Method Article

מנוע ולמידת מרחבית Dependent בהיפוקמפוס ופניית הערכת זיכרון במודל חולדה מהונדס של מחלת אלצהיימר עם שבץ

DOI:

10.3791/53089

March 22nd, 2016

In This Article

Summary

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

כדי לחקור את השיתוף חולני מחלת אלצהיימר (AD) ומצבו שבץ במודל רומן, שלוש משימות התנהגות מתוארות כי לאמוד הוא שליטה מוטורית והתנהגויות קוגניטיבית. משימות אלה כוללות את משימת קרן-הליכה, משימת גליל מבוך מים של מוריס.

Abstract

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

מחלת אלצהיימר (AD) היא מחלה ניוונית של מערכת העצבים מתישה גורמת להפסד ניווניות של מערכת העצבים והזיכרון. בעוד הגיל הוא גורם סיכון עיקרי למחלת אלצהיימר, שבץ גם היה מעורב כגורם סיכון וגורם בהחרפה. שיתוף התחלואה של תוצאות שבץ ומחלת אלצהיימר בשליטה מוטורית מחמרה קשור שבץ וגירעונות קוגניטיבית הקשורה לספירה כשמשווה כל תנאים לבד. כדי לדמות את המצב בשילוב של שבץ ומחלת אלצהיימר, מודל עכברוש מהונדס רומן של AD, עם טופס מוטציה של חלבון עמילואיד מבשר (חלבון מפתח המעורב בהתפתחות אלצהיימר) שולב DNA שלה, ניתן שבץ striatal חד-צדדי קטן.

עבור מודל עם השילוב של שניהם שבץ ומחלת אלצהיימר, בדיקות התנהגותיות כי להעריך שליטה מוטורית הקשורים שבץ, תנועה ותפקוד קוגניטיבית הקשורה לספירה חייבות להיות מיושמות. המשימה הגליל כרוך וחסכוני, מנגנון רב מעריך שימוש מנוע forelimb הספונטנית. במשימה זו, עכברוש מושם מנגנון גלילי, שם החולדה אחורית ספונטנית ולפנות הקיר של הגליל עם forelimbs שלה. מגעים אלה נחשבים לשימוש מנוע forelimb לכמת במהלך ניתוח וידאו לאחר בדיקה. משימה נוספת מנוע וחסכוני שיושמה היא משימת קרן-ההליכה, אשר מעריכה מלאת forelimb, בקרת hindlimb ו תנועה. משימה זו כרוכה הליכה עכברוש פני קורת עץ המאפשר הערכת שליטה מוטורית איבר באמצעות ניתוח של תלושי forelimb, תלושי hindlimb ונופל. הערכת למידה וזיכרון הושלמה עם מבוך המים של מוריס עבור הפרדיגמה התנהגותי זה. הפרוטוקול מתחיל עם למידה מרחבית, לפיה עכברוש מאתרת משטח חבוי נייח. לאחר למידה מרחבית, הפלטפורמה מוסרת ושניהם לטווח קצר וזיכרון התייחסות מרחבית לטווח ארוך נבחן. כל שלוש המשימות הללו הן רגישים להבדלים התנהגותיים להסתיים בתוך 28 ימים עבור דגם זה, מה שהופך פסק זוזמן יעיל digm וחסכוני.

Introduction

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

מחלת אלצהיימר (AD) היא הצורה השכיחה ביותר של דמנציה באוכלוסיית קשישים מחלה ניוונית של מערכת העצבים מתישה. Histopathologically, AD מציג את עצמו בתור פלאק עמילואיד, סבכים נוירו-פיברילריים ואת איבוד עצבי. הפלאק עמילואיד מורכב בעיקר של פפטיד בטא עמילואיד (Aβ) כי כבר מיוצר באמצעות מחשוף פרוטאוליטים שונה של חלבון מקדים עמילואיד (APP) על ידי β-secretase ואנזימים-secretase γ 1,2,3. המוצר מחשוף, Aβ, פיקדונות במוח יצירת פלאק עמילואיד פתולוגי ויש לו השפעה רעילה על המוח שיכולה להוביל ליקויי למידה מאפיין ואובדן זיכרון. כל הצעדים האלה יחד מכונים "השערת מפל עמילואיד" 3,4. בעוד השערה זו חשובה כאשר חוקרים לספירה, שינויים תאיים אחרים נמצאו להקדים תצורות פלאק אלה כי סוטה מן המסלול מפל עמילואיד המקורי. אחרים אלהשינויים הסלולר נחשבים לתרום אובדן זיכרון מוקדם, למידת ליקויים וחוסר תפקוד קוגניטיבי אחר המעורבים לספירה לפני פלאק היווצרות 3,5,6.

