March 22nd, 2016
Pour étudier la maladie de co-morbide de la maladie d'Alzheimer (AD) et l'état de la course dans un modèle roman, trois tâches de comportement sont décrites qui permettent d'évaluer à la fois le contrôle moteur et comportements cognitifs. Ces tâches comprennent la tâche de faisceau à pied, tâche de cylindre et labyrinthe aquatique de Morris.
L’objectif global de ces tests comportementaux est d’évaluer la fonction motrice, ainsi que l’apprentissage spatial et les performances de mémoire dans un nouveau modèle de rat comorbide de la maladie d’Alzheimer et de l’accident vasculaire cérébral. Cette méthode peut aider à répondre à des questions clés dans le domaine de la démence, telles que l’interaction entre l’accident vasculaire cérébral et la pathologie de la maladie d’Alzheimer, produisant un phénotype de déficit moteur potentiellement accru et de déclin cognitif accéléré. Le principal avantage de ces techniques est qu’elles testent une gamme de fonctions cérébrales tout en étant faciles à mettre en œuvre, rentables et adaptées à des tests répétés à des moments ultérieurs.
Les implications de cette technique s’étendent à la prévention de la démence après un accident vasculaire cérébral, car de nouveaux composés préventifs peuvent être testés pour leur potentiel à améliorer le phénotype comportemental comoride. Pour commencer, placez un miroir à un angle de 45 degrés sous un appareil à cylindre monté précédemment. Fixez ensuite une caméra vidéo à un trépied et positionnez-la à une distance d’environ 50 centimètres de l’appareil.
Vérifiez que tout le diamètre du cylindar dans le miroir peut être visualisé sur l’appareil photo. Ensuite, choisissez un rat acclimaté et sur un tableau blanc, notez le numéro de l’animal et des informations supplémentaires sur l’essai. Placez cette planche devant le miroir, puis appuyez sur enregistrer sur la caméra vidéo.
Continuez en prenant le rat par la base de la queue et en le plaçant dans le cylindre. Fixez ensuite le couvercle de l’appareil et retirez le tableau blanc afin qu’il ne bloque plus le miroir. Une fois le tableau blanc retiré, filmez l’animal pendant cinq minutes, une période qui constitue un seul essai.
À la fin de ce temps, arrêtez l’enregistrement, retournez le rat dans sa cage d’origine et nettoyez le cylindre avec des serviettes en papier et de l’eau. Répétez ensuite les étapes décrites précédemment deux fois de plus pour obtenir un total de trois essais par rat. Une fois que les données ont été collectées pour tous les rats, importez les fichiers de la caméra dans un programme de montage vidéo et procédez à la quantification du nombre de contacts à quatre membres comme décrit dans le protocole texte.
Tout d’abord, placez deux étagères à environ 100 centimètres l’une de l’autre devant un mur noir. Ensuite, utilisez du ruban adhésif pour ancrer les extrémités d’une poutre en bois précédemment acquise aux étagères de sorte qu’il y ait environ un mètre de bois non soutenu entre elles. Ensuite, placez une caméra vidéo sur un support et positionnez-la de manière à ce que la caméra capture toute la longueur du faisceau.
Choisissez un rat qui a suivi une séance d’entraînement à la marche sur faisceau et notez son numéro et des informations supplémentaires sur un tableau blanc. Lorsque vous avez terminé, collez le tableau blanc au mur derrière la poutre. Poursuivez en plaçant la cage d’accueil de l’animal et un tube d’enrichissement de l’environnement qui servent de file d’attente de motivation dans laquelle le rat peut entrer immédiatement après avoir franchi la planche, à une extrémité de la poutre.
Appuyez ensuite sur enregistrer sur la caméra vidéo. Immédiatement après, prenez le rat par la base de la queue et placez-le à l’extrémité opposée de la poutre sans la cage et le tube. Enregistrez l’animal jusqu’à ce qu’il réussisse à traverser toute la longueur du bois surélevé, ce qui marque la fin de l’épreuve.
Si le rat s’arrête à mi-chemin du faisceau, touchez doucement sa queue pour favoriser le mouvement. Une fois que l’animal a terminé la tâche, déplacez sa cage d’accueil à l’autre extrémité de la poutre. Changez le numéro d’essai sur le tableau blanc et répétez la procédure comme décrit précédemment.
Une fois que tous les essais de l’animal ont été enregistrés, importez les fichiers de la caméra dans un programme de montage vidéo et analysez les données pertinentes sur les pas, les glissades de membres et les chutes comme décrit dans le protocole textuel. Commencez par fixer une caméra vidéo au-dessus du centre d’une piscine circulaire vide. Ensuite, désignez les quatre quadrants du réservoir en plaçant du ruban adhésif le long du bord de la piscine et alignez-les correctement avec le contour du réservoir dans le logiciel de suivi.
