Moteur et hippocampique apprentissage spatial et dépendante Référence évaluation de la mémoire dans un modèle de rat transgénique de la maladie d'Alzheimer avec des maladies

L'objectif général de ces tests comportementaux est d'évaluer la fonction motrice ainsi que les performances d'apprentissage spatial et de mémoire dans un nouveau modèle 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 la manière dont les pathologies de l'accident vasculaire cérébral et de la maladie d'Alzheimer interagissent, produisant un phénotype associé à un déficit moteur potentiellement accru et à un déclin cognitif accéléré. Le principal avantage de ces techniques est qu'elles permettent d'évaluer un large éventail de fonctions cérébrales tout en étant faciles à réaliser, économiques et adaptées à des tests répétés à des points temporels 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 quant à leur potentiel d'améliorer le phénotype comportemental comorbide. Pour commencer, placez un miroir à un angle de 45 degrés sous un appareil cylindrique précédemment fixé. Ensuite, fixez une caméra vidéo sur un trépied et positionnez-la à une distance d'environ 50 centimètres de l'appareil.

Vérifiez que tout le diamètre du cylindre dans le miroir peut être visualisé sur la caméra. Ensuite, choisissez un rat acclimaté et notez sur une ardoise blanche le numéro de l'animal ainsi que les informations supplémentaires concernant l'essai. Placez cette ardoise 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. Ensuite, fixez le couvercle de l'appareil et retirez la plaque blanche afin qu'elle ne bloque plus le miroir. Une fois la plaque blanche retirée, procédez à l'enregistrement de l'animal pendant cinq minutes, période qui constitue un essai unique.

À la fin de cette période, arrêtez l'enregistrement, remettez le rat dans sa cage d'origine et nettoyez le cylindre avec des essuie-tout et de l'eau. Répétez ensuite les étapes décrites précédemment deux fois de plus afin d'obtenir un total de trois essais par rat. Une fois que les données ont été recueillies pour tous les rats, importez les fichiers de la caméra dans un logiciel de montage vidéo et procédez au décompte du nombre de contacts effectués avec les quatre membres, comme décrit dans le protocole écrit.

Commencez par positionner deux étagères à environ 100 centimètres l'une de l'autre devant un mur noir. Ensuite, utilisez du ruban adhésif pour fixer les extrémités d'une poutre en bois préalablement obtenue aux étagères, de sorte qu'il y ait environ un mètre de bois non supporté entre elles. Placez ensuite une caméra vidéo sur un trépied et positionnez-la de manière à ce qu'elle capture toute la longueur de la poutre.

Procédez en choisissant un rat ayant suivi une séance d'entraînement à la marche sur poutre et notez son numéro ainsi que les informations supplémentaires relatives à l'essai sur un tableau blanc. Une fois terminé, fixez le tableau blanc au mur derrière la poutre. Continuez en plaçant la cage d'origine de l'animal et un tube d'enrichissement environnemental, qui servent de file d'attente motivante dans laquelle le rat peut entrer immédiatement après avoir traversé la planche, à une extrémité de la poutre.

Ensuite, appuyez sur le bouton d'enregistrement de la caméra vidéo. Immédiatement après, saisissez le rat à la base de la queue et placez-le à l'extrémité opposée de la poutre, sans la cage ni le tube. Enregistrez l'animal jusqu'à ce qu'il traverse intégralement la longueur de la poutre surélevée, ce qui marque la fin de l'essai.

Si le rat s'arrête à mi-chemin sur la poutre, touchez doucement sa queue pour encourager le déplacement. Une fois que l'animal a terminé la tâche, déplacez sa cage d'origine à l'autre extrémité de la poutre. Ensuite, modifiez le numéro de l'essai sur le tableau blanc et répétez la procédure comme décrit précédemment.

Lorsque tous les essais des animaux ont été enregistrés, importez les fichiers de la caméra dans un logiciel de montage vidéo et analysez les données pertinentes sur les pas, les glissades des membres et les chutes, comme décrit dans le protocole écrit. Commencez par fixer une caméra vidéo au-dessus du centre d’un bassin circulaire vide. Ensuite, désignez les quatre quadrants du réservoir en plaçant du ruban adhésif le long du rebord du bassin 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 non toxique jusqu'à ce que le liquide devienne opaque, afin de s'assurer que la plateforme ne soit pas visible sous la surface de l'eau et de mieux visualiser les rats blancs. Une fois le bassin préparé, entourez-le de surfaces murales vierges. Préparez ensuite des repères spatiaux en découpant quatre formes dans des cartons de couleurs différentes.