עם AD הופכת נפוצה יותר ויותר, גורמי סיכון להתפתחות אלצהיימר הופכים מוקד חשוב מאוד של מחקר. למרות הגיל הוא גורם הסיכון העיקרי עבור צורות ספוראדיות של AD, גורמי סיכון נוספים זוהו, כולל שבץ 7,8. שבץ מוחי הוא לא רק גורם סיכון, אבל זה גם יכול להחמיר כבר דמנציה הנוכחי. לדוגמא, קליני, את ההתקדמות של מחלת אלצהיימר הוכחה להיות גרוע בחולים שחוו בעבר שבץ 9. יתר על כן, הביטוי APP מוגברת הצטברות Aβ נמצאה במודלים של בעלי חיים ניסיוניים של רעילות Aβ בשילוב עם כתוצאה משבץ מוחי 10,11. מאז יש אינטראקציה חשובה זו בין שבץ ומחלת אלצהיימר, זה חיוני כי שתי פתולוגיות אלה להיחקר עודיחד במודלי שיתוף חולני כדי להבין טוב יותר פתופיזיולוגיה והתנהגויות מעורבות שני המצבים.

כדי לבדוק את מצב שיתוף חולני, מודל מתאים צריך להיות מפותח שבו שבץ יוכל להיות בקשר עם Aβ לייצר פתולוגיה AD-כמו. בפעם הראשונה, עכברוש מהונדס APP21 כי יש גן APP אנושי מוטציה שולב DNA שלה שמש להשיג מודל הולם של מחלת אלצהיימר. המוטציות הן missense הכפולה השבדית מוטציות missense היחיד אינדיאנה, אשר שניהם היו מעורבות בצורות משפחתיות של 4,8,12 לספירה. בהעדר עלבון נוסף, גילי מודל עכברוש זה מבלי לפתח פלאק Aβ המאפיין או neurofibrillary מסתבכים 12. לכן, במאמץ לגרום פתולוגיה התנהגותית AD-כמו, שבץ קטן מוחדר בסטריאטום הנכון כדי לחקות את משיכות קורטיקליים קטנים לעתים קרובות נוכח חולי דמנציה 9. השבץ ב ra המהונדס APP21t מגלמת את מצב השיתוף חולני ומאפשרת חקירה של סוגים שונים של שינויים התנהגותיים מעורבים בשני תנאי המחלה. בפרט, אינדוקציה זו של גירעונות AD-כמו פתולוגיה וקוגניטיביות בחולדה המבוגרת מאפשרת לנו לחקור את השינויים מולקולריים וקוגניטיביות המוקדמים שקדמו לספירה.

מאחר והמטרה היא לקבוע את הסימנים הראשונים של שינויים התנהגותיים ומאז הן שבץ ומחלת אלצהיימר יש פתולוגיות ברורים מאוד התנהגותית, כאשר לומדים את מודל השיתוף חולני, משימות התנהגות צריכות להעריך מגוון של פנוטיפים התנהגותיים. ישנם סדרת מבחנים רגישים יחסית שניתן לעשות כדי לנתח מנוע התנהגותי קוגנטיבי במודלים של מכרסמים שכוללים מגוון של פרדיגמות וציוד. כדי לנתח באופן ספציפי תפקוד מוטורי forelimb ו hindlimb, המשימה גליל משימת קרן-הליכה יושמה לזהות גירעונות מנוע ולפקח תנועה במודל זה. משימות רגישות אחרות שנועדו להעריך בסדר במיוחד FOמיומנות מוטורית relimb (כלומר את המשימה המדרגת משימה להגיע גלולה אחת) דורשים מזון קיפוח 11,13,14. למען הסר ספק של ההשפעות הידועות של מניעת מזון על פתולוגיות המחלה 15,16,17, בדיקות אלה הוכרזו מתאימים למחקר זה. המשימה הגליל מעריכה את השימוש הספונטני של forelimbs של החולדה במהלך גידול בסביבת רומן והוא יכול לזהות סימטריה בין forelimbs בחולדות עם שבץ חד-צדדי 10,18. יתרון עיקרי למשימה זו הוא כי המנגנון יכול להיות מנוצל למשימות התנהגות אחרות, כגון המשימה לשחות נאלץ Porsolt 19. בניגוד משימת הגליל, משימת קרן-ההליכה גם מאפשרת ניתוח של hindlimb ושליטה מוטורית forelimb, בנוסף locmotion 10,14. קרן הליכה הכוללת מרכיב של תנועה, מרכיב איזון והשמה רגל מיומן. שני המבחנים הללו הם וחסכוניים, פשוט, ונדרש זמן יעיל להבהיר את ההשפעות של שבץ ומחלת אלצהיימר על ד ifferences בתפקוד הגפיים.

מלבד שינויים בתפקוד מוטורי, AD מערבות פגמים בזיכרון שיכול להציג בשלבים הראשונים של התפתחות המחלה. כאשר פונים הפתולוגיות כמו AD במודל מכרסם, זה קריטי, כי למידה תלויה בהיפוקמפוס והזיכרון נבחנים כי ההיפוקמפוס הוא מבנה מוח חשוב מושפע במידה רבה של מחלת אלצהיימר 2. ההיפוקמפוס הוא אזור במוח חיוני למידה מרחבית וזיכרון ותפקודו ניתן לבדוק באמצעות פרדיגמות מבוך שונים במכרסמים. אחת המשימות במבוך בעיקר בשימוש נרחב עבור במודלים של מכרסמים של מחלות שונות הוא מבוך המים של מוריס 20. מבוך המים של מוריס מנצל רמזים מרחביים כדי לסייע החולדה באיתור פלטפורמה נסתרת נייחת ובחן זיכרון המרחבי התייחסות כאשר הפלטפורמה מוסרת. יתרון חשוב של התקנת מבוך מים הוא שזה מאוד להתאמה בהתאם לשאלת המחקר המוצע 20.

