Name: Lévaluation de la fonction sensori-motrice chez des souris modèles de la maladie de Parkinson (Vidéo) | JoVE Journal
Uploaded: 2013-06-17T13:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 32 s
Description: Apprenez à évaluer la fonction sensorimotrice chez la souris à l'aide de tests comportementaux sensibles incluant la traversée de poutre, l'activité spontanée et le test de retrait d'adhésif. Ces méthodes permettent de caractériser les déficits moteurs dans les modèles de maladie de Parkinson.

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Ce travail est financé par le NIH / NINDS NS07722-01 et le Centre de la famille Gardner pour la maladie de Parkinson et les troubles du mouvement.

Idéalement souris doivent être testés au cours de leur cycle actif (noir). Les souris dans notre laboratoire sont maintenus sur un cycle lumière / obscurité inverse qui nous permet de tester facilement les souris pendant leur période active (et la nôtre). Le test n&#39;est pas lancé avant au moins une heure dans le cycle sombre. Cependant, il n&#39;est pas toujours possible pour un enquêteur de maintenir une pièce séparée de la souris avec un cycle de lumière inversé. Dans ce cas, tous les trois tests peuvent être effectués pendant le cycle de lumière, mais gardez à l&#39;esprit que le temps de traverser le faisceau, le nombre d&#39;étapes et de se cabre dans le cylindre, et le contact et le temps d&#39;élimination peut être plus long lorsqu&#39;il est testé pendant cette période. Tous les trois essais décrits ci-dessous peuvent être effectuées par un expérimentateur, mais pour ceux qui ne sont pas aussi expérimenté la manipulation et de travailler avec la souris ou qui ont peu ou pas d&#39;expérience comportement mesurer chez la souris puis un expérimentateur supplémentaires peuvent être nécessaires. Dans ce cas, le second expérimentateur peut vous aider àle test de faisceau difficile en plaçant la souris sur la poutre tandis que l&#39;autre expérimentateur enregistre le procès ou lors du test de suppression adhésif le second expérimentateur peut exécuter la minuterie alors que les autres places l&#39;autocollant sur le museau et les lieux de la souris dans la cage. 1. Contestation faisceau Traversal procédure <ol><li> Inversez 3 cages propres de la souris sur une table ou dans une station cage évolution souris. Alignez les cages de manière uniforme afin qu&#39;ils puissent supporter la longueur de la poutre (1 mètre). </li><li> Assemblez les quatre sections de la poutre de la plus large à la plus étroite section et placer sur le dessus des cages de souris inversés. </li><li> Placez le homecage des souris que vous envisagez de tester sur le côté et à l&#39;extrémité de la poutre de sorte que l&#39;extrémité la plus étroite du faisceau mène droit dans le homecage. </li><li> Ramassez la première souris par la base de sa queue et de soutenir ses membres postérieurs avec la paume de votre main. Placez la souris à l&#39;extrémité large de la poutre et de laisser aller de sa queue et retirez votre hand. </li><li> Laissez la souris renifler et se déplacer afin d&#39;être mieux orienté vers l&#39;appareil, si la souris tourne autour de rediriger doucement dans la direction souhaitée. </li><li> Soulevez le homecage (même si elle n&#39;a compagnons de cage à l&#39;intérieur) maintenant dans la même position sur le côté et la rapprocher de la souris de l&#39;essai. Comme la souris d&#39;essai commence à essayer d&#39;entrer dans le homecage déplacer en arrière pour que la souris ne passe pas mais fait un pas en avant. Continuez à faire cela tout le long de la poutre. A la fin de la souris permet d&#39;entrer dans le homecage. Faites la même procédure pour chaque souris dans la cage. Il s&#39;agit du premier procès &quot;assistée&quot;. </li><li> Le faisceau doit être soigneusement nettoyé entre les cages avec un désinfectant fourni par les soins des animaux ou le personnel vétérinaire. Dans une cage, il est important de nettoyer l&#39;urine ou excréments au large de la poutre avant la prochaine souris de fonctionner parce que cela va distraire la prochaine souris. </li><li> Une fois que toutes les souris dans la cage ont traversé une épreuve assisté ensuiteramasser la première souris à nouveau et le placer à l&#39;extrémité large de la poutre. Si nécessaire, avec votre main doucement orienter la souris dans la direction souhaitée et appuyez légèrement sur son dos pour l&#39;inciter à se déplacer le long de la longueur de la poutre dans son homecage. Si la souris s&#39;arrête pour renifler ou à pied de la poutre corriger la souris avec la main ou le ramasser et le placer sur la même section où il s&#39;éloigna. Avoir la main à proximité de guider la souris à l&#39;extrémité de la poutre. Vous voulez essayer de minimiser la souris s&#39;arrêter et d&#39;explorer tout sur la poutre. Le plus cela se fait au cours de la formation du moins la souris a tendance à le faire pendant le test. </li><li> Le procès se termine lorsque la souris place une de ses pattes avant dans le homecage. La souris suivante peut alors recevoir sa 2 ème essai. Souris reçoivent un total de 5 essais sur la première journée de formation, alternant entre des souris de sorte que chaque souris a un intervalle intertrial de ~ 30 sec ou plus. En règle générale par les derniers essais quelques souris va parcourir la longueur de lafaisceau, de leur propre chef, sans nécessité de corriger. </li><li> 24 h plus tard 2 jours de formation peut commencer. Le jour 2, les souris reçoivent 5 autres essais sur le même faisceau set-up que dans 1 jour. Les souris ne devraient pas besoin d&#39;aide, mais peut-être besoin d&#39;être corrigé ou touché à l&#39;arrière pour éviter l&#39;arrêt ou explorer. </li><li> 24 heures plus tard, le jour du test réel peut commencer. Pour le jour de l&#39;essai, le faisceau est mis en place de manière similaire aux deux derniers jours de formation. Cependant, maintenant une grille de maille qui correspond à chaque largeur de faisceau est placé sur le dessus de chaque section de poutre. Une caméra vidéo est utilisée pour enregistrer tous les essais faisceau traversée et peut être réalisée par un ou plusieurs expérimentateurs. </li><li> Nommez une carte avec les informations de l&#39;expérience indispensable (date, souris #, essai #, etc.) Placez cette carte devant la caméra et record pour 2-3 sec pour qu&#39;il soit clair qui souris est testé et ce procès, il est en marche. </li><li> La souris est placée sur le dessus de la surface de la grille sur la partie la plus large de la poutre et a enregistré unes il se déplace le long de la poutre. L&#39;enregistrement doit être suffisamment proche de sorte que toute la longueur du corps de la souris est visible sur l&#39;appareil. Si elle est trop loin puis glisse sont difficiles à voir et si elle est trop près alors les mouvements