Tests comportementaux sont utilisé dans les essais précliniques pour évaluer les effets phénotypiques d’une maladie ou un traitement sur le bien-être de l’animal. Afin d’évaluer globalement le fonctionnement moteur, nous avons sélectionné les essais de locomotion générale, la force musculaire et de coordination : plein champ test, le test de la maille et le test rotarod, respectivement.
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Article de méthode
Batterie de Behavioral teste évaluation générale Locomotion, force musculaire et la Coordination chez les souris
Dans cet article
Résumé
Résumé
Tests comportementaux sont utilisé dans les essais précliniques pour évaluer les effets phénotypiques et les résultats ayant une maladie particulière ou un traitement sur la santé et le bien-être de l’animal. Il y a des nombreux tests comportementaux qui pourraient s’appliquer. Nous avons sélectionné un test pour la locomotion générale, plein champ d’essai (OFT) ; un test pour la force musculaire, la bandelette test (MT) ; et un test pour la coordination, l’essai rotarod (RR). Essai peut être effectué sur une base hebdomadaire ou mensuelle. Comme un test pour la locomotion général, les œuvres de l’OFT par objectivement surveillance des paramètres de mouvement tandis que la souris sont dans un appareil de plein champ. Le champ est généralement une boîte de 2' x 2', et les mouvements sont enregistrés par le biais de détection laser ou la capture vidéo. La souris est placée dans le centre de plein champ et autorisée à circuler librement pour le test. Le MT utilise la latence pour une souris pour tomber un écran inversé comme une mesure de la force musculaire. Une souris est placée sur un écran, qui est inversé sur une boîte transparente et est programmé pour leur temps de latence à l’automne. Trois essais sont effectués, avec le meilleur des trois essais marqués pour cette journée. Un score de 60 s est la durée maximale reste une souris inversée. Les souris sont reçu a 5 min de repos entre les essais de test de maille. Enfin, un protocole accéléré sur le RR évalue endurance et coordination motrice. Au cours d’un procès, une souris se promène sur une tige de rotation car il augmente la vitesse de 4 tr/min à 40 tr/min pendant 5 min. Le procès se termine quand la souris touche le capteur de pression aimanté à tomber. Chaque souris subit trois essais, et le meilleur essai est marqué pour ce jour-là. Cette combinaison des données comportementales permettant l’évaluation globale de la mobilité, coordination, force et mouvement des animaux testés. Au moins deux des trois mesures de tests comportementales doit montrer amélioration pour un animal de se qualifier comme étant l’amélioration globale de la fonction moteur.
Introduction
L’objectif des tests comportementaux est de mesurer la caractérisation phénotypique, que ce soit dans les études pour un nouveau modèle de souris de maladies affectant le système nerveux central ou un essai d’un nouveau traitement. Il existe une variété de tests comportementaux à choisir. La raison d’être en utilisant une combinaison de tests comportementaux est souvent d’évaluer pleinement les résultats précliniques de traitement. La batterie de tests comportementaux ci-après comprend le test de plein champ (OFT), le test de maille (MT) et le rotarod test (RR).
L’OFT est utilisé comme une mesure de l’activité locomotrice générale1,2,3,4,5,6,7. Cette évaluation permet à la souris pour se déplacer librement dans un champ, et les mesures prises sont les mouvements de la souris au cours de l’étude comportementale. Les analyses quantitatives fait utilisant un OFT comprennent l’élevage, distance parcourue, temps passé mobiles (p. ex., marche et de course) et les changements dans l’activité au fil du temps (par exemple, saut d’obstacles et plus lent/hyperactif mouvements), c’est pourquoi il est un outil utile et analyse approfondie du comportement de rongeur.
Le MT est utilisé pour évaluer la force de la souris1,2,8,9,10,11. L’usage de tous les quatre membres de pendre hors d’un treillis de grille permet la mesure non invasive de la capacité des souris pour montrer les tensions de branche soutenue tout en s’opposant les effets de la gravité. Cette évaluation est effectuée en plaçant une souris sur un maillage inversé et chronométrer son temps de latence à l’automne. Ce test évalue la force musculaire de la souris en mesurant combien de temps il peut se tenir sur l’écran inversé avant de tomber.