אוהל "> בפעם הראשונה, הטכניקות המתוארות שימשו להעריך מנוע ותפקוד קוגניטיבי במודל חולדה שיתוף חולנית הרומן של שבץ ומחלת אלצהיימר. מעורבים משיכות קטנות במודל חולדה מהונדס APP21. Co-תחלואה הושגה על ידי גרימת vasoconstriction של כלי הדם בסטריאטום לייצר שבץ קטן בחולדות APP21 מהונדסות. מודל שבץ זה כבר מבוסס היטב כתנאי שיתוף חולני במודל חולדה חלופי AD 11. לקידום לתוך הרומן הזה APP21 מודל עכברים מהונדס נועד כדי לייצר מודל יקר יותר translationally. בעוד המשימות התנהגותיות מתוארות באמצעות מודל שיתוף חולני שבץ ומחלת אלצהיימר חולדה, משימות אלה ניתן ליישם בהמשך מודלים של שבץ או מודלים אחרים של מחלות נוירולוגיות אחרות (כלומר מחלת פרקינסון). הגנרל המתודולוגיה המתוארת תהיה נרחב החלימה על מדינות מחלה אחרות אלה, אבל צירה זמן התנהגות ופרדיגמות עשויים לדרוש מבוסס שינוי על המיל המוצעשאלה ודגם earch. בנוסף להיות וישים, את המשימות המתוארות יעילות הוכחת גירעונות קטין, גם בעת היותו עלות וזמן יעיל.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ועדת אתיקת חיה המוסדית המתאימה צריכה לאשר כל הליכי התנהגותי לפני תחילת ניסויים. כל עבודת החיה המתוארת כאן אושרה על ידי ועדת המשנה השתמש בבעלי חיים באונ' Western ועוקבת המועצה הקנדית על הנחיות טיפול בבעלי החיים. ניסויים בבעלי חיים אלה בוצעו במהלך שלב האור.

המשימות צילינדר 1. להערכת גרוס Forelimb Motor

  1. הגדרת ציוד
    1. רוכש גליל פרספקס עם מכסה מחורר זה יהיה להתאים את גודל החולדה משמשת הניסוי. גודלו של גליל לא צריך לאפשר החולדה להגיע לפסגה כאשר גידול והוא צריך לאפשר 2 ס"מ בין הקיר האף של עכברוש ובסיס הזנב של החולדה. הגודל הסטנדרטי של גליל הוא 23 ס"מ קוטר ו -40 ס"מ גובה עבור עכברוש 6 חודשים הישן (400-600 גרם).
    2. להציב מראה בזווית של 45 מעלות מתחת מנגנון הצילינדר עם הצילינדר יושב על Plexiglas לעמוד או כל צורה אחרת של תמיכה כ 30 ס"מ מעל השולחן.
    3. הגדרת מצלמת וידאו על חצובה במרחק מתאים לדמיין את בקוטר כולו של הגליל במראה על מצלמת וידאו.
    4. הפעל תאורה להגדרת דימר ולשחק רעש לבן בחדר (בנפח נמוך כלומר, מוסיקה מעודנת) כדי לצמצם את ההשפעה של רעשים פתאומיים. זה אמור לעזור לעודד תנועה ולמנוע הקפאה בשל רעשים.
  2. נוהל ניסיוני
    1. הזז את החולדות לתוך דקות ניסיוני חדר 30 לפני תחילת המשפט הראשון להתאקלם חולדות לחדר עם השמעת מוסיקה ותאורה דימר.
    2. כתוב את המידע על בעלי חיים ומשפט המתאימים (מספר חיה כלומר, יום ב ציר זמן ומספר משפט) על לוח לבן קטן. מניחים הלוח הזה מול המראה.
    3. שיא לחץ על מצלמת וידאו עם הלוח הלבן מול המראה, להרים את העכברוש ליד o הבסיסf הזנב, מניחים את החולדה בצילינדר ולאבטח את המכסה. סטנד בצד של הגליל כדי להימנע מלהתערב עם הקלטת וידאו.
    4. הסר את לוח לבן מול המראה ולתת שיא מצלמת וידאו החולדה בצילינדר במשך 5 דקות (להשתמש טיימר להקליט 5 דקות וממתי הלוח הלבן מוסר). זהו משפט אחד.
    5. נקה את הגליל עם מגבת נייר ומים לאחר משפט.
    6. חזור על שלבי 1.2.2-1.2.5 פעמים נוספות כדי להשיג סכום כולל של שלושה ניסויים. לא צריך להיות זמן 20-30 דקות בין משפט מנת להקטין את הסיכון של התרגלות הגליל. במהלך תקופה זו, ביצוע ניסויים גליל עבור חולדות אחרות.
  3. ניתוח וידאו
    1. קבצים מצלמים וידאו יבוא לתוך תכנית עריכת וידאו (כלומר iMovie)
    2. לקמפל את קטעי הווידאו לתוך קליפים עבור כל ניסוי. להשתיק את עוצמת הקול של וידאו להקטין את המהירות של וידאו ל -25% מהמחיר המקורי.
    3. לספור את מספר אנשי הקשר forelimbעם הקיר של הגליל עבור forelimb ימין ועל שמאל. עבור אנשי קשר על ימין ועל שמאל בו זמנית, count אנשי קשר forelimb אלה "הם". זכור כי הווידאו מוקלט דרך מראה, מה שנראה forelimb השמאל בסרטון תואם את forelimb התקין של החיה במציאות.
    4. חשב את השימוש אחוז forelimb המושפע (הנגדי השבץ) באמצעות המשוואה הבאה: [{(מושפע קשר + ½ קשר דו-צדדי) / צור קשר המספר הכולל} x 100]. הביצועים של שני קבוצות סוג בר והקבוצה המהונדסת ללא שבץ נחשבים קבוצות השוואה להעריך הצגת בעיות הנוצרת על-ידי מחלה.