des membres peuvent être oubliés. La caméra doit être positionnée de telle sorte que la grille est au milieu de l&#39;observateur. </li><li> Le jour de l&#39;essai, toutes les souris reçoivent 5 essais sur la poutre grille-surface. </li></ol> 2. Analyse du faisceau vidéo <ol><li> Les vidéos peuvent être visualisés directement depuis l&#39;appareil ou connecté à un téléviseur ou à un ordinateur pour une vue grand écran. Les bandes vidéo doivent être marqués par un expérimentateur aveugle à génotype et les conditions de traitement dans l&#39;expérience. </li><li> Erreurs pour chaque essai sont notés comme la vidéo est lue au ralenti. Les glissades ou des erreurs sont comptabilisés lorsque la souris est confrontée et aller de l&#39;avant. Un glissement à travers ou à l&#39;extérieur de la grille est considéré comme une erreur lorsque le membre glisse au-delà de 0,5 cm sous la surface de la grille (mi-course). Toutes les fichesfaite après une souris s&#39;arrête ou oriente sa tête sur le côté ne sont pas considérées comme des erreurs. Si la souris ne se déplace pas en avant et un membre ou des membres glisse à plusieurs reprises à travers la grille, il n&#39;est PAS considérée comme une erreur. Sur la partie étroite de la poutre de la base des membres postérieurs peut être au-dessus de la grille et les orteils suspendus sur le côté, ce n&#39;est pas considéré comme une erreur. </li><li> Des mesures sont également comptabilisés au ralenti. La patte arrière face à la caméra permet de suivre le nombre d&#39;étapes. Le comptage commence lorsque la souris fait son premier pas en avant et se termine lorsque la souris met sa patte avant dans le homecage. </li><li> Il est temps de traverser est marqué à l&#39;aide d&#39;un chronomètre et se fait en temps réel. Le chronomètre est déclenché lorsque la souris se met à aller de l&#39;avant et se termine lorsque la première patte est placé dans le homecage. </li></ol> 3. L&#39;activité spontanée dans la procédure Cylindre <ol><li> Inversez 3 cages propres de la souris sur une table ou dans une station cage évolution souris. Disposer deux cages à côté de ehaque autre ~ 18 cm, de sorte que le front des cages sont confrontés l&#39;expérimentateur. La cage reste est placé derrière les deux autres cages et va servir de support du miroir. </li><li> Placer le morceau de verre sur le dessus des deux cages et le positionner de sorte que le verre est soutenu par le bord extérieur des deux premières cages. </li><li> Placer le cylindre au-dessus du verre et le miroir à un angle au-dessous de la vitre, en s&#39;appuyant sur ​​le 3 ème cage en arrière. L&#39;angle peut varier de 30 ° - 45 °, mais plus important encore, la vue depuis le miroir doit inclure le plein diamètre du cylindre. </li><li> Réglez la caméra vidéo en face du miroir et de régler à la fois le miroir et caméra vidéo jusqu&#39;à ce que vous pouvez voir la totalité du diamètre du fond du cylindre. </li><li> Réglez la minuterie pendant 3 min et étiqueter une carte avec les détails d&#39;expériences importantes (date, souris #, etc.) Videorecord l&#39;étiquette de 2-3 sec. </li><li> Placez la souris dans le dossier du cylindre et la presse et la minuterie. Record la souris pendant trois minutes. Il est important que la zone d&#39;essai est calme comme bruits et les conversations peuvent distraire la souris et potentiellement provoquer un comportement de congélation. </li><li> Au cours de la 3 min en utilisant un compteur de main pour compter le nombre des arrières de la souris fait alors dans le cylindre. A l&#39;arrière se définit comme un mouvement vertical avec deux membres antérieurs sur le sol de sorte que la souris est debout seul sur ses membres postérieurs. A la fin du 3 min enlever la souris et le replacer dans son homecage. </li><li> Nettoyez le cylindre et le verre avec un désinfectant fourni par les soins des animaux ou le personnel vétérinaire. Laisser la solution de nettoyage à sec avant de passer la prochaine souris dans le cylindre. </li></ol> 4. Analyse de l&#39;activité spontanée <ol><li> Les vidéos peuvent être visualisés directement depuis l&#39;appareil ou connecté à un téléviseur ou à un ordinateur pour une vue grand écran. Les bandes vidéo doivent être marqués par un expérimentateur aveugle à génotype et les conditions de traitement dans l&#39;expérience. </li><li> Étapes membres antérieurs sont comptés comme la vidéo est lue au ralenti. Une étape patte avant est comptée lorsqu&#39;un animal se déplace à la fois membres antérieurs de façon séquentielle à travers le plancher du cylindre en un mouvement consécutif. Un mouvement des membres antérieurs n&#39;est pas comptabilisé si le délai entre le mouvement d&#39;une patte avant et l&#39;autre patte avant est plus long que 5 sec. Étapes membres postérieurs sont comptabilisés de la même manière que les étapes membres antérieurs. </li><li> Le temps passé toilettage est mesurée à l&#39;aide d&#39;un chronomètre et la lecture de la vidéo en temps réel. Épisodes toilettage sur le museau, vibrisses, et le corps sont mesurées. </li></ol> 5. Retrait adhésif <ol><li> Placez la souris dans sa homecage dans la salle d&#39;examen ou dans une station cage évolution souris. </li><li> Retirez le bac d&#39;alimentation de la cage et remplacer le couvercle de la cage. Laisser les souris / souris pour s&#39;habituer à la salle d&#39;examen et la cage sans le chargeur pendant 1 heure. </li><li> Pour tester utiliser une cage propre à placer compagnons de cage de sorte que la souris de test est le seul dans le homecage.Retirer ~ 3/4 de la literie et le placer dans la cage propre avec les compagnons de cage. </li><li> Dans la nuque homecage la souris de test afin de retenir et en utilisant une paire de pinces petite place une étiquette adhésive sur le museau de la souris. Appuyez doucement sur l&#39;étiquette sur le museau avec la pince et relâchez la souris. Placer le couvercle sur la cage et déclencher un chronomètre. Lorsque la souris fait une tentative de retirer l&#39;étiquette avec ses pattes avant d&#39;enregistrer l&#39;heure. Si la souris est en contact, mais ne supprime pas l&#39;étiquette puis garder la minuterie va jusqu&#39;à ce qu&#39;il ne supprime et enregistrer ce moment-là ainsi (contact et l&#39;heure de retrait). </li><li> Si la souris ne pas contacter ou enlever l&#39;autocollant dans les 60 secondes, puis le procès est terminé et l&#39;autocollant est retiré manuellement par l&#39;expérimentateur. </li><li> Placez la souris d&#39;essai dans la cage propre et enlever la prochaine souris et le placer dans le homecage et commencer à tester. Toutes les souris reçoivent 3 essais. Il est important d&#39;alterner entre les souris plutôt que de faire les trois essais dansune souris à la fois. Essais où l&#39;étiquette se décolle ou n&#39;est pas sécurisé sur le museau ne sont pas comptés. </li></ol>