Le RR évalue la coordination d’une souris tout en utilisant l’accélération protocole1,2,7,8,9,12,13. L’appareil rotarod est constitué d’un faisceau cylindrique qui tourne dans l’air à partir de 4 tours/mn. La souris peut apprendre cette compétence de coordination motrice et est ensuite mis au défi par une augmentation lente et progressive jusqu'à 40 t/mn. Classiquement, le protocole de vitesse constante est une mesure de la force musculaire, tandis que le protocole accéléré pour le RR évalue la coordination, l’endurance et la force musculaire1,2,7, 14.
Les avantages de ces trois tests comportementaux sont qu’ils sont largement acceptées dans les rongeurs comportementale test communautaire2,7,8,9et pris non seulement comme la somme de la des tests individuels, mais collectivement, ils peuvent servir comme une appréciation globale du comportement phénotypique lors d’enquêtes sur les différentes issues de traitements expérimentaux. L’OFT est un des seuls tests pour l’activité locomotrice dans l’ensemble2. Le RR est également l’un des seuls moyens d’évaluer la coordination2, autres que pour utiliser le logiciel d’analyse de démarche, qui n’est pas abordé ici. Il existe quelques façons dont la force musculaire d’une souris peut être évaluée ; Cependant, à l’aide de la MT, soit un essai de coup de fil, a été principalement utilisé dans la littérature et est reconnue comme une méthode fiable pour tester la force musculaire2,8,9,10, 11. plusieurs autres techniques pour mesurer la locomotion générale et la coordination sont extrêmement laborieux et peuvent ne pas produire des données fiables (par exemple, calendrier manuellement les mouvements de la souris ou manuellement peinture pattes pour l’analyse de la démarche). Les systèmes automatisés pour l’OFT et le RR augmentent la fiabilité et la validité des données produites et gagner du temps et effort.
Par exemple, étant donné la neurodégénérescence du modèle de souris de la maladie de Sandhoff, lors de l’exécution de cette batterie de tests, l’OFT serait le premier de ces tests utilisés pour évaluer les anomalies moteurs qui sont généralement vus dans ce modèle de souris à partir de 3 mois d’âge. Déficits de coordination motrice devraient également devenir apparent dès l’âge de 12 semaines. Déficits de force musculaire doivent commencer environ 14 semaines d’âge, mais ils deviennent finalement beaucoup plus importantes de 16 semaines.
Ces tests sont utiles lors de l’étude des maladies qui causent d’importantes déficiences moteurs, y compris de maladies neurodégénératives9 comme Sandhoff maladie1,8,13,7de la maladie de Parkinson, Maladie de Huntington, sclérose en plaques. Les tests permet également d’étudier le vieillissement et de faire une évaluation gériatrique comparative ou mesures de la santé. Troubles de la démarche et les changements dans la locomotion et l’équilibre sont visibles dans plusieurs de ces états pathologiques. Toutefois, l’utilité de ces tests n’est pas limitée aux maladies avec des symptômes neuromusculaires fréquentes.
Veuillez noter qu’il n’y a eu aucune variables confusionnelles a noté en ce qui concerne la motivation ou la nouveauté de le quelconque des mesures essais comportements décrits. Il est impératif pour certains des états pathologiques et les pathologies que les chercheurs acquièrent des données comportementales préliminaires avant la souris montre des symptômes phénotypiques ; le chercheur devrait ensuite périodiquement (chaque semaine) s’assurer que toutes les déficiences moteurs sont prises en compte. De nombreuses maladies ont une apparition rapide des symptômes phénotypiques et sans essais hebdomadaires, ces symptômes ne seraient pas compte.
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Protocole
Tous les protocoles décrits dans les présentes ont été effectuées conformément à et ont été approuvés par, Comité de protection des animaux de la Reine University. La fréquence des tests comportementaux peut être hebdomadaire ou mensuelle ou une combinaison des deux (c.-à-d., semaine quand on s’attend à voir la plus grande différence et au mois ailleurs).
Remarque : Les études comportementales murins sont en grande partie sexe/âge/dépendante de la souche, et c’est pourquoi il est essentiel de recueillir les points de bon moment et de rester cohérent dans l’ensemble de groupes expérimentaux. Des facteurs environnementaux (p. ex., parfums, bruit, température, éclairage de l’humidité, etc.) grandement affectent de comportement et l’anxiété chez les souris. Essayer de réduire ces facteurs environnementaux autant que possibles.