2. Beam-הליכה המשימות להערכת מוטוריקה גסה

  1. הגדרת ציוד
    1. רוכשת קורת עץ אטום חלקה כי הוא 2 ס"מ רוחב ו כ 120 ס"מ (רוחב אופטימלי עבור עכברוש 200-600 גרם).
    2. מניחים שתי טבלאות או בלתי מדפיםשלה 100 ס"מ זה מזה. המשטחים של כל יחידה צריך להיות כ 40 ס"מ מעל פני הקרקע.
    3. Secure בשני הקצוות של הקורה לשולחן או מדפי שטח באמצעות קלטת. כ -1 מ 'אורך קורה נתמך כעת אמור להיות מורם 40 סנטימטרים מעל פני הקרקע.
    4. הגדרת מצלמת וידאו על סטנד, ללכוד את אורכו של הקורה. כדי לשפר לעומת זאת בסרטון, לשקול החדרת רקע שחור מאחורי הקורה בעת שימוש עכברים לבנים.
  2. נוהל ניסיוני
    1. הזז את החולדות לתוך דקות ניסיוני חדר 30 לפני תחילת המשפט הראשון להתאקלם חולדות לחדר עם השמעת מוסיקה ותאורה דימר.
    2. מניחים את הצינורות הביתה כלוב או העשרה סביבתית של עכברוש בקצה אחד של הקורה ומניחים את העכברוש בקצה השני של הקורה.
    3. לנהל כמה ריצות בלתי רשמה יומית לפני ניסויים ניסיוניים. תנו עכברוש לחקור את האזור ולהדריך את העכברוש אל הקורה ידי החזקת הבסיס של עכברוש"זנב s.
    4. לאחר העכברוש חצה את הקורה, להזיז את הכלוב או צינור אל הקצה השני של הקורה וחזור. כאשר החולדה חוצה את הקרן בחופשיות לשני כיוונים, האימון נגמר. שמור את מספר האימונים פועל עקבי בין כל בעלי החיים.
    5. כתוב את המידע על בעלי חיים ומשפט המתאימים (מספר חיה כלומר, יום ב ציר זמן ומספר משפט) על לוח לבן קטן. קלטת לוח לבן זה אל הקיר מאחורי הקורה.
    6. מניחים את צינורות העשרה הביתה כלוב או בסביבה של החולדה בקצה אחד של הקורה.
    7. שיא לחץ על מצלמת וידאו ולאסוף את העכברוש על ידי בבסיס הזנב ומקום בסוף ההפך קרן לכלוב או צינורות הביתה.
    8. רשום את מכלול המשפט, אשר מסתיים כאשר החולדה השלימה חוצים באורך המלא בהצלחה של הקורה הגבוה. אם הפסקות עכברוש באמצע הדרך לאורך הקורה, בעדינות בעורפו החולדה על ידי בבסיס הזנב או לגעת על זנבו של העכבר בעדינותכדי לקדם תנועה על הקורה. אל תדחוף את החולדה קדימה בכל דרך.
    9. Re-לעשות ניסויים שם החולדה היא מסתובבת מצד לצד בעוד על הקורה, שוב ושוב מפסיק הליכה או הולך עקבי. אם חולדה נופלת וממשיכה להיאחז הקורה, בעדינות לגרוף את החולדה ולמקם אותו בחזרה על הקורה במיקום של הסתיו להמשיך במשפט.
    10. להעביר את הכלוב הביתה או צינורות אל הקצה השני של הקורה, לשנות את # לדין על הלוח הלבן ולהקליט את משפטו.
    11. חזור על הליך זה עד סך של 6 ניסויים הושלם, עם 3 ניסויים מוקלטים לכל כיוון. כל 6 ניסויים עבור עכברוש ניתן להקליט לפני התחלת הניסויים עבור העכברוש הבא.
  3. ניתוח וידאו
    1. קבצים מצלמים וידאו יבוא לתוך תכנית עריכת וידאו (כלומר iMovie).
    2. לקמפל את קטעי הווידאו לתוך קליפים עבור כל בדיקה להשתיק את עוצמת הקול של הווידאו. לנתח כל מסגרת וידאו קליפ על ידי המסגרת.
    3. הספירהצעדים הכוללים החולדה לוקחת ללכת לכל האורך של הקורה ואת המספר הכולל של hindlimb השמאל וימין ופליטות forelimb ומספר כולל של נפילות. הביצועים של שני קבוצות סוג הבר והקבוצה המהונדסת ללא שבץ נחשבים בהשוואה לקבוצת השיתוף חולני להעריך הופעתה של גירעונות ייחודיים למצב השיתוף חולני.