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</ol>

Nous n&#39;avons pas de conflits d&#39;intérêts.

Dans la présente étude, nous montrons comment réaliser et analyser les trois tests utiles de fonction sensori-motrice chez la souris. Il s&#39;agit notamment de la poutre difficile, l&#39;activité spontanée dans le cylindre, et la réponse à des stimuli sensoriels (élimination des adhésifs). Ces tests ont été choisis pour les raisons suivantes: 1) nous et d&#39;autres avons trouvé qu&#39;ils étaient très sensibles aux degrés de dysfonctionnement dopaminergique nigro variant dans des modèles murins génétiques 14,16-18, 2) seulement un court laps de formation est nécessaire pour la poutre et la manipulation de la réponse aux tests de stimuli sensoriels et une fois formés les analyses peuvent être effectuées en une seule session de test, et 3) le prix de l&#39;équipement nécessaire pour effectuer les tests est assez faible par rapport à l&#39;achat d&#39;équipements plus automatisés tels que rotarod et ouvert chambres de champ. Le test de faisceau défi n&#39;est pas seulement utile pour détecter les performances du moteur et des déficits de coordination dans les modèles génétiques de souris de PD, mais est également utile in découvrant des déficiences chez les souris-4-phényl-1 1 méthyl 2,3,6-tétrahydropyridine-traités et-hydroxydopamine traité 6 et des souris déficientes en noradrénaline 19, 23-25. En outre, nous trouvons le faisceau difficile d&#39;être moins influencée par le poids corporel par rapport à d&#39;autres tests de performance du moteur et de la coordination (rotarod et essai pôles). Cela est particulièrement utile lorsque vous travaillez avec des souris mâles âgées, qui peuvent peser jusqu&#39;à 50 grammes +. Semblable à la poutre, altérations de l&#39;activité spontanée sont observées de façon fiable dans parkin KO, PQ311X, Thy1-ASYN, Pitx3-aphakia et LRRK2 souris 14, 16-18, 26. Le test de suppression adhésif est également sensible à la manipulation génétique, y compris parkin KO, parkin Q311X, Thy1-ASYN et DJ-1 Les mutations de finale chez les souris 14,16, 17, 22. Chez la souris-hydroxydopamine traité à 6 unilatérale le test de retrait d&#39;adhésif est réalisée d&#39;une manière similaire à la manière dont elle est généralement effectuée sur des rats 1,2. L&#39;étiquette adhésive est placée sur chaque patte avant à l&#39;aideune pince et le temps d&#39;enlever l&#39;étiquette sont enregistrées. Nous avons constaté que les souris-hyrdoxydopamine traités par 6 vont retirer l&#39;étiquette de la branche affectée avant d&#39;enlever l&#39;étiquette sur le membre atteint 19. Cette batterie de test est facile à mettre en œuvre dans le vieillissement des études utilisant des traitements chroniques, mais il est également facile à utiliser dans les études pharmacologiques. Lorsque les animaux sont formés et prêts pour tester une station de test pour chaque test peut être mis en place. Les animaux sont ensuite exécutées dans le même ordre sur chaque test. Le médicament d&#39;intérêt peut être administré et une fois que le pic de concentration de médicament désiré soit atteint chacune des souris peut être testée sur la poutre, puis déplacé vers le cylindre pendant trois minutes, puis à l&#39;essai de retrait d&#39;adhésif. Nous avons constaté que cette stratégie fonctionne bien lors de l&#39;essai différents agonistes de la dopamine chez les souris 18, 21. Tant le faisceau et les tests de déménagements adhésifs se prêtent à des essais répétés, l&#39;activité spontanée cependant dans le cylindre est affectée par répétée testing résultant en une activité réduite au fil du temps 16. Selon la façon dont le déficit est robuste dans la souris, vous pouvez toujours être en mesure de détecter des différences avec des essais répétés dans le cylindre 16. En général, on observe accoutumance et une activité réduite dès la 2e exposition au cylindre cependant, nous constatons que nous pouvons obtenir des niveaux d&#39;activité suffisant lorsque nous courons le test d&#39;activité spontanée immédiatement après faisceau parcours dans les études pharmacologiques 18,21. Le nombre de séances de dégustation de l&#39;activité spontanée à inclure dans une étude sera fonction de la souche de souris (certaines sont nettement plus actifs que d&#39;autres) et la durée du traitement. Dans nos études pharmacologiques chez la souris sur une C57BL mixte / 6 X fond DBA, nous avons mesuré l&#39;activité entre 2-4 heures et les séances d&#39;essais ont été séparées d&#39;une semaine 21. Les tests en faisceau et le cylindre ne nécessitent une analyse post-tests de comportements videorecorded. Pour cet aspect de l&#39;analyse, ilest particulièrement important d&#39;avoir des évaluateurs qui sont aveugles aux conditions expérimentales. Quand nous formons de nouveaux évaluateurs dans le laboratoire, nous avons le comportement du score de personne sur des bandes vidéo précédemment analysés par un expert évaluateur du laboratoire. Les critères sont expliqués et présentés au nouvel évaluateur et la personne commence à marquer les bandes précédemment analysés sur leur propre. Les scores sont ensuite comparés aux évaluations de l&#39;expert ». La personne n&#39;est pas autorisée à de nouvelles données taux jusqu&#39;à ce qu&#39;ils soient à l&#39;intérieur de la précision de 95-98% de l&#39;expert. Toutes les données sont ensuite aléatoirement spot-vérifier l&#39;exactitude par un expert évaluateur. La batterie de tests décrits dans la présente étude vise à évaluer la fonction sensori-motrice chez la souris. Toutefois, lorsque la caractérisation d&#39;un nouveau modèle murin de la maladie, il est toujours important de faire un examen de base de l&#39;animal ainsi. Le poids corporel et la température doivent être surveillés tout au long de l&#39;essai et les comportements anormaux devraient être notés, comme la suppression des vibrisses ou clasping des membres postérieurs quand ramassé par la queue. Examens neurologiques de base sont décrites en détail ailleurs 27-29.

