5 בינואר 2012
מתחפרת, קינון אגירה הם מינים טיפוסי פעילויות עכברים בקלות לבצע במעבדה. מאמר זה מתאר כיצד הם יכולים להעריך בקלות ובזול. פרוטוקולים אלה רגישים במיוחד זן העכבר, נגעים במוח ומחלות. יתר על כן הם מהווים "העשרה סביבתית" לעכברים, ואת לגלם את "חידוד" היבט של "3 Rs" 18.
מטרת הליך זה היא לאפיין התנהגויות טיפוסיות למינים בעכברים. ראשית, התנהגות חפירה נחקרת על ידי מילוי צינור בחומר ומדידה של הכמות שהסירה בעל החיים. חומרי קינון מוצבים בכלוב, ומידת השלמות של הקן נמדדת כמידה להתנהגות קינון.
התנהגות אגירה נבחנת על ידי הנחת עכבר בתוך קופסה עם גישה למנהרה מלאה בכופתיות מזון, ומדידת הכמות שהחיה שולפת מהמנהרה. התוצאות מסדרה זו של בדיקות מראות האם העכברים מבצעים את פעולות היומיום שלהם. בדרך כלל, ההשלכות של טכניקה זו עשויות להתרחב לחיפוש טיפולים לדמנציה, מכיוון שהתנהגויות דומות תפקודית נפגעות הן בעכבר והן בבני אדם.
ניתן להשוות התנהגויות טיפוסיות בעכבר אפילו לפעילויות היומיום של בני אדם. ההשפעות הראשונות של מחלת האלצהיימר הן עיכוב בביצוע של פעילויות יומיום רגילות, כגון הכנת ארוחת בוקר, קשירת שרוכי נעליים, תכנון ארוחה או יציאה לקניות. ובמודל של עכברי אלצהיימר שלנו, אנו מוצאים כי ההתנהגויות הטיפוסיות למין מעוכבות באופן משמעותי.
כאן יש לנו מודל ישיר, מודל הומולוגי כמעט, בין פעולות החיים היומיומיות כפי שהן נראות אצל חולי אלצהיימר בבית ובמרפאה, לבין עכבה של התנהגויות טיפוסיות בעכברים. בנה מחילה מצינור פלסטיק, בקוטר 68 מילימטרים ובאורך 20 סנטימטרים. אטום קצה אחד באמצעות פקק עשוי MDF בעובי 12 מילימטרים.
בשלב הבא, קדחו שני חורים, מרחק של סנטימטר אחד מהקצה הפתוח של צינור החפירה, בזווית של 90 מעלות. הכניסו ברגים מכניים באורך של חמישה סנטימטרים לכל חור והדקו אותם למקומם. הצינור צריך להיות כעת מוגבה בכשלושה סנטימטרים מהרצפה.
בקצה אחד, מלאו את המאורה ב-200 grams של כופתיות מזון והניחו אותה בכלוב הבית להתרגלות למשך הלילה. אם העכברים שוכנים בקבוצות, ההתרגלות תהיה מהירה ויסודית יותר בשל אפקט ההקללה החברתית. עם זאת, יש לבצע בדיקות בסיס גם על עכברים השוכנים באופן פרטני.
בהמשך, ניתן להשתמש גם בחומרים שאינם מזון כדי למדוד התנהגות חפירה. מספר דוגמאות כוללות כדורי חימר, חצץ אפונה וחול. לאחר שהחיות יתרגלו, הניחו מצע חפירה מלא בכלוב הבדיקה בסביבות השעה 16:00 כדי לבצע בדיקת בסיס.
מומלץ לבצע שתי בדיקות בסיס במרווח של 48 שעות זו מזו. לאחר שעתיים, יש למדוד את משקל החומר שנותר במחילה על ידי ריקון התכולה לתוך כלי שעבר כיול (tared container).
החזיר את החומר שלא נצרך אל תוך הפראגור (tube) והחזר אותו לכלוב הבית למחרת בבוקר. הוצא את הפראגור ושקול כל חומר שנותר לצורך בדיקה. חזור על הליך זה לפחות 48 שעות לאחר מדידת הבסיס האחרונה.
עכברים מסוג C 57 black six חופרים בדרך כלל כ-70 גרם בשעתיים הראשונות וכ-200 גרם במהלך הלילה. עכברים עם נגע בהיפוקמפוס חופרים לרוב פחות מחמישה גרם. מחלת Pion מעכבת חפירה, וכך גם ליפופוליסכריד.
בדיקת חפירה יכולה לזהות מחלת פריון 10 עד 12 שבועות לאחר הזרקה של הומוגנאט מוחי חולה, בעוד שסימנים קליניים מופיעים רק בשבוע ה-22. הוכח כי החפירה רגישה להבדלים בין זנים ולביטול (knockout) של תתי-יחידות של תעלות יוני אשorium. כדי למדוד התנהגות קינון, הגדירו כלובים אינדיבידואליים וכסו את הרצפה בחומר מצע בעובי 0.5 סנטימטרים.
