29 mai 2013
Les protocoles sont présentés pour deux tâches établies à moteur de coordination, le bar rotarod et horizontale accélération, également deux tests développés à Oxford récemment, les tiges statiques et aux barres parallèles. Ces tests peuvent détecter une déficience motrice potentiellement d'intérêt de leur propre chef, tout en étant variables possibles dans les tests d'autres domaines du comportement.
L'objectif général de cette procédure est de mesurer la coordination motrice chez les souris. Cela est réalisé en effectuant tout d'abord un test sur la barre rotative accélérée. Ensuite, la coordination motrice est évaluée sur la barre horizontale.
L'animal peut également être testé sur des barreaux fixes. Enfin, la performance sur les barres parallèles peut être mesurée. En définitive, des résultats peuvent être obtenus afin de déterminer si la souris présente des troubles de la coordination motrice.
En général, les personnes novices dans cette technique éprouveront des difficultés en raison de la complexité de placer correctement la souris sur l'appareil pour tous les tests suivants. Amenez les souris dans la salle expérimentale cinq à vingt minutes avant les tests afin de vous assurer qu'elles soient parfaitement éveillées. La scène du bâton rotatif présentée ici a été conçue à l'Université d'Oxford.
La tige a un diamètre de trois centimètres et présente une série de crêtes parallèles à sa surface, qui aident les souris à mieux l'agripper. Un rebord de chaque côté empêche la souris de quitter la tige. Elles ont un diamètre de 30 centimètres et sont espacées de six centimètres.
La tige est fixée à 30 centimètres de la base de l'appareil. Une surface rembourrée souple est placée à la base pour amortir les chutes avant le début de l'essai. Préparez le rotor en réglant une vitesse initiale de quatre tours par minute et un taux d'accélération de 20 tours par minute.
Pour commencer, tenez la souris par la queue et approchez-la de la barre selon un angle de 45 degrés sous l'horizontale. Relâchez rapidement l'animal lorsqu'il est presque en contact avec la barre. Alternativement, on peut abaisser la souris sur une tige, et utiliser cette tige pour transférer l'animal vers la barre.
Démarrer l'accélération 10 secondes après avoir placé la souris sur la tige et noter la vitesse à laquelle la souris tombe. Si la souris tombe avant cinq secondes et que cela est probablement dû à un mauvais positionnement par l'expérimentateur, le résultat ne doit pas être enregistré et l'essai doit être recommencé si la chute survient avant 10 secondes. Noter le temps et permettre à l'animal deux tentatives supplémentaires.
Pour les animaux qui restent au-delà de 10 secondes, enregistrez la vitesse à laquelle l'animal tombe. Parfois, la souris peut cesser de marcher et effectuer par la suite quelques mouvements désordonnés autour de la tige avant de tomber finalement. Il est utile de noter la vitesse de cet événement.
La performance est calculée comme la vitesse moyenne entre les essais. Par exemple, une souris qui tombe avant 10 secondes une fois, puis reste sur le dispositif jusqu'à 12 rotations par minute. La deuxième fois, le score est de quatre plus douze divisé par deux, ce qui équivaut à huit rotations par minute.
La barre horizontale mesure la force et la coordination des membres postérieurs, une barre de deux millimètres de diamètre étant la plus couramment utilisée. Des barres de diamètre plus grand peuvent fournir des scores de performance plus précis. Des barres en laiton de 38 centimètres de long sont maintenues à 49 centimètres au-dessus de la surface de la table par un support en bois.
Les barres sont maintenues sous tension lorsqu'elles sont insérées dans les encoches des supports légèrement rapprochés. Commencez le test avec la barre de deux millimètres. Tenez la souris par la queue et placez-la sur le banc devant l'appareil.
Faites-le glisser rapidement. Reculez d'environ 20 centimètres pour aligner son corps perpendiculairement à la barre rapidement. Soulevez l'animal afin qu'il saisisse la barre horizontale au centre avec seulement ses quatre pattes.
Relâchez la queue tout en démarrant simultanément un chronomètre. Si la souris ne parvient pas à saisir la barre, la position de l'expérimentateur pourrait en être la cause. Ne pas enregistrer la chute et retester l'animal après un bref repos.
Si la souris tombe avant cinq secondes, et que cela ne semble pas dû à une mauvaise position par l'expérimentateur, répétez jusqu'à trois fois afin d'obtenir un score supérieur à cinq secondes. Enregistrez soit le temps où la souris tombe, soit le temps jusqu'à ce qu'une patte arrière touche un poteau, avec un temps maximum d'essai de 30 secondes ; prenez le meilleur score comme donnée pour évaluer la barre horizontale. Si la souris tombe entre une et cinq secondes, attribuez un score de un ; entre six secondes et 10 secondes, attribuez un score de deux.
Attribuez un score de deux entre 11 secondes et 20 secondes. Attribuez un score de trois entre 21 secondes et 30 secondes. Attribuez un score de quatre si le sujet tombe après 30 secondes ou reste simplement sur la barre jusqu'à 30 secondes.
Attribuez un score de cinq, et la souris obtient également un score de cinq si elle touche une extrémité. Soutenez-la par ses quatre pattes à tout moment pendant le test. Si un score de cinq est atteint sur la barre de deux millimètres, l'animal peut ensuite être testé sur des barres plus épaisses après un bref repos.