La maladie de Parkinson (PD) est une maladie neurodégénérative débilitante caractérisée principalement par la perte progressive des neurones dopaminergiques dans la substance noire et le développement des inclusions de corps de Lewy dans les systèmes centraux et périphériques. Les patients souffrent de troubles sensori-moteur, incluant bradykinésie, tremblement, la rigidité et l&#39;instabilité posturale que s&#39;aggraver avec le temps. Bien que rares, les formes familiales de la maladie découvert au cours des 15 dernières années ont conduit à l&#39;identification de nouvelles cibles importantes pour les potentiels thérapeutiques modificateurs de la maladie. Des mutations dans les gènes codant pour l&#39;alpha-synucléine, parkin, DJ-1, LRRK2, et ATP13A2 entre autres marquent le développement d&#39;une nouvelle «génération» de modèles animaux de PD, les modèles génétiques de souris. Mesures comportementales non-médicamenteuse excellents existent pour le unilatéral 6 hydroxydopamine (6-OHDA) modèle de rat d&#39;études approfondies de PD. Il s&#39;agit notamment des tests de membre utilisation asymétrie, le mouvementinitiation, de négligence somatosensoriel, les capacités atteignent, et les vocalisations ultrasoniques, plus récemment, 1-6. Ces tests sont sensibles aux degrés de perte des neurones dopaminergiques nigro variable et ont été largement utilisés pour évaluer l&#39;efficacité de divers types de potentiel thérapeutique 7-11. Cependant, avec les modèles génétiques de souris il n&#39;y a pas de consensus clair sur les meilleurs tests sensori-moteurs à utiliser ou à combien d&#39;utiliser. Cette situation est problématique pour caractériser un modèle de souris génétique nouveau, dans les études précliniques, et en essayant de faire des comparaisons entre les modèles. Au cours de la dernière décennie, nous avons travaillé à mettre sur pied une batterie de tests sensori-motrices des souris similaires à ce qui a été utilisé avec succès chez le rat. Les essais décrits dans cet article ont été utilisées pour aider à caractériser de nombreux modèles génétiques de souris de PD et sont actuellement utilisées dans des études précliniques essais roman potentiel thérapeutique 12. Les tests les plus courants utilisentd pour évaluer la fonction motrice chez la souris sont activité en plein champ et le test rotarod de coordination 13. Bien que ces deux tests sont automatisés, relativement facile à utiliser et fournir des informations sur la fonction sensori-motrice, ils n&#39;ont souvent pas la sensibilité nécessaire pour détecter de subtiles altérations dans le système dopaminergique nigro. Par exemple, les souris déficientes parkin avec de subtiles altérations dans la fonction dopamine ne s&#39;affichent pas dépréciations sur le rotarod mais ne présentent une déficience motrice sur un test de faisceau difficile 14. En outre, les souris traitées avec des doses modérées de la neurotoxine 1-méthyl-4-phényl-1 ,2,3,6-tétrahydropyridine (MPTP) ne présentent pas de troubles sur la rotarod mais n&#39;ont modifications importantes dans la démarche et les dépréciations sur une inversé test de la grille 15. Par conséquent, les études qui utilisent uniquement le rotarod pour l&#39;évaluation phénotypique peuvent manquer déficiences plus subtiles. Une approche optimale, à notre avis, à la caractérisation du comportement est celui qui comprend une battery de tests qui sont sensibles aux différents aspects de la fonction sensorielle et motrice, et des changements subtils dans la fonction de ganglions de la base 13-15. Nous décrivons ici comment mesurer et analyser la fonction sensori-motrice chez la souris en utilisant un faisceau difficile traversée de test, un test de l&#39;activité spontanée dans le cylindre, et une réponse de l&#39;examen des stimuli sensoriels.