3. מבוך המים מוריס למידה מרחבית תלויי בהיפוקמפוס והפניה זיכרון

  1. הגדרת ציוד
    1. Secure מצלמת וידאו ממוקם מעל מרכז בריכה עגולה (קוטר ס"מ 148 ו -58 ס"מ עומק). יישר את ארבעת הרביעים המיועד כראוי עם קווי המתאר של הבריכה התוכנית תוכנת מעקב.
    2. מלאו את בריכה עגולה עם מים כ 36 ס"מ עמוק. המים צריכים להיות מחומם לטמפרטורת החדר על ידי מילוי הבריכה כמה ימים לפני תחילת פרוטוקול הניסוי.
    3. להוסיף un צבע אקרילי רעיל שחורtil המים אטום בעת שימוש עכברים לבנים. השתמש בצבע בהיר, כמו לבן, לחולדות כהות בצבע.
    4. מקיפים את הבריכה עם משטחי קיר ריק, כולל חדר מחוגה במידת הצורך. כאשר בברכה, החולדה לא אמורה להיות מסוגל לראות את הנסיינים.
    5. חותך 4 רמזים מרחביים בצורה שונה גדולים בין צבעים שונים של הבריסטול ולצרף צורה אחת על הקיר לכל בצפון מיועד, מזרח, מזרח ומיקומי ברכת מערב. רמזים אלה צריכים להיות מעט גבוהים יותר מאשר שפת הברכה.
    6. הפעל רדיו בווליום נמוך ברבע מערב למנוע החולדה מלהיות מוסחת על ידי רעשים בלתי צפויים במהלך הבדיקה.
    7. מניחים פלטפורמה עגולה (קוטר 11.5 ס"מ, משטח 2-3 ס"מ מתחת לפני המים) במרכז ברבע היעד.
    8. לכבות את האורות בחדר הראשי ולהדליק מנורה עומד הרצפה בצד השני של המחיצה חדר לבריכה כדי להאיר את האזור.
  2. תצורת מחשב
    1. השתמש בתוכנית מעקב אשר נועד למשימות התנהגות מבוך המים של מוריס ולהקים פרוטוקול לפני תחילת הניסויים. דוגמא של תכנית אפשרית מסופקת באיור 4.
    2. הגדר 4 ימים רצופים עם 4 ניסויים של 90 שניות כל לניסוי למידה מרחבית.
    3. סט 2 ניסויי בדיקה נפרדים של 30 שניות כל 24 שעות לאחר ניסוי למידת מרחבית האחרון ו -1 השבוע לאחר הניסוי החללי הראשון.
    4. סט רמז ניסויי למידה ב 4 ניסויים ליום עבור 2 ימים רצופים החל 24 שעות לאחר ניסוי הבדיקה השני. כל משפט צריך להיות טוטאלי 60 שניות.
    5. עבור כל שלב, להגדיר את סדר הבדיקות כך שיש מרווח 20 דקות בין משפט בין כל ניסוי עבור כל חיה נתונה. ניתן להפעיל בעלי חיים אחרים בפרק זמן זה בין משפט, כל עוד כל חיה שומרת על מרווח 20 דקות בין משפט.
    6. ודא כי עמדת הפלטפורמה שתוגדר על ידי הנסיין ושכל אזורי אחרים הם דהקנס על ידי העמדה פלטפורמה המיועד.
    7. הגדר את התוכנית כדי להתחיל באופן ידני ולסיים כל משפט.
  3. ניסוי למידה מרחבית
    1. מניח את הפלטפורמה העגולה ברבע הדרום המערבי. זה צריך להיות מתואם עם השטח "פלטפורמה" המיועד העגול ברבע על תוכנת המחשב.
    2. התחל עמדות מסביב לבריכה יש אקראית עבור כל חולדה. לייצג את כל מיקומי ההתחלה בכל קבוצת טיפול. אף עכברוש מתחיל המעמדת הצפונית עבור כל ניסויים למידה מרחבית בתוך הפרדיגמה שהוצגו לאפשר מיקום התחלת רומן במהלך בדיקת בדיקה.
    3. החזק את החולדה בבסיס זנבו בעדינות ומניחים אותו בתוך המים לאורך הקיר של הבריכה במיקום ההתחלה המיועד להעביר במהירות מחוץ לטווח הראייה של עכברוש.
    4. יש הנסיין האחר להפעיל את תוכנת מעקב בהקדם החולדה היא במים. טיימר צריך להתחיל ספירה קדימה מן 0 על תכנית המעקב.
    5. אם חולדת מאתרת הפלטפורמה, יש הנסיין האחר לעצור את הניסוי במחשב ולהשאיר את החולדה על הפלטפורמה לפחות 30 שניות לפני האחזור זה. אם החולדה קופץ מהבמה לפני המשפט הוא נעצר על המחשב, והמשפט ממשיך.
    6. אם החולדה לא למצוא את הפלטפורמה בזמן הניסיון הקצוב, להנחות את חולדת הפלטפורמה בעזרת יד (גם עושה את העכברוש אחרי ידך או להנחות את העכברוש ידי בבסיס הזנב שלה). החזק את החולדה על הפלטפורמה למשך 30 שניות.