1. plein champ Test
Remarque : Avant le test comportemental, les animaux doivent être habitués à la salle où le test doit avoir lieu pendant 10-15 min avant le début des essais. S’assurer qu’un équipement de protection personnels et une installation locale toutes les instructions sont appliquées pour les protocoles de tests comportements.
Remarque : Aucune formation avant le test.
- S’assurer que l’ordinateur et le programme de l’OFT sont, en cours d’exécution et correctement connecté à la caméra ou la boîte de plein champ. Cliquez sur le programme smartware, l’icône de plein champ et « OK ». A choisi la source « convertisseur analogique numérique » dans les options de la caméra. Cliquez sur « détection » et assurez-vous que l’espace entier plein champ est visualisé et que les dimensions sont 30 x 30 cm.
NOTE : Mise en page de matériel peut-être varient en fonction des contraintes d’espace, mais veiller à ce que l’ordinateur et le plein champ appareils sont près les uns des autres dans une pièce bien éclairée pour la capture de vidéo correcte. - Cliquez sur « étalonnage, » « instantané », puis « OK » pour s’assurer que la souris est détectée dans les limites du champ ouvert. Cliquez sur « time » pour définir préalablement un montant de temps pour tester les souris ; dans ce cas, la valeur 5 min.
- Entrez les sujets en cliquant sur l’icône « sujets ». Cliquez sur « planificateur » et mettre en surbrillance tous les test sujets et puis cliquez sur les flèches vertes doubles et « la première phase, session ; » ceci amènera dans tous les sujets afin de commencer la collecte de données.
- Placez une souris dans le centre de plein champ et cliquez sur l’icône « Démarrer » pour inviter le programme pour lancer l’enregistrement. Testez la seule souris à la fois.
- Une fois 5 min est terminée, le programme passeront automatiquement à la prochaine question. Dans ce cas, retirez la souris qui a terminé le test et placez le sujet suivant dans le champ Ouvrir. Cliquez sur « Démarrer ».
- Nettoyez l’équipement. Répétez les étapes 1,3-1,4 pour les autres sujets de test.
- Afin d’analyser les données une fois que tous les sujets sont allés au moyen de tests, cliquez sur l’icône « analyse » en haut à droite de l’écran. Cliquez sur « analyser » encore une fois, puis « summary report. » Vous pouvez également exporter les données sur une clé USB.
2. Test de maillages
Remarque : La surface et la taille de la maille sur le MT peuvent influencer les performances. Sur le MT, si une souris tombe dans les 10 premiers s pendant le temps de la 2 premiers collection points, ils seront reportés sur le maillage immédiatement pour une deuxième tentative. La maille utilisée ici a été un treillis métallique, avec les trous de maille environ 1,5 mm de diamètre.
Remarque : Ces tests en cours d’exécution à la fois de la journée est recommandé, puisque les paramètres physiologiques et biochimiques fluctuent tout au long de la journée. Poids corporel peut influencer les performances de ce test et doit donc être prise en considération.
- Placez une souris au centre de la maille et inverser les mailles au moins 20 cm au-dessus d’un récipient transparent. Une fois inversé, démarrer la minuterie.
- Temps et enregistrer le temps de latence à l’automne. Si la souris ne tombe pas dans les 60 s, lui donner un score de 60 s et la conduite non plus d’essais. Laisser reposer pendant au moins 5 min de la souris. Il s’agit de la fin de l’essai 1.
- Essuyer l’équipement et Pendant l’intervalle de 5 min entre essai, tester une deuxième souris, si nécessaire. Répétez les étapes 2.1-2.2 pour les essais 2 et 3, si nécessaire (tant que la souris ne marque pas de 60 s, il doit subir trois essais).
3. Rotarod Test
Remarque : La surface et le diamètre de la tige sur la RT peuvent influencer les performances. Sur la RT, si une souris tombe dans les 10 premiers s pendant les premiers points de 2 collecte fois, remettre sur la tige immédiatement pour une deuxième tentative.
Remarque : Ces tests en cours d’exécution à la fois de la journée est recommandé, puisque les paramètres physiologiques et biochimiques fluctuent tout au long de la journée. Poids corporel peut influencer les performances de ce test et doit donc être prise en considération.
