetivo general de este procedimiento es evaluar la coordinación motora y el equilibrio en ratones. El primer paso consiste en armar una barra de equilibrio con la posición del detector de movimiento para registrar la latencia del cruce por la barra, comenzando el entrenamiento con el animal colocado en el punto de partida de la barra de equilibrio y permitiéndole cruzar hacia una plataforma segura. A veces es necesario animar al animal a lo largo de la barra hacia el punto final.

Después de un intervalo interensayo de 10 minutos, los animales fueron entrenados en una viga más estrecha para permitir una mayor sensibilidad. El paso final del procedimiento consiste en probar a los animales entrenados en vigas de diferentes anchos. En última instancia, se pueden obtener resultados que muestren déficits en la coordinación motora y el equilibrio.

Hola, soy Tim Luong y soy candidato a MD PhD en el departamento de biología del Instituto de Tecnología de California. Soy Holly Carlisle y soy investigadora posdoctoral en el departamento de biología del Instituto de Tecnología de California, y hoy les mostraremos cómo evaluar el equilibrio y la coordinación motora en ratones utilizando la prueba de la viga de equilibrio. La principal ventaja de esta técnica en comparación con otros métodos, como la barra rotatoria, es que la prueba de la viga de equilibrio suele ser más sensible incluso a déficits sutiles en la coordinación motora.

Este método puede ayudar a responder preguntas clave en el campo del comportamiento, como si nuestra coordinación motora y equilibrio se ven afectados en ciertos modelos de enfermedades neurológicas y si nuestros déficits motores se alivian mediante tratamientos específicos. El objetivo de esta prueba es medir el tiempo que tarda un ratón en cruzar la viga sin detenerse ni quedarse atascado y sin recibir estímulos del investigador. Para obtener una prueba limpia el día del experimento, realizamos un entrenamiento durante dos días previos a la evaluación.

La demostración visual de este método es útil, ya que la forma en que se manipulan y ayudan a los ratones al cruzar la viga puede resultar difícil para quienes están menos familiarizados con las pruebas conductuales. Así que comencemos. Este protocolo se basa en los de Southwell et al. y Carter et al.

El aparato se ensambla colocando una viga de un metro de longitud sobre dos postes de 50 centímetros de altura. Las vigas tienen una superficie plana de seis o doce milímetros de ancho. Pueden utilizarse vigas de mayor anchura para ratones más grandes y para aquellos que no pueden cruzar las medidas más estrechas.

Se coloca una caja negra al final de la viga y se añade material para anidar dentro de la caja negra para incentivar al ratón a dirigirse hacia el punto final; se ilumina el punto de partida con una lámpara para servir como estímulo aversivo. Se colocan detectores de movimiento a 0 y 80 centímetros para registrar la latencia del cruce de la viga; se extiende una hamaca de nailon debajo de la viga y aproximadamente a 7,5 centímetros por encima de la superficie de la mesa para amortiguar cualquier caída. Los ratones utilizados en este procedimiento se mantienen en un ciclo de 12 horas de luz y 12 horas de oscuridad y han sido aclimatados durante dos semanas antes de la prueba.

Introduzca los animales en la sala de pruebas aproximadamente 10 minutos antes de comenzar el experimento y utilice una cohorte de al menos 10 ratones por condición de prueba para obtener los mejores resultados. Para iniciar el entrenamiento, coloque un ratón en el punto de partida de una viga de 12 milímetros de ancho. El cronómetro se inicia cuando la nariz del ratón entra en el tramo central de 80 centímetros y se detiene cuando el animal llega al final de los 80 centímetros.

Los ratones deben cruzar la viga con una cantidad mínima de pausas o detenciones. Si el animal deja de avanzar, anímelo a continuar dándole suaves toques desde atrás. Una vez que el animal haya cruzado la viga con éxito, retírelo de la caja segura y colóquelo de nuevo en su jaula de alojamiento durante 10 minutos antes de comenzar la siguiente sesión de entrenamiento.

La viga de equilibrio y la caja se limpian y se pasan un paño con etanol al 70 % antes de introducir el siguiente ratón. Cada ratón se entrena tres veces en la viga de 12 milímetros de ancho, seguido de entrenamiento en la viga de 6 milímetros de ancho. Un entrenamiento adicional de tres veces puede aumentar la frecuencia de detenciones, ya que el animal se familiariza más con la tarea y el aparato.

Por otro lado, si los ratones no logran recorrer exitosamente toda la viga después de dos días de entrenamiento, podría ser necesario un entrenamiento adicional. Asegúrese de registrar las mediciones basales antes de que los animales reciban cualquier tratamiento. Una vez finalizado el entrenamiento del día, devuelva los ratones a sus jaulas de alojamiento en la instalación de mantenimiento.

El día de la prueba, lleve a los animales a la habitación 10 minutos antes de comenzar el experimento como se mostró previamente, coloque un ratón en la ubicación de inicio y registre la latencia que el animal tarda en recorrer los 80 centímetros centrales de la viga. Los datos se reportan como el promedio de dos ensayos exitosos en los que el ratón cruzó directamente hasta el extremo sin detenerse y sin ser estimulado por el investigador. Las grabaciones de video pueden utilizarse para un análisis más detallado de los resbalones y otros déficits motores observables.

En este ejemplo, ratones C57 black six de nueve a 11 semanas de edad fueron evaluados en vigas de 12 milímetros y seis milímetros de ancho. El tiempo promedio para cruzar la viga de 12 milímetros de ancho fue de 4,6 ± 0,4 segundos para los machos y de 3,3 ± 0,3 segundos para las hembras. Los tiempos en la viga de seis milímetros fueron de 6,8 ± 0,7 segundos para los machos y de 5,9 ± 0,5 segundos para las hembras.

El desempeño en la barra de equilibrio puede variar según la edad y la cepa de los ratones. Los ratones C57 black six utilizados en este ejemplo son típicamente animales activos; se observaron algunos resbalones, pero ninguna caída en estos ratones. Sin embargo, en animales modificados genética o farmacológicamente, los resbalones y caídas pueden volverse más frecuentes y pueden cuantificarse. Los ratones con déficit pueden aferrarse al lateral de la barra, lo que aumenta su tiempo para cruzar mientras intentan este procedimiento.

Es importante ser persistente y constante al estimular a los ratones para que avancen si se detienen o se distraen en la barra. Después de ver este video, debería tener una buena comprensión de cómo entrenar a los ratones para cruzar la barra de equilibrio y evaluar su equilibrio y coordinación. Gracias por verlo y espero que le haya resultado útil.