    7. וייפטר מהמאגר ידי בבסיס הזנב שלה על זרועו של הנסיין כי הוא מכוסה במגבת או הניחו לחולדה לטפס על משטח נייד.
    8. חזור על שלבים 3.3.3-3.3.7 עבור סכום כולל של 4 ניסויים לכל חולדה. לא צריך להיות מרווח בין משפט של 20 דקות עבור כל חולדה.
    9. החזר את החולדות לכלוב ביתם מתחת לפנס חום עבור 10 דקות לפחות לאחר בדיקת למידת מרחבית הסופית של החולדה.
    10. המשך EXAפרוטוקול למידה מרחבית ct אותו ליום 2 עד יום 4 של למידה מרחבית.
    11. ביום 2-4, לא מחזיק את החולדה על הפלטפורמה יותר. אפשר החולדה לשבת על הרציף בלי סיוע למשך 30 שניות עם הנסיינים מחוץ לטווח הראייה. ניתן לעשות זאת במהלך ניסויים מאוחר יותר ביום 1 בהזדמנות.
  4. ניסוי Probe
    1. הסר את הפלטפורמה מהבריכה. ודא את מיקום הפלטפורמה הקודם נשאר מוגדר במחשב (העיגול ברבע מהערב).
    2. מניח את החולדה בתוך המים לאורך הקיר של הברכה במיקום הצפוני ובמהירות לעזוב את הראייה של העכברוש. שימוש הרומן צפוני להתחיל בעמדה מבטיחה שהחולדה נזכרה לתפקיד הפלטפורמה העצמאי מעמדות תחילה להתאמן תחילה.
    3. יש הנסיין האחר להפעיל את תוכנת מעקב בהקדם החולדה היא במים. טיימר צריך להתחיל ספירה קדימה מן 0 על תוכנת מעקב.
    4. תחזר את החולדה מןברבע הדרום מערבי של הבריכה על ידי בבסיס הזנב שלה והחזק על זרוע מכוסה במגבת או הניח לחולדה לטפס על משטח נייד.
    5. החזר את החולדות לכלוב ביתם מתחת לפנס חום עבור 10 דקות לפחות לאחר כל הניסוי החללי של חולדה.
    6. חזור על הניסוי הזה (צעדים 3.4.1-3.4.5) 1 שבוע לאחר מכן.
  5. ניסוי למידה רמז
    1. השתמשו קלטת להבטיח קיו כדורי לבן בקוטר 4 סנטימטר על עמדה כי הוא 8.5 סנטימטר על הפלטפורמה (גובה כולל של קיו הוא 12.5 סנטימטרים). חלקיו העליונים של המקל הכדורי יהיו לפחות 8.5 סנטימטרים מעל פני מים.
    2. הסר את רמזים מרחביים מקירות סביב הבריכה.
    3. בחר באקראי עמדות פלטפורמה ולהתחיל משרות בכל עכברוש בכל קבוצה. כל אזורי הפלטפורמה וההתחלה צריכים להיות מיוצגים לכל קבוצת טיפול.
    4. מניח פלטפורמה בתחום הפלטפורמה המיועדת ולהגדיר את תוכנת המעקב.
    5. מניחים את החולדה בתוך המים לאורך הקיר של הבריכה בזמן tהוא המיועד להתחיל בעמדה ובמהירות לצאת לטווח ראייתו של עכברוש.
    6. יש הנסיין האחר להפעיל את תוכנת מעקב בהקדם החולדה היא במים. טיימר צריך להתחיל ספירה קדימה מן 0 על תוכנת מעקב.
    7. לאחר החולדה מגיעה במהירות למשטח יש הנסיין האחר לעצור את הניסוי במחשב. אם החולדה קופצת מהבמה, והמשפט ממשיך. לפני אחזור החולדה, לאפשר החולדה לשבת על לוח העץ במשך 15 שניות.
    8. אחזר את החולדה ממאגר ידי בבסיס הזנב שלה והחזק על זרוע מכוסה במגבת או הניח לחולדה לטפס על משטח נייד.
    9. בדוק את מיקום פלטפורמת העכברוש הבא ולעבור הרציף לעבר האזור המתאים שהוגדר תוכנת המעקב.
    10. חזרו על שלבי 3.5.4-3.5.9 עבור 3 הניסויים הבאים. לא צריך להיות מרווח בין משפט של 15 דק '.
    11. החזר את החולדות לכלוב ביתם מתחת לפנס חום עבור 10 דקות לפחות לאחר כל של פינת עכברושl רמז למידה לדין.
    12. המשך הפרוטוקול זהה עבור יום 2 של למידה רמז.
  6. ניתוח נתונים
    הערה: משך זמן אזורי, מרחק באזורים, מהירות ממוצעת, מספר כניסות לאזורים ואת זמן הכניסה הראשונה לאזורים משמשים לעתים קרובות.
    1. נתח את הזמן והמרחק להגיע לאזור פלטפורמה ואת המהירות הממוצעת ליום של מרחבית רמז למידה בנפרד. בניסויים חלליים, לנתח חביון הכניסה הראשונה לאזור היעד כתקופת גלם או שינוי אחוזים מן החללית 1 לחקור 2.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