<table><tbody><tr><td>Appareil de faisceau difficile</td><td>Starks Plastics</td><td>Segment 1= 3,5 cm Segment 2= 2,5 cm Segment 3= 1,5 cm Segment 4= 0,5 cm</td><td>Coordonnées : 11276 Sebring Dr. Forest Park ,OH 45240 États-Unis Tél. +1 (513) 541-4591 Fax +1 (513) 541-6773</td></tr><tr><td>Cylindre</td><td>Starks Plastics</td><td>15,5 cm de diamètre 12,7 cm de hauteur</td><td>Coordonnées : 11276 Sebring Dr. Forest Park ,OH 45240 États-Unis Tél. +1 (513) 541-4591 Fax +1 (513) 541-6773</td></tr><tr><td>Câblage en grille maillée</td><td>Ace Hardware</td><td>1 cm2</td><td> </td></tr><tr><td>Cages à souris</td><td>Ancare</td><td>19 x 29 x 12,7 cm</td><td> </td></tr><tr><td>Glass</td><td>Ace Hardware</td><td>19 cm2</td><td> </td></tr><tr><td>Mirror</td><td>Ace Hardware</td><td>18 x Caméscope 13 cm</td><td> </td></tr><tr><td></td><td>Sony HDR-HC9</td><td></td><td> </td></tr><tr><td>MiniDV Cassettes</td><td>Sony DVC premium</td><td>90 min long play</td><td> </td></tr><tr><td>Étiquettes</td><td>AveryColor Coding Étiquettes</td><td>6,35 mm de diamètre (1/4" rond)</td><td> </td></tr></tbody></table>

l&#39;évaluation de la fonction sensori-motrice chez des souris modèles de la maladie de parkinson

Assessment of Sensorimotor Function in Mouse Models of Parkinson's Disease

Mesures des résultats comportementaux sensibles et fiables sont essentielles pour l&#39;évaluation des traitements thérapeutiques potentielles dans les essais précliniques pour de nombreuses maladies neurodégénératives. Dans la maladie de Parkinson, sensori-tests sensibles à divers degrés de dysfonctionnement nigrostriatal sont fondamentales pour tester l&#39;efficacité de médicaments potentiels. Mesures sensori-moteurs fiables et assez élégant existent pour les rats, mais beaucoup de ces tests mesurent sensori asymétrie dans le rat et ne sont pas tout à fait adapté pour les modèles murins génétiques récentes de PD. Nous avons mis en place une batterie de tests sensori inspirés par les tests sensibles chez les rats et adapté pour les souris. La batterie de tests mis en évidence dans cette étude est choisi pour a) sa sensibilité dans une grande variété de modèles de souris de PD, b) sa facilité à mettre en œuvre dans une étude, et c) de son faible coût. Ces tests se sont avérés utiles dans la caractérisation de nouveaux modèles génétiques de souris de PD ainsi que pour tester potrentiel traitements modificateurs.

<p class="jove_content"&gt; Le faisceau difficile, l&#39;activité spontanée dans le cylindre, et des tests de déménagements adhésifs sont tous les dosages très utiles de la fonction sensori-motrice chez la souris. Nous avons trouvé altérations de la fonction sensori-motrice à l&#39;aide de ces tests dans plusieurs modèles de souris génétiques et la toxine de la maladie de Parkinson dont parkin KO, parkin Q311X, Pitx3-aphakie, l&#39;alpha-synucléine surexprimant et souris 6-hydroxydopamine unilatérales<sup&gt; 14, 16-19</sup&gt;. Ici, nous montrons les données recueillies à partir de souris surexprimant type sauvage humaine alpha-synucléine sous le promoteur Thy1 (Thy1-ASYN) et des souris Pitx3-aphakie<sup&gt; 18,20</sup&gt;. Sur la poutre difficile nous détecter de manière fiable l&#39;augmentation erreurs par étape dans Thy1-ASYN par rapport aux souris de type sauvage (<strong&gt; Figure 1</strong&gt;). Dans la même lignée de souris, nous détectons également à plusieurs reprises une diminution robuste hindlimb marcher dans le cylindre (<strong&gt; Figure 2</strong&gt;)<sup&gt; 12, 16, 21</sup&gt;. Dans le test d&#39;élimination des adhésifs souris Pitx3-aphakie avec une baisse profonde dans les neurones dopaminergiques nigrostriataux montrent temps augmenté de façon significative à contacter par rapport à des contrôles de type sauvage (<strong&gt; Figure 3</strong&gt;).</p&gt;<p class="jove_content" fo:keep-together.within-page="always"<img src="/files/ftp_upload/50303/50303fig1.jpg" alt="Figure 1"/<br /&gt;<strong&gt; Figure 1. Les erreurs sur la contestation de type sauvage (n = 13) et Thy1-ASYN (n = 4) à 4 mois d&#39;âge.</strong&gt;<strong&gt; A)</strong&gt; Erreurs par étape, moyenne de cinq essais.<strong&gt; B)</strong&gt; Moyenne des erreurs au niveau de chaque largeur de faisceau. ** Représente p &lt;0,01 par rapport au type sauvage respectivement souris. T de Student-test.</p&gt;<p class="jove_content" fo:keep-together.within-page="always"<img src="/files/ftp_upload/50303/50303fig2.jpg" alt="Figure 2"/<br /&gt;<strong&gt; Figure 2. Hindlimb marcher dans le cylindre de type sauvage (n = 13) et Thy1-ASYN (n = 4) des souris à 4 mois d&#39;âge.</strong&gt; * Représente p &lt;0,05 par rapport au type sauvage. T de Student-test.</p&gt;<p class="jove_content" fo:keep-together.within-page="always"<img src="/files/ftp_upload/50303/50303fig3.jpg" alt="Figure 3"/<br /&gt;<strong&gt; Figure 3. Contactez fois en type sauvage (n = 10) et Pitx3-aphakie (n = 12) des souris à 4 semaines d&#39;âge.</strong&gt; ** Représente p &lt;0,01 par rapport au type sauvage. Mann-Whitney U.</p&gt;<table border="1"&gt;<tbody&gt;<tr&gt;<td<strong&gt; Test</strong</td&gt;<td<strong&gt; Paramètres</strong</td&gt;<td<strong&gt; Options d&#39;analyse</strong</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td rowspan="3"<strong&gt; Contestation de faisceau</strong</td&gt;<td&gt; Erreurs</td&gt;<td rowspan="3"&gt; Largeurs de faisceau (erreurs uniquement)<br /&gt; Moyenne de 5 essais<br /&gt; Essais individuels</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; Temps</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; Étapes</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td rowspan="4"<strong&gt; L&#39;activité spontanée</strong</td&gt;<td&gt; Étapes forelimb</td&gt;<td rowspan="2"&gt; Moyenne<br /&gt; Forelimb / membres postérieurs Ratio</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; Étapes hindlimb</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; Rears</td&gt;<td&gt; Moyenne</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; Toilettage Temps</td&gt;<td&gt; Moyenne</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td rowspan="2"<strong&gt; Retrait adhésif</strong</td&gt;<td&gt; Le temps de contact</td&gt;<td rowspan="2"&gt; Moyenne<br /&gt; Médian<br /&gt; Meilleure / Pire Score<br /&gt; Retrait temps de contact score de temps</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; Temps de Retrait</td&gt;</tr&gt;</tbody&gt;</table&gt;<p class="jove_content"<strong&gt; Tableau 1. Fonction sensori-motrice Batterie de tests: Options d&#39;analyse.</strong</p