Ensuite, fixez une forme à chacun des murs associés aux emplacements nord, sud, est et ouest du bassin. Pour réaliser une expérience d'apprentissage spatial, placez un plateau circulaire dans le quadrant sud-ouest du bassin. Dans le programme informatique associé, vérifiez que cette structure est alignée avec une zone prédéfinie pour le plateau dans ce quadrant.

Procédez en saisissant un rat par la base de sa queue et en le plaçant délicatement à un point de départ désigné dans l'eau, le long de la paroi du bassin. Une fois l'animal dans le réservoir, sortez rapidement de son champ de vision et signalez à un autre expérimentateur de démarrer le logiciel de suivi. Laissez le rat nager jusqu'à ce qu'il localise et monte sur la plateforme.

À ce moment, l'autre chercheur doit arrêter l'essai sur l'ordinateur. Laisser l'animal sur la plateforme pendant 30 secondes. Si le rat ne parvient pas à trouver la plateforme dans le temps imparti pour l'essai, ici 90 secondes, guider l'animal vers la structure et le laisser y rester pendant 30 secondes.

Ensuite, soulevez le rat par la base de la queue et retirez-le du labyrinthe, en le plaçant sur une serviette posée sur un bras. Répétez cette procédure trois fois supplémentaires par animal avec un intervalle inter-essai de 20 minutes, de sorte que chaque rat effectue au total quatre essais.

Une fois l'expérience d'apprentissage spatial terminée, retirez la plateforme du bassin pour commencer les essais de sonde. Dans le logiciel, vérifiez que l'ancienne position de la plateforme, dans le quadrant sud-ouest, reste définie. Ensuite, introduisez un rat dans le bassin.

Le placer dans l'eau le long de la paroi du réservoir. Comme précédemment, sortir immédiatement du champ de vision de l'animal et demander à un autre expérimentateur de démarrer le logiciel de suivi. À la fin de l'essai-probe de 30 secondes, saisir l'animal à la base de la queue, le retirer du réservoir, puis le déposer sur un bras recouvert d'une serviette.

Répétez cette procédure une semaine plus tard. Une fois que tous les animaux ont subi les essais d'apprentissage spatial et les essais de sonde, analysez les données comme décrit dans le protocole textuel. Les données sur l'utilisation des quatre membres provenant de l'appareil cylindrique ont été recueillies chez des rats transgéniques APP21 trois jours avant, ainsi que sept et vingt jours après l'induction de l'accident vasculaire cérébral.

Lorsqu'on les standardise et qu'on les compare à la valeur représentant une utilisation équivalente des quatre membres, la ligne rouge ici, ces résultats indiquent que les rats présentant une comorbidité ne montrent pas statistiquement de déficit des quatre membres. Des résultats similaires ont été obtenus pour les animaux de type sauvage, avec ou sans accident vasculaire cérébral, ainsi que pour les rats transgéniques APP21 seuls. Toutefois, les animaux comorbides ont présenté des différences dans la fonction motrice liée à la locomotion.

Les données de la tâche sur la poutre recueillies pour ces rats sept jours avant et 21 jours après l'induction de l'accident vasculaire cérébral révèlent une augmentation significative du nombre de pas nécessaires pour traverser la planche, ce qui n'a pas été observé dans les autres groupes. Les résultats du labyrinthe aquatique de Morris révèlent également des déficits de mémoire chez les animaux présentant une comorbidité, comme en témoigne ce graphique montrant le pourcentage de variation de la latence, c'est-à-dire le temps mis par les animaux pour atteindre le quadrant du bassin où se trouvait auparavant la plateforme, entre le premier et le deuxième essai de sonde. Ici, les rats APP21 ayant subi un accident vasculaire cérébral mettent significativement plus de temps lors du deuxième essai pour entrer dans le quadrant cible.

Une différence qui n'a pas été démontrée par les rats transgéniques seuls ou par les animaux de type sauvage ayant subi un accident vasculaire cérébral. Cela indique que les animaux présentant une comorbidité ont un déficit de mémoire à long terme. Lors de la réalisation de cette procédure, il est important de maintenir toutes les variables aussi constantes que possible pendant et entre les séances de test, et de créer un environnement sans stress pour les animaux.

Après avoir visionné cette vidéo, vous devriez avoir une bonne compréhension de la manière d'évaluer les performances motrices et cognitives chez les modèles de rats présentant une démence post-AVC.