המשימות התנהגותי תיאר שימשו כדי להדגים את ההשפעות של שבץ במודל חולדה APP21 מהונדס של מחלת אלצהיימר. השילוב של שבץ ואת transgene APP21 צפוי לגרום גירעון מנוע גדול בגפיים הפגועים, וכן את גירעונות זיכרון מוגברים.

המשימה הגליל העריכה תפקוד מוטורי forelimb גולמי יוצג שימוש forelimb הפגוע. יתר על כן, את משימת קרן-ההליכה שמשה להערכת תפקוד מוטורי hindlimb ...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

השילוב של שבץ ותוצאות מחלת אלצהיימר פתולוגיות התנהגותיות מאוד ברורות שיכול להשפיע הן מנוע ותפקוד קוגניטיבי בהתאם לחומרה של כל תנאי. לפיכך, יש צורך לעשות שימוש במגוון של משימות התנהגותיות כדי לקבוע את תרומות פרט של תנאים אלה, כמו גם לתת כמה תובנה בשילוב ואפשרות אינטראקטיביות האפקטים במצב השיתוף חולני. הנתונים המוצגים להדגים שלוש וחסכוניים, זמן יעיל ומשימות התנהגות רגישות להעריך תפקוד מוטורי וזיכרון למידה ועיון מרחבית תלויה בהיפוקמפוס במודל חולדת שיתוף חולני רומן APP21 מהונדס עם שבץ...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

החוקרים מצהירים כי אין להם אינטרסים כלכליים מתחרים.

Acknowledgements

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

עבודה זו התאפשרה הודות למימון של המכונים הקנדיים לחקר הבריאות (CIHR) והמחברים רוצים להודות ל-CIHR על תמיכתם במימון.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
צילינדרשל אוניברסיטת ווסטרן
קוטר צילינדר: 23 ס"מ
גובה צילינדר: 40 ס"מ
גובה פלטפורמה: 30 ס"מ
אורך מראה: 35 ס"מ
רוחב מראה: 26.5 ס"מ
זה נעשה במיוחד על ידי Western University Machine Services עבור המעבדה שלנו. אנא צור קשר עם היצרן שבחרת כדי לעצב מוצר זה.
מצלמת וידאו כף ידJVCGZ-E200
מצלמת וידאו חצובהSlikF163
AM / FM שעון רדיוסילבניהSCR1388
לוח לבןוולמארטרוחב: 71.12 ס"מ
גובה: 55.88 ס"מ
ניתן לרכוש אותם בכל חנות (כלומר וולמארט, חנויות ספרים אוניברסיטאיות)
סמן מחיקה יבשהאקספו אקספו מחק יבש מקורי סמןניתן לרכוש אותם בכל חנות (כלומר וולמארט, חנויות ספרים אוניברסיטאיות)
קורת עץרונהדיקט
רוחב: 2 ס"מ
אורך: 100 ס"מ
קלטת מעבדה לשימוש כללי VWRIntl.89097-920
iMovie '11אפל בע"מגירסה 9.0.9 (1795)זוהי הגרסה המשמשת בכתב יד זה, אך ניתן להשתמש בכל גרסת iMovie אחרת או תוכנת עריכת וידאו.
בריכת מבוך המים של מוריס עם פלטפורמהסטולטינג ושות'.60136/60035אלה אינם המוצרים המדויקים שבהם נעשה שימוש בסרטון, אך הם זהים במהותם.
רמז פלטפורמה-רמז הפלטפורמה בו נעשה שימוש נוצר באמצעות מעמד מתכת קטן וכדור קצף כדורי לבן. סביר להניח שניתן לרכוש אותם בכל חנות עם חומרים לשיפור הבית (כלומר וולמארט, רונה וכו')
עמודי תווך 71 אינץ' מנורת רצפהWalmartHW-F0377SLV
ANY-Maze תוכנת מעקב התנהגותיStoelting Co.60000ישנן חבילות ANY-maze® הכוללות את המצלמה עם או בלי מחשב ואביזרים.
מצלמת וידאו קומפקטיתLogitechV-U0023
מחשב ניידHewlett-PackardHP Pavilion dv6 מחשב ניידמפרטים: AMD A6-3420M APU עם Radeon HD Graphics 1.50 GHz, 6.00 GB RAM, מערכת הפעלה 64 סיביות.
אמריקנה צבע אקרילי לא רעילDecoArtDAO67-9ניתן להזמין אותו באתר DecoArt או לרכוש אותו בחנות אצל קמעונאי DecoArt.
לוח פוסטריםוולמארטPA-1961
פרספקס