Dans la maladie et le mouvement des troubles de Parkinson en général, les analyses comportementales sensibles et fiables sont essentielles pour tester de nouvelles thérapies potentielles. Ici, nous décrivons une batterie de tests sensori gérable pour les souris qui sont sensibles à des degrés divers de lésions au système nigrostriatal et utile pour les études précliniques.

L&#39;évaluation de la fonction sensori-motrice chez des souris modèles de la maladie de Parkinson

Sensitive and  reliable behavioral outcome measures are essential to the evaluation of  potential therapeutic treatments in preclinical trials for many  ...

L'objectif général de ces procédures est d'évaluer quantitativement la fonction sensorimotrice chez la souris. Nous y parvenons à l'aide d'une série de tests comportementaux sensibles.Ces tests comprennent l'activité spontanée lors de la traversée d'une poutre et le test de retrait adhésif, également connu sous le nom de test DOT. Après les épreuves, les enregistrements vidéo de la traversée de la poutre et de l'activité spontanée peuvent être évalués. Ces tests permettent notamment de caractériser les fonctions sensorielles ou motrices chez de nouveaux modèles murins génétiques, ainsi que dans des études précliniques de médicaments visant à évaluer des traitements potentiels contre des maladies.Ainsi, le principal avantage de ces tests par rapport aux autres, en particulier aux tests automatisés, réside dans leur grande sensibilité aux troubles moteurs, supérieure à celle de tests comme la tige rotative. En outre, ces tests sont en réalité très rentables, surtout comparés aux tests automatisés, dont le coût peut atteindre plusieurs milliers de dollars. Ces tests permettent de répondre à des questions essentielles dans le domaine des troubles du mouvement en général, et constituent des mesures d'issue particulièrement utiles.Lors des tests de thérapeutiques potentielles, le faisceau est installé en retournant trois cages à souris propres sur une table ou dans une cage à souris. En changeant de hotte aspirante, aligner les cages régulièrement afin qu'elles puissent supporter la longueur d'un faisceau d'un mètre. Ensuite, assembler les quatre sections du faisceau de la section la plus large à la plus étroite et les placer au-dessus des cages à souris retournées.Placez la cage d'origine des souris que vous prévoyez de tester sur le côté, à l'extrémité de la poutre, de sorte que l'extrémité la plus étroite de la poutre mène directement à la cage d'origine. Pour commencer l'essai assisté, saisissez la première souris par la base de sa queue et soutenez ses membres postérieurs avec la paume de votre main. Placez la souris à l'extrémité large de la poutre, lâchez sa queue puis retirez votre main.Laissez la souris renifler et se déplacer afin qu'elle s'oriente mieux à l'appareil. Si la souris tourne, redirigez-la doucement vers la direction souhaitée. Pour encourager la souris à avancer le long du parcours, soulevez la cage d'origine, en la maintenant dans la même position sur le côté, et approchez-la de la souris en test.Lorsque la souris commence à tenter d'entrer dans la cage d'origine, repoussez-la pour l'empêcher d'entrer tout en la faisant avancer d'un pas. Enfin, permettez à la souris d'entrer dans la cage d'origine. Appliquez la même procédure à chaque souris de la cage.Nettoyer soigneusement la poutre entre chaque cage avec la solution de nettoyage de la salle d'animaux à l'intérieur d'une cage. Il est important d'éliminer toute urine ou pellettes fécales présentes sur la poutre avant de faire passer la souris suivante, car cela pourrait distraire l'animal. Une fois que toutes les souris de la cage ont effectué un essai assisté, reprendre la première souris et la placer à nouveau à l'extrémité large de la poutre si nécessaire.Orientez délicatement la souris dans la direction souhaitée et touchez légèrement son dos pour l'encourager à avancer le long de la poutre vers sa cage d'origine ; redressez-la si elle s'arrête pour renifler ou s'éloigne de la poutre. Gardez votre main à proximité pour guider la souris jusqu'à l'extrémité de la poutre. Minimisez les arrêts et l'exploration pendant qu'elle est sur la poutre.Plus cette étape est répétée pendant l'entraînement, moins la souris a tendance à le faire. Lors des tests, l'essai se termine lorsque la souris pose l'une de ses quatre pattes dans la cage d'origine ; la souris suivante peut alors effectuer son deuxième essai. Les souris reçoivent un total de cinq essais le premier jour d'entraînement, en alternant entre les souris, de sorte que chaque souris dispose d'un intervalle inter-essai d'au moins 30 secondes.Le deuxième jour, réalisez cinq autres essais pour chaque souris en utilisant le même dispositif de poutre que le premier jour ; les souris ne devraient pas avoir besoin d'aide, mais il peut être nécessaire de les corriger ou de les toucher sur l'arrière pour éviter qu'elles ne s'arrêtent ou n'explorent. 