הניחו ריבוע של חמישה סנטימטרים של צמר גפן דחוס, המכונה קן, בתוך כל כלוב. הכניסו עכבר אחד לכל כלוב קינון כשעה לפני תחילת שלב החשיכה, והעריכו את התוצאות בבוקר למחרת.
שקלו את כמות חומר בניית הקן שאינו קרוע והעריכו את הקן בסולם של חמש נקודות. ציון אחת ניתן כאשר חומר בניית הקן נותר ללא שינוי ברובו, וציון חמש ניתן לקן כמעט מושלם שבו יותר מ-90% מחומר בניית הקן קרוע. הן זכרים והן נקבות בונים קנים, שכן מטרתם היא ויסות תרמי, וכן בשל הקשר לרבייה.
ציוני בניית הקן של עכברי C 57 black six זכרים ונקבות נמצאים באותו טווח. למרות שלא ביצענו השוואה מבוקרת בניסוי בודד, רוב עכברי ה-C 57 black six מקבלים ציון של ארבע עד חמש על בניית הקן. אך כאשר ההיפוקמפוס פגוע, הציון החציוני יהיה סביב שתיים.
סביר להניח שלא יעלה הציון על שלוש. כדי למדוד התנהגות אגירה, הכינו את הקופסה שתשמש כבסיס ביתי על ידי הכנסת בקבוק מים וקידוח חור בדופן שבה יחובר צינור האגירה. הכינו צינור אגירה על ידי גלגול רשת מתכת באורך 45 סנטימטר סביב צינור בעקוטר 40 מילימטר.
אבטחו זאת באמצעות קליפסים מסוג Allen או פיתולי תיל. לאחר מכן, הדליקו זאת בלחץ על אורך של 10 סנטימטרים של צינור שחור בקוטר 40 מילימטרים. כעת, חברו את צינור האגירה לקופסה שהוכנה קודם לכן וחסמו את הקצה הפרוקסימלי באמצעות פקק עץ נתיק.
הכינו את תיבת הבית עם מנהרה מקרטון ומצע מלוכלך מכלוב הבית. ודאו שהגישה לצינור האגירה חסומה. הניחו את העכבר בתיבה בשעה מוקדמת של היום לצורך הסתגלות מאוחר יותר, הסירו את צינור האגירה ומלאו את הקצה הדיסטלי בתערובת של כופתיות מזון גדולות וקטנות, במשקל כולל של 100 grams.
ממש לפני תחילת הפאזה החשוכה. הסר את הפקק מעץ כדי לאפשר לעכבר גישה לצינור האגירה למחרת בבוקר. שוב, העיתוי אינו קריטי.
אספו ושקלו את כופתיות המזון שנאגרו בתוך תיבת בסיס הבית. השתמשו בעכברים נקבות מסוג C 57 black six. הכמות החציונית שנאגרה תהיה סביב 50 עד 70 grams.
נגעים בהיפוקמפ מדכאים באופן משמעותי את התנהגות האגירה, בעוד שנגעים בקורטקס הפרה-פרונטלי בעלי השפעה חלשה בלבד. לאחר צפייה בסרטון זה, עליכם להגיע להבנה טובה של האופן שבו מעריכים התנהגויות טיפוסיים למין בתוך המסה.
מאמר זה מפרט שיטות להערכת התנהגויות אופייניות למין בעכברים, כולל חפירת מחילות, בניית קנים ואגירה. התנהגויות אלו רגישות לגורמים שונים, כגון זן העכבר ונגעים מוחיים, והן משמשות כסוג של העשרה סביבתית.
הערכה כמותית של חפירה, בניית קנים ואגירת מזון בעכברים מספקת מדד בעל רלוונטיות תרגומית לירידה תפקודית מוקדמת במודלים של מחלות נוירודגנרטיביות. בדיקות התנהגותיות אלו מאפשרות לצוותים פרה-קליניים להעריך אנלוגים לפעולויות היומיום, ובכך לתמוך בביטחון חיזוי לגבי מעורבות המטרה ופוטנציאל לשינוי מהלך המחלה. שילוב נקודות קצה אלו בתהליכי עבודה בשלב הגילוי משפר את מיון הפורטפוליו ומפחית סיכונים בהחלטות על קידום טיפולים עבור אלצהיימר ואינדיקציות דומות.
בדיקות התנהגותיות אלו ממוקמות ברצף שבין שלב הגילוי המוקדם למשלב הפרה-קלני, ומגשרות בין תיקוף המטרה למחקר תרגומי עבור פורט폴יו של מחלות נוירודגנרטיביות.