References

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Auld, D., Kornecook, T., Bastianetto, S., Quirion, R. Alzheimer's disease and the basal forebrain cholinergic system: relations to β-amyloid peptides, cognition, and treatment strategies. Prog Neurobiol. 68 (3), 209245(2002).
  2. Huang, Y., Mucke, L. Alzheimer Mechanisms and Therapeutic Strategies. Cell. 148 (6), (2012).
  3. Querfurth, H., LaFerla, F. Alzheimer's disease. New Engl J Med. 362 (4), 329-344 (2010).
  4. Karran, E., Mercken, M., Strooper, B. The amyloid cascade hypothesis for Alzheimer's disease: an appraisal for the development of therapeutics. Nat Rev Drug Discov. 10 (9), 698-712 (2011).
  5. Akiyama, H., et al. Inflammation and Alzheimer's disease. Neurobiol Aging. 21 (3), (2000).
  6. Butterfield, D., Drake, J., Pocernich, C., Castegna, A. Evidence of oxidative damage in Alzheimer's disease brain: central role for amyloid β-peptide. Trends Mol Med. 7 (12), 548554(2001).
  7. Kalaria, R. The role of cerebral ischemia in Alzheimer's disease. Neurobiol Aging. 21 (2), 321-330 (2000).
  8. Selkoe, D. Alzheimer's disease: genes, proteins, and therapy. Physiol Rev. 81 (2), 741-766 (2001).
  9. Snowdon, D. A., et al. Brain infarction and the clinical expression of alzheimer disease: The nun study. JAMA. 277 (10), 813(1997).
  10. Clarke, J., et al. Overexpression of APP provides neuroprotection in the absence of functional benefit following middle cerebral artery occlusion in rats. Eur J Neurosci. 26 (7), 1845-1852 (2007).
  11. Whitehead, S., Hachinski, V., Cechetto, D. Interaction Between a Rat Model of Cerebral Ischemia and β-Amyloid Toxicity Inflammatory Responses. Stroke. 36 (1), 107-112 (2005).
  12. Agca, C., et al. Development of transgenic rats producing human β-amyloid precursor protein as a model for Alzheimer's disease: Transgene and endogenous APP genes are regulated tissue-specifically. BMC Neuroscience. 9 (1), 28(2008).
  13. Bayona, N. A., Gelb, A. W., Jiang, Z., Wilson, J. X., Urquhart, B. L., Cechetto, D. F. Propofol neuroprotection in cerebral ischemia and its effects on low-molecular-weight antioxidants and skilled motor tasks. Anesthesiology. 100 (5), 1151-1159 (2004).
  14. Langdon, K., Clarke, J., Corbett, D. Long-term exposure to high fat diet is bad for your brain: exacerbation of focal ischemic brain injury. Neuroscience. 182, 82-87 (2011).
  15. Brownlow, M., et al. Partial rescue of memory deficits induced by calorie restriction in a mouse model of tau deposition. Behav Brain Res. 271, 7988(2014).
  16. Halagappa, V., et al. Intermittent fasting and caloric restriction ameliorate age-related behavioral deficits in the triple-transgenic mouse model of Alzheimer's disease. Neurobiol Dis. 26 (1), (2007).
  17. Maalouf, M., Rho, J., Mattson, M. The neuroprotective properties of calorie restriction, the ketogenic diet, and ketone bodies. Behav Brain Res. 59 (2), (2008).
  18. Tillerson, J. L., et al. Forced limb-use effects on the behavioral and neurochemical effects of 6-hydroxydopamine. Neuroscience. 21 (12), 4427-4435 (2001).
  19. Sierksma, A., et al. Improvement of spatial memory function in APPswe/PS1dE9 mice after chronic inhibition of phosphodiesterase type 4D. Neuropharmacology. 77, (2013).
  20. D'Hooge, R., De Deyn, P. P. Applications of the Morris water maze in the study of learning and memory. Behav Brain Res. 36 (1), 60-90 (2001).
  21. Vorhees, C., Williams, M. Morris water maze: procedures for assessing spatial and related forms of learning and memory. Nat Protoc. 1 (2), 848-858 (2006).

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Alzheimer Disease ModelStroke Rat ModelCylinder TaskBeam Walk TaskMorris Water MazeSpatial Learning AssessmentReference Memory TestingMotor Function EvaluationTransgenic Rat ModelBehavioral Paradigm

Related Articles