24 heures plus tard, commencez le jour du test. Installez la poutre de manière similaire aux deux jours d'entraînement précédents.Cependant, placez une grille en treillis correspondant à la largeur de chaque poutre au-dessus de chaque section de poutre. Utilisez une caméra vidéo pour enregistrer tous les essais de franchissement de poutre avant le début de chaque essai. Étiquetez une carte avec les informations essentielles de l'expérience, telles que la date, le numéro de souris et le numéro d'essai, et placez-la devant la caméra.Enregistrez pendant deux à trois secondes avant chaque essai afin de bien identifier la souris testée et le numéro de l'essai. Pour chaque test, placez la souris sur la surface de la grille, à l'endroit le plus large, puis enregistrez son déplacement le long de la poutre de manière à ce que toute la longueur du corps de la souris soit visible. La caméra doit être positionnée de sorte que la grille se trouve au centre du champ de vision.Faites passer chaque souris cinq fois sur la poutre de la surface en grille, en nettoyant celle-ci entre chaque souris. Pour mettre en place l'expérience d'activité spontanée, disposez deux cages côte à côte à environ 18 centimètres l'une de l'autre, de sorte que les faces avant des cages soient orientées vers l'expérimentateur. Si nécessaire, placez une cage supplémentaire derrière les deux autres cages afin de servir de support au miroir.Ensuite, placez un morceau de verre au-dessus des deux cages et positionnez-le de sorte que le verre soit soutenu par le bord extérieur des deux premières cages. Puis, placez un cylindre sur le dessus du verre et un miroir en biais sous le verre. Appuyé contre la troisième cage à l'arrière.L'angle peut varier entre 30 et 45 degrés, mais plus important encore, la vue depuis la caméra doit inclure le diamètre complet du cylindre. Une fois l'expérience configurée, placez la caméra vidéo devant le miroir et ajustez à la fois le miroir et la caméra vidéo jusqu'à ce que vous puissiez voir l'intégralité du diamètre du fond du cylindre. Réglez ensuite un minuteur sur trois minutes et étiquetez une carte avec les détails importants de l'expérience, comme dans la vidéo de l'expérience précédente.Enregistrez l'étiquette pendant deux à trois secondes. Ensuite, arrêtez. Pour exécuter l'expérience, placez une souris dans le cylindre.Appuyez sur enregistrer et démarrez le chronomètre. Enregistrez le comportement de la souris pendant trois minutes. Il est important que la zone de test soit calme, car les bruits forts et les conversations peuvent distraire la souris et provoquer potentiellement un comportement de figement.Pendant l'expérience, utilisez un compteur manuel pour compter le nombre de redressements effectués par la souris dans le cylindre. Un redressement est défini comme un mouvement vertical au cours duquel les deux membres antérieurs sont détachés du sol, la souris se tenant alors uniquement sur ses membres postérieurs. Une fois le temps écoulé, retirez la souris et replacez-la dans sa cage d'origine.Nettoyez le cylindre et le verre avec la solution de nettoyage de la salle des animaux entre chaque souris. Laissez sécher la solution de nettoyage avant de passer à la souris suivante. Commencez le test de retrait de l'adhésif en plaçant la souris dans sa cage d'origine.Avec le distributeur retiré, laissez les souris s'habituer à la pièce de test et à la cage sans le distributeur. Pendant une heure de test, utilisez une cage propre pour y placer les camarades de cage, de sorte que la souris soumise au test soit la seule dans la cage d'origine. Retirez les trois quarts de la litière et placez-les dans la cage propre avec les camarades de cage restés dans la cage d'origine.Tenir fermement la souris de test pour la maîtriser à l’aide d’une petite pince, puis appliquer une étiquette adhésive sur la langue de la souris. Appuyer délicatement sur l’étiquette située sur le museau à l’aide de la pince, puis relâcher la souris. Placer le couvercle sur la cage et déclencher un chronomètre lorsque la souris tente d’ôter les étiquettes à l’aide de ses quatre pattes.Enregistrez le temps si la souris entre en contact avec l'étiquette, mais ne la retire pas. Enregistrez le temps, mais laissez le chronomètre en marche jusqu'à ce qu'elle soit retirée. Retirez-la complètement.Si la souris n'entre pas en contact avec l'autocollant ou ne l'enlève pas dans un délai de 60 secondes, mettez fin à l'essai et retirez manuellement l'autocollant. Après chaque essai, placez la souris testée dans la cage de contention et commencez à tester la souris suivante. Chaque souris effectue trois essais, en alternant entre les souris.Plutôt que de réaliser les trois essais sur une souris en une seule fois, les essais lors desquels l'étiquette tombe ou n'est pas solidement fixée sur le museau ne sont pas pris en compte. Les tests de l'activité spontanée sur la poutre, du cylindre et de retrait d'adhésif constituent tous des dosages très utiles de la fonction sensorimotrice chez la souris. Lors du test de la poutre difficile, les souris TH une alpha-synucléine commettent significativement plus d'erreurs par pas que les souris de type sauvage. Le nombre d'erreurs augmente chez les souris TH une alpha-synucléine lorsque la poutre devient plus étroite.Ce n'était pas le cas chez les souris de type sauvage. Cette même lignée de souris présente également une diminution marquée du nombre de pas des membres postérieurs dans le test du cylindre. Ces résultats montrent que la surexpression de l'alpha humain dans le nucléole chez les souris mutantes conduit au développement de déficits sensorimoteurs détectables.Enfin, lors du test de retrait de l'adhésif, les souris PITX trois akia, qui présentent une diminution profonde des neurones dopaminergiques nigrostriataux, montrent un temps de contact significativement plus élevé par rapport aux témoins de type sauvage. Nous et d'autres chercheurs utilisons couramment ces tests pour évaluer le potentiel thérapeutique de traitements contre la maladie de Parkinson. Ces tests peuvent également être utilisés pour caractériser des modèles murins génétiques et pour déterminer les conséquences de mutations spécifiques sur la fonction sensorimotrice.

