הערכת התפקוד הסנסורית בעכברי מודל של מחלת פרקינסון

המטרה הכוללת של הליכים אלה היא להעריך כמותית את תפקוד המנוע של החיישן. בעכברים. אנו משיגים זאת באמצעות סוללה של מבחני התנהגות רגישים.

אלה כוללים פעילות ספונטנית מאתגרת של חציית קרן בצילינדר ובדיקת הסרת הדבק, הידועה גם בשם מבחן DOT. לאחר הבדיקה, ניתן לנקד הקלטות וידאו של חציית אלומה ופעילות