29 décembre 2014
L’enrichissement environnemental offre un effet protecteur potentiel contre les troubles neurodégénératifs. À l’heure actuelle, cependant, il n’existe pas de moyen facile de déterminer l’efficacité des procédures d’enrichissement. Ce protocole décrit une méthode simple de « boîte à puzzle » pour évaluer la fonction cognitive d’un animal, afin de révéler l’efficacité de l’enrichissement de l’environnement.
L’objectif global de l’expérience suivante est d’évaluer l’efficacité de l’enrichissement environnemental sur la fonction cognitive chez la souris. Pour ce faire, il faut d’abord créer une boîte de puzzle contenant deux chambres. Les souris sont ensuite habituées à l’arène de test et autorisées à découvrir l’entrée de la boîte de but abritée.
Ensuite, les souris sont confrontées à une variété d’obstructions ou d’énigmes bloquant l’entrée de l’abri. Les résultats montrent que l’enrichissement de l’environnement améliore de manière fiable les performances dans la boîte du puzzle. Le principal avantage de cette technique par rapport aux autres méthodes est sa facilité et sa simplicité à la fois dans la construction de la boîte et dans sa mise en œuvre, et le fait qu’elle est extrêmement flexible dans la conception de tâches avec différents niveaux de charge cognitive.
Cette méthode peut donc être utilisée pour répondre à une série de questions dans le domaine des neurosciences, en particulier celles associées à l’évaluation de l’efficacité des interventions environnementales. Bien que cette méthode puisse donner un aperçu de l’effet de l’enrichissement de l’environnement sur la cognition, elle peut également être appliquée à d’autres systèmes tels que des modèles animaux génétiquement modifiés de maladies humaines et des essais précliniques de nouvelles thérapies. Pour commencer, assignez au hasard des souris enceintes à des conditions de logement standard en les plaçant dans une cage de souris standard ou à la condition enrichie en les plaçant dans des cages de la taille d’un rat.
Placez une variété d’objets conçus pour augmenter la stimulation sensorielle et motrice dans la cage d’enrichissement tous les deux à trois jours. Déplacez ces objets à l’intérieur de la cage et rafraîchissez ceux qui ont été détruits lors du sexe au sevrage, les petits, et séparez-les dans des conditions de logement compatibles avec l’environnement dans lequel ils ont été élevés pour la condition enrichie. Assurez-vous qu’il y a entre trois et 10 souris par cage avec deux et cinq souris pour le groupe standard.
Les tests comportementaux devraient commencer une fois que ces animaux atteignent l’âge adulte. À 12 à 14 semaines, la boîte de puzzle est construite à partir de six morceaux d’acrylique blanc, un morceau d’acrylique noir avec une ouverture carrée découpée sur le côté est placé à 150 millimètres d’une extrémité pour diviser la boîte en deux compartiments. Un morceau d’acrylique blanc est placé sur le plus petit compartiment pour créer une boîte de but sombre.
Le couvercle en acrylique peut être fixé au corps de la boîte principale à l’aide de charnières ou laissé libre pour être complètement retiré lors des tests de comportement. Ensuite, joignez trois morceaux d’acrylique pour former un canal en forme de U à utiliser comme obstruction lors des tests qui suivent. Tout d’abord, nettoyez soigneusement la boîte du puzzle avec de l’alcool à 70 %.
Répétez cette étape entre les tests de chaque animal. Ensuite, placez une souris rouge propre, un igloo dans la surface de but et remettez le couvercle en place lorsque vous êtes prêt. Placez la souris à l’extrémité de la section de champ ouvert face à la boîte de but.
Démarrez immédiatement une minuterie et notez le temps qu’il faut à l’animal pour entrer dans l’autre chambre. Arrêtez la minuterie. Lorsque les quatre pattes de l’animal entrent dans la section de la boîte d’objectif, mettez fin à l’essai.
Si l’animal n’entre pas dans la case d’objectif dans un délai prédéfini. Après l’essai, retirez l’animal et placez-le dans une cage de maintien séparée. Maintenez un écart de 60 à 182e entre les épreuves pour chaque animal.
Effectuez trois essais par jour pendant cinq jours consécutifs. Tout au long des tests, introduisez quatre conditions d’obstruction avec trois essais de chaque condition. Tout d’abord, introduisez le canal en forme de U construit précédemment et notez le temps qu’il faut à l’animal pour entrer dans la boîte de but afin de créer une autre condition d’obstruction.
Placez la litière à l’intérieur et autour du canal avant de tester les autres obstructions qui peuvent être introduites. Placez un mouchoir ou un bouchon de mousse dans l’embrasure de la porte. Le troisième essai d’une condition d’obstruction donnée doit toujours être administré le jour suivant Une fois les tests terminés, calculez le temps nécessaire pour terminer chaque essai, y compris les essais nuls où les animaux n’ont pas terminé la tâche dans le temps imparti.
Enfin, utilisez des mesures répétées sur NOVA pour évaluer l’effet de l’état du logement sur la performance dans la boîte du puzzle. Ces données représentent les performances des animaux adultes élevés dès la naissance dans des environnements enrichis ou standard. Les animaux élevés dans un environnement enrichi ont résolu les tâches d’obstruction à l’intérieur de la boîte de puzzle beaucoup plus rapidement que ceux élevés dans un environnement standard, avec des différences maximales entre le deuxième et le quatrième jour de test.
Lorsque vous tentez cette procédure, il est important de ne pas oublier de manipuler vos animaux de manière appropriée afin d’éviter les comportements inattendus induits par le stress. Ainsi, à la suite de cette procédure, d’autres méthodes telles que l’immunohistochimie, les interventions chirurgicales ciblées ou l’électrophysiologie in vivo pourraient être utilisées pour démêler les mécanismes sous-jacents aux effets comportementaux observés. Ainsi, après avoir regardé cette vidéo, vous devriez avoir une bonne compréhension de la façon d’obtenir une évaluation préliminaire efficace et fiable de la fonction cognitive dans le modèle AMA.
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Cette étude évalue l'efficacité de l'enrichissement environnemental sur la fonction cognitive chez la souris en utilisant une méthode simple de boîte à casse-tête. Les résultats indiquent que l'enrichissement environnemental améliore de façon fiable la performance cognitive.
Des tests comportementaux quantitatifs comme la boîte à casse-tête permettent une évaluation rapide et reproductible de la fonction cognitive dans les modèles précliniques, soutenant la validation précoce des cibles et la réduction des risques mécanistiques en recherche sur les maladies neurodégénératives. La simplicité et la souplesse de la méthode facilitent une évaluation évolutive des interventions environnementales, éclairant les décisions stratégiques concernant les approches neuroprotectrices. L'intégration de tels tests renforce la fiabilité prédictive des pipelines en neurosciences translationnelles.
Le test de la boîte à casse-tête s'inscrit dans la phase de découverte précoce à la phase préclinique, permettant la vérification d'hypothèses, la validation de cibles et le criblage rapide d'interventions environnementales ou génétiques chez des modèles rongeurs.