Le système de notation pour les barres de quatre et six millimètres est le même que celui de la barre de deux millimètres, et le score final correspond au total cumulé. Ainsi, un rat qui obtient un score de cinq sur la barre de deux millimètres mais tombe de la barre de quatre millimètres après 13 secondes obtient un score de cinq plus trois, soit huit.
Dans ce test d'évaluation de la coordination motrice, des baguettes ou tiges en bois de diamètres variables — 35, 28, 22, 15 et neuf millimètres —, chacune mesurant 60 centimètres de long, sont fixées à une tablette de laboratoire située à 60 centimètres du sol à l’aide d’une pince en G. Une marque est placée à 10 centimètres de l’extrémité proche du plan de travail afin d’indiquer la ligne d’arrivée. Pour commencer, placer la souris à l’extrémité opposée de la tige la plus large, orientée dos à l’étagère, puis enregistrer le temps nécessaire pour que l’animal s’oriente vers l’étagère ainsi que le temps total de parcours.
Si la souris se retourne et s'accroche sous la tige pendant l'orientation, attribuez-lui arbitrairement le score maximal de 120 secondes. L'animal n'est pas testé sur les autres tiges et reçoit également une valeur maximale de transit. Si la souris tombe ou atteint le temps maximal d'essai de 120 secondes après s'être orientée, ne la testez pas sur des tiges plus étroites.
Un score maximal est également attribué si la souris se retourne complètement pendant qu'elle parcourt la barre après l'orientation. Replacez la souris dans sa cage d'origine et laissez-la se reposer avant le test. Utilisez ensuite la barre de diamètre inférieur. Placez l'animal sur la barre plus petite comme indiqué précédemment.
Si la souris tombe avant cinq secondes, la remettre en place et autoriser jusqu'à deux tentatives supplémentaires. Noter le temps nécessaire pour que la souris fasse demi-tour sur la barre ou jusqu'à ce qu'elle tombe. Pour installer les barres parallèles, fixer deux barres, d'une longueur d'un mètre et d'un diamètre de quatre millimètres, distantes de 30 millimètres, sur un support en bois.
Colonnes situées à 60 centimètres au-dessus du sol. Placer la souris au centre des deux barres, son axe longitudinal étant perpendiculaire aux barres. Les deux pattes avant doivent se trouver sur une barre, tandis que les deux pattes arrière sont sur l'autre barre.
L'évaluation est similaire à celle des barreaux fixes. Deux mesures sont prises : le temps nécessaire à l'orientation de la souris à 90 degrés par rapport à la position initiale, et le temps nécessaire pour atteindre l'un des supports d'extrémité. De même, l'orientation et la traversée doivent être réalisées sans que l'animal ne se retourne, sinon le temps maximal est attribué.
Si l'animal tombe avant cinq secondes, cela est probablement dû à un mauvais positionnement et l'animal doit être testé à nouveau. Une barre fixe a été initialement utilisée pour surveiller l'évolution de la maladie chez des souris mutantes, avec ou sans enrichissement environnemental dans leurs cages d'habitation. Le programme d'enrichissement a considérablement retardé l'apparition de troubles moteurs sur la barre, ce qui a été accompagné d'un retard similaire dans l'apparition du réflexe de rétraction des pattes arrière.
Un signe général de déficit neurologique chez les souris infectées par le scrapie était une diminution de la performance aux barreaux horizontaux à partir de la semaine 16 après l'injection, aux tests sur barre rotative à partir de la semaine 18 et aux barres statiques à partir d'au moins la semaine 19. Les lésions hippocampiques n'ont eu aucun effet sur les mesures de capacité motrice, mais les souris SV 1 2 9 s se sont révélées déficientes par rapport à la souche C 57 black six sur la barre rotative et les barres statiques après leur développement. Cette technique a ouvert la voie aux chercheurs étudiant la maladie de Huntington pour analyser les effets de l'enrichissement environnemental chez des souris mutantes modèles de la maladie de Huntington.
Cet article présente des protocoles pour évaluer la coordination motrice chez la souris à l'aide de diverses tâches, notamment les tests du rotarod accéléré et de la barre horizontale. Il introduit en outre deux tests récemment mis au point, les barres statiques et les barres parallèles, qui permettent de détecter des troubles moteurs.
L'évaluation de la coordination motrice chez la souris est essentielle pour réduire les risques liés à la validation ciblée en découverte de médicaments en neurosciences, en garantissant que les phénotypes comportementaux observés reflètent de véritables changements cognitifs ou émotionnels plutôt que des déficits moteurs confondants. Les tests moteurs standardisés permettent d'obtenir une confiance prédictive en phase précoce de découverte en isolant la fonction motrice comme variable indépendante, soutenant ainsi les décisions d'avancement ou d'abandon dans les filières de validation ciblée. Ces tests assurent une continuité translationnelle entre l'engagement de la cible et le criblage phénotypique, réduisant l'abandon en phase avancée dû à des effets secondaires moteurs imprévus.
La méthode s'inscrit dans le continuum de découverte allant de la validation de la cible à l'identification de composés d'intérêt, en passant par le criblage préclinique, où la coordination motrice sert de filtre critique pour écarter les facteurs de confusion avant l'évaluation des paramètres cognitifs ou émotionnels.