assessment-sensorimotor-function-mouse-models-parkinson-s

Research

Recherche

JoVE Journal

Behavior

Comportement

La maladie de Parkinson est causée par la perte de l'innervation dopaminergique dans le striatum, qui peut être induite expérimentalement par la 6-OH-dopamine. Nous décrivons comment effectuer une lésion stéréotaxique et de surveiller l'apomorphine induit un comportement de rotation chez la souris. Ce modèle est utile et fiable pour les tests de nouvelles thérapies pour la maladie de Parkinson.

Modèle murin de la maladie de Parkinson: de lésion dopamine 6-OH au test comportemental

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.

Mesure de la coordination motrice chez la souris

Un protocole pour effectuer unilatérales de 6-OHDA lésions du faisceau médian du cerveau antérieur chez la souris est décrite. Cette méthode a un faible taux de mortalité (13,3%) avec 89% des animaux qui ont survécu montrant la perte de&gt; 95% de la dopamine striatale et 90,63 ± -4,02% biais ipsiversive rotation vers le côté de la lésion.

Développement d&#39;une manière unilatérale-lésés 6-OHDA modèle murin de la maladie de Parkinson

Les modèles murins sont devenus de plus en plus populaires dans les études de neurosciences comportementales.  Au fur et à mesure que les modèles progressent, il est important de développer des mesures comportementales sensibles spécifiques à la souris.  Ce protocole décrit la tâche d’atteinte de la matrice de pâtes, qui est une tâche motrice qualifiée à utiliser dans des modèles murins d’AVC.

Compensatoire Membre utilisation et l&#39;évaluation comportementale de l&#39;apprentissage moteur de compétence Après sensorimotrice Cortex blessures dans un modèle de souris de l&#39;AVC ischémique

L’altération de la fonction olfactive est une caractéristique commune à de nombreux troubles neurodégénératifs, notamment les maladies de Parkinson, d’Alzheimer et de Huntington. Dans le présent article, nous décrivons un ensemble de tests permettant d’évaluer la discrimination et la détection de l’olfaction chez la souris qui peuvent être utilisés pour mesurer les capacités olfactives dans des modèles murins de maladies neurodégénératives.

Les tests olfactifs pour les modèles murins de maladies neurodégénératives

Dans cette étude, nous montrons l’utilisation de l’analyse cinématique démarche basée sur plan ventral d’imagerie pour surveiller les changements subtils dans la coordination motrice ainsi que la progression de la neurodégénérescence avec l’âge dans des modèles murins (p. ex., endophiline mutant lignées de souris).

Démarche analyse des déficiences moteurs fonction de l’âge chez la souris avec la neurodégénérescence

Nous décrivons la mise en place d’un modèle murin de la maladie de Parkinson à l’aide de MPTP et les évaluations comportementales à l’aide de bouteilles et des essais pour mesurer la fonction motrice. Nous utilisons ensuite la L-DOPA à titre d’exemple pour montrer comment appliquer ce modèle dans l’étude des drogues de PD.

Évaluations comportementales de Locomotion spontanée dans un modèle murin induite par le MPTP la maladie de Parkinson

Nous décrivons ici le système RatWalker, construit en redessinant l’appareil MouseWalker pour s’adapter à l’augmentation de la taille et du poids des rats. Ce système utilise la réflexion interne totale frustrée (FTIR), la capture vidéo à grande vitesse et un logiciel d’analyse en libre accès pour suivre et quantifier les paramètres de marche.

Application du système RatWalker pour l’analyse de la marche dans un modèle génétique de la maladie de Parkinson chez le rat

Le modèle de la 6-hydroxydopamine (6-OHDA) est utilisé depuis des décennies pour faire progresser la compréhension de la maladie de Parkinson. Dans ce protocole, nous montrons comment effectuer des lésions nigrostriatales unilatérales chez le rat en injectant du 6-OHDA dans le faisceau médian du cerveau antérieur, évaluer les déficits moteurs et prédire les lésions à l’aide du test de pas.

Le modèle de rat 6-hydroxydopamine de la maladie de Parkinson

Surveillance prolongée et complète de souris dans un environnement home-cage fournit une compréhension plus profonde de comportement aberrant dans des modèles murins de maladies du cerveau. Ce document décrit la station comportementale intégrée (INBEST) comme composant clé de l'analyse comportementale contemporaine.

Behavioral phénotypage de modèles de maladies murin avec la station intégrée comportementale (INBEST)

Apprenez à évaluer la fonction sensorimotrice chez la souris à l'aide de tests comportementaux sensibles incluant la traversée de poutre, l'activité spontanée et le test de retrait d'adhésif. Ces méthodes permettent de caractériser les déficits moteurs dans les modèles de maladie de Parkinson.

L'évaluation de la fonction sensori-motrice chez des souris modèles de la maladie de Parkinson

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