- Allumez le rotarod IITC et l’ordinateur. S’assurer qu’ils sont correctement connectés à l’enregistrement de données.
- Assurez-vous que le programme exécute le protocole accéléré. Régler la longueur désirée du test rotarod sur xxx (la plage valide est de 000 à 999) ; dans ce cas, appuyez sur 300 *. Définir le nombre de voies pour être utilisé à xxx (la plage valide est 001 à 005) ; dans ce cas, appuyez sur 005 *. Régler la vitesse de départ à xxx RPM (entrez 3005 pour 5 tours la plage valide est 001 à 045) ; dans ce cas, appuyez sur 004 *.
- Définir la vitesse de pointe contre xxx rpms (entrez 4 030 pour 30 RPM ; la plage valide est 001 à 045) ; dans ce cas, appuyez sur 040 *. Régler la vitesse de la rampe à xxx en s (entrez 5 030 pour une rampe de 30 s à la vitesse de pointe la plage valide est de 000 à 999) ; dans ce cas, appuyez sur 300 *. Passez sur le mode souris (entrez 6001 pour souris vers l’avant et 6002 pour souris inverse) ; dans ce cas, appuyez sur 6001 *.
- S’assurer que toutes les voies magnétisés sont équilibrés avant de commencer le procès. Placez une souris dans chaque ruelle de la rotarod.
- Appuyez sur start pour lancer le programme. Comme les souris tombent, les retirer de leurs voies rapidement pour s’assurer qu’ils ne pas « trip » les autres voies.
- Laissez les souris se reposer pendant un intervalle inter du procès de 10 min. Il s’agit de la fin de l’essai 1. Pendant l’intervalle entre essai, essuyer l’appareil et commencer le procès pour la prochaine série de souris.
- Répétez les étapes 4 à 6 selon les besoins. Si une souris reste allumée le rotarod pour l’essai complet 5 min, sans plus amples essais sont nécessaires pour que la souris.
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Résultats
Les animaux de l’étude peuvent subir le paradigme de test comportementaux hebdomadaire ou mensuel pour accueillir le nombre de points de temps nécessaire requis pour l’analyse. Voir la Figure 1 pour obtenir des exemples sur le calendrier de test comportementaux. Dans les données représentatives ci-dessous, tirées Osmon et al. (2016), les souris ont subi la batterie de tests comportementaux, chaque mois, commençant à 12 semaines d’âge, jusqu'à leur point de termin...
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Discussion
Pour tous les tests, nettoyer et désinfecter la surface pour réduire les contagions et éléments de distraction à la souris. En outre, s’assurer que les souris sont stable compte tenu des périodes de repos suffisantes entre les essais et comportementale lors de l’utilisation de l’OFT, RR et Mt.
Dans l’OFT, il est essentiel que chaque souris sont placée au milieu du champ ouvert et que le programme est démarré lors de la sortie de la souris dans le centre. N’oubliez pas qu’il n’y a aucun mouveme...
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Déclarations de divulgation
Les auteurs n’ont rien à divulguer.
Remerciements
Nous tenons à remercier la Fondation de recherche de nouvel espoir pour leur soutien et le financement de nos recherches. Nous tenons également à remercier IITC pour un soutien financier partiel pour ce travail.
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Matériaux
| Nom | Entreprise | Numéro de catalogue | Commentaires |
|---|---|---|---|
| IITC Life Sciences Rotarod avec le logiciel informatique Series 8 | IITC Life Sciences | 755 | |
| Carré à champ ouvert 45 x 45 x 40 cm (couleur grise). Autre couleur de sol disponible : blanc, noir. | Harvard Aparatus (PanLab) | 760190 | |
| ; Module préconfiguré Open Field | Harvard Aparatus (PanLab) | 760688 | |
| Plate-forme logicielle Smart V3.0 ; | Harvard Aparatus (PanLab) | 760681 | |
| Convertisseur vidéo (analogique/numérique) | Harvard Aparatus (PanLab) | 760262 | |
| Système de fixation de toit pour caméra | Harvard Aparatus (PanLab) | 760277 | |
| Analogique Sony Appareil photo & objectifNTSC | Harvard Aparatus (PanLab) | 760505 |
Références
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Réimpressions et autorisations