Ensuite, remplissez le réservoir d’eau jusqu’à une profondeur de 36 centimètres, puis ajoutez de la peinture noire et non toxique jusqu’à ce que le liquide soit opaque afin de garantir que la plate-forme n’est pas visible sous la surface de l’eau et de mieux visualiser les rats blancs. Une fois la piscine préparée, entourez-la de surfaces murales vierges. Préparez ensuite des repères spatiaux en découpant quatre formes dans différentes couleurs de panneau d’affichage.
Ensuite, fixez une forme à chacun des murs associés aux emplacements nord, sud, est et ouest de la piscine. Pour effectuer une expérience d’apprentissage spatial, continuez en plaçant une plate-forme circulaire dans le quadrant sud-ouest de la piscine. Dans le programme informatique qui l’accompagne, vérifiez que cette structure est alignée avec une zone de plate-forme désignée dans le quadrant.
Procédez en saisissant un rat par la base de sa queue et en le plaçant doucement à un site de départ désigné dans l’eau le long de la paroi de la piscine. Une fois que l’animal est dans le réservoir, déplacez rapidement votre champ de vision et signalez à un autre expérimentateur de démarrer le logiciel de suivi. Laissez le rat nager jusqu’à ce qu’il se localise et grimpe sur la plate-forme.
À ce moment-là, l’autre chercheur doit arrêter l’essai sur l’ordinateur. Laissez l’animal rester sur la plate-forme pendant 30 secondes. Si le rat ne parvient pas à trouver la plate-forme dans le temps d’essai imparti, ici 90 secondes, guidez l’animal vers la structure et laissez-le y rester pendant 30 secondes.
Ensuite, soulevez le rat par la base de la queue et retirez-le du labyrinthe. Le placer sur une serviette drapée sur un bras. Répétez cette procédure trois fois de plus par animal avec un intervalle de 20 minutes entre les essais, de sorte que chaque rat termine un total de quatre essais.
Une fois l’expérience d’apprentissage spatial terminée, retirez la plate-forme du bassin pour commencer les essais de sonde. Dans le logiciel, vérifiez que la position précédente de la plate-forme, dans le quadrant sud-ouest, reste définie. Introduisez ensuite un rat dans la piscine.
Placez-le dans l’eau le long de la paroi du réservoir. Comme précédemment, éloignez-vous immédiatement de la vue de l’animal et demandez à un autre expérimentateur de démarrer le logiciel de suivi. À la fin de l’essai de sonde de 30 secondes, saisissez l’animal par la base de la queue, retirez-le du réservoir, puis placez-le sur un bras recouvert d’une serviette.
Répétez cette procédure une semaine plus tard. Une fois que les essais d’apprentissage spatial et de sonde ont été effectués pour tous les animaux, analysez les données comme décrit dans le protocole textuel. Quatre données d’utilisation des membres de l’appareil à cylindre ont été recueillies chez des rats transgéniques APP21 trois jours avant et sept et 20 jours après l’induction de l’AVC.
Lorsqu’ils sont normalisés et comparés à la valeur représentant l’utilisation égale de quatre membres, la ligne rouge ici, ces résultats indiquent que les rats comorbides ne présentent pas statistiquement un déficit de quatre membres. Des résultats similaires ont été obtenus pour des animaux de type sauvage avec ou sans AVC et des rats transgéniques APP21 seuls. Cependant, les animaux comorbides présentaient des différences dans la fonction motrice associée à la locomotion.
Les données sur les tâches de faisceau recueillies pour ces rats sept jours avant et 21 jours après l’induction de l’AVC révèlent une augmentation significative des pas nécessaires pour traverser la planche, ce qui n’a pas été observé dans d’autres groupes. Les résultats du labyrinthe aquatique de Morris révèlent également des déficits de mémoire chez les animaux comorbides, comme en témoigne ce graphique montrant le pourcentage de changement de latence, le temps que mettent les animaux pour atteindre le quadrant de la piscine où se trouvait la plate-forme entre le premier et le deuxième essai de sonde. Ici, les rats APP21 ayant subi un AVC mettent beaucoup plus de temps dans le deuxième essai pour entrer dans le quadrant cible.
Une différence qui n’a pas été démontrée par les rats transgéniques seuls ou les animaux de type sauvage atteints d’AVC. Cela indique que les animaux comorbides ont un déficit de mémoire à long terme. Lors de cette procédure, il est important de garder toutes les variables aussi cohérentes que possible tout au long et entre les sessions de test et de créer un environnement sans stress pour les animaux.
Après avoir regardé cette vidéo, vous devriez avoir une bonne compréhension de la façon d’évaluer les performances motrices et cognitives dans des modèles de rats de démence post-AVC.
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Cette étude explore les conditions comorbides de la maladie d'Alzheimer et de l'accident vasculaire cérébral en utilisant un nouveau modèle de rat. Trois tâches comportementales sont employées pour évaluer le contrôle moteur et les comportements cognitifs.