29 de diciembre de 2014
El enriquecimiento ambiental proporciona un potencial efecto protector contra los trastornos neurodegenerativos. En la actualidad, sin embargo, no existe una manera fácil de determinar la eficacia de los procedimientos de enriquecimiento. Este protocolo describe un método simple de "Puzzle Box" para evaluar la función cognitiva de un animal, con el fin de revelar la efectividad del enriquecimiento ambiental.
El objetivo general del siguiente experimento es evaluar la eficacia del enriquecimiento ambiental sobre la función cognitiva en ratones. Esto se logra creando primero una caja de rompecabezas que contiene dos cámaras. A continuación, los ratones se habitúan a la arena de pruebas y se les permite descubrir la entrada al área de portería protegida.
A continuación, los ratones son desafiados con una variedad de obstrucciones o acertijos que bloquean la entrada del refugio. Los resultados muestran que el enriquecimiento ambiental mejora de forma fiable el rendimiento en la caja de rompecabezas. La ventaja clave de esta técnica sobre otros métodos es su facilidad y simplicidad tanto en la construcción de la caja como en la implementación, y el hecho de que es extremadamente flexible en el diseño de tareas con diferentes niveles de carga cognitiva.
Por lo tanto, este método se puede utilizar para abordar una variedad de preguntas en el campo de la neurociencia, particularmente aquellas asociadas con la evaluación de la efectividad de las intervenciones ambientales. Aunque este método puede proporcionar información sobre el efecto del enriquecimiento ambiental en la cognición, también se puede aplicar a otros sistemas, como los modelos animales modificados genéticamente de enfermedades humanas y las pruebas preclínicas de nuevas terapias. Para comenzar, asigne aleatoriamente a las ratas preñadas a las condiciones de alojamiento estándar colocándolas en una jaula de ratón estándar o a la condición enriquecida colocándolas en jaulas del tamaño de una rata.
Coloque una variedad de objetos diseñados para aumentar la estimulación sensorial y motora en la jaula de enriquecimiento cada dos o tres días. Mueva estos objetos dentro de la jaula y refresque los que hayan sido destruidos al destete, las crías, y sepárelos en condiciones de alojamiento consistentes con el entorno en el que fueron criados para la condición enriquecida. Asegúrese de que haya entre tres y 10 ratones por jaula, con dos y cinco ratones para el grupo estándar.
Las pruebas de comportamiento deben comenzar una vez que estos animales alcancen la edad adulta. A las 12 a 14 semanas, la caja del rompecabezas se construye con seis piezas de acrílico blanco, una pieza de acrílico negro con una abertura cuadrada cortada en el costado se coloca a 150 milímetros de un extremo para dividir la caja en dos compartimentos. Se coloca un trozo de acrílico blanco sobre el compartimento más pequeño para crear una caja de portería oscura.
La tapa acrílica puede fijarse al cuerpo de la caja principal mediante bisagras o dejarse libre para que se retire por completo durante las pruebas de comportamiento. A continuación, une tres piezas de acrílico para hacer un canal en forma de U que se utilizará como obstrucción durante la prueba que sigue. Primero, limpie a fondo la caja del rompecabezas con alcohol al 70%.
Repita este paso entre las pruebas de cada animal. A continuación, coloque un ratón rojo limpio, un iglú dentro de la caja de la portería y vuelva a colocar la tapa cuando esté listo. Coloque el ratón en el extremo más alejado de la sección de campo abierto mirando hacia el área de la portería.
Inicie inmediatamente un temporizador y registre el tiempo que tarda el animal en entrar en la otra cámara. Detenga el temporizador. Cuando las cuatro patas del animal entren en la sección de la caja de meta, finalice la prueba.
Si el animal no entra en la casilla de meta dentro de un límite de tiempo preestablecido. Después de la prueba, retire al animal y colóquelo en una jaula de retención separada. Mantenga un intervalo de 60 a 182 entre ensayos para cada animal.
Realice tres ensayos al día durante cinco días consecutivos. A lo largo del curso de la prueba, introduzca cuatro condiciones de obstrucción con tres ensayos de cada condición. Primero, introduzca el canal en forma de U construido anteriormente y registre el tiempo que tarda el animal en entrar en el área de meta para crear otra condición de obstrucción.
Coloque ropa de cama dentro y alrededor del canal antes de probar otras obstrucciones que puedan introducirse. Incluya la colocación de un pañuelo de papel o un tapón de espuma dentro de la puerta. El tercer ensayo de una determinada condición de obstrucción siempre debe administrarse un día después de que se complete la prueba, calcule el tiempo necesario para completar cada ensayo, incluidos los ensayos nulos en los que los animales no completaron la tarea dentro del tiempo especificado.
Por último, utilice medidas repetidas en NOVA para evaluar el efecto de la condición de la vivienda en el rendimiento dentro de la caja del rompecabezas. Estos datos representan el rendimiento de la tarea de la caja de rompecabezas de animales adultos criados desde el nacimiento en entornos enriquecidos o estándar. Los animales criados en un entorno enriquecido resolvieron las tareas de obstrucción dentro de la caja del rompecabezas significativamente más rápido que los criados en un entorno estándar, con diferencias máximas entre el segundo y el cuarto día de pruebas.
Al intentar este procedimiento, es importante recordar manejar a sus animales de manera adecuada para evitar comportamientos inesperados inducidos por el estrés. Por lo tanto, siguiendo este procedimiento, se podrían utilizar otros métodos como la inmunohistoquímica, las intervenciones quirúrgicas dirigidas o la electrofisiología in vivo para desentrañar los mecanismos subyacentes a los efectos conductuales observados. Por lo tanto, después de ver este video, debería tener una buena comprensión de cómo obtener una evaluación preliminar eficiente y confiable de la función cognitiva en el modelo de AMA.
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Este estudio evalúa la eficacia de la enriquecimiento ambiental sobre la función cognitiva en ratones mediante un método sencillo de caja de rompecabezas. Los resultados indican que el enriquecimiento ambiental mejora de manera confiable el rendimiento cognitivo.
Los ensayos conductuales cuantitativos como la caja con rompecabezas permiten una evaluación rápida y reproducible de la función cognitiva en modelos preclínicos, apoyando la validación temprana de dianas terapéuticas y la reducción del riesgo mecanicista en la investigación de enfermedades neurodegenerativas. La simplicidad y flexibilidad del método facilitan la evaluación a gran escala de intervenciones ambientales, orientando las decisiones sobre estrategias neuroprotectoras. La integración de estos ensayos fortalece la confianza predictiva en las líneas de investigación traslacional en neurociencia.
El ensayo de la caja de rompecabezas se integra en la fase de descubrimiento temprano hasta la preclínica, permitiendo la comprobación de hipótesis, la validación de dianas terapéuticas y la cribado rápido de intervenciones ambientales o genéticas en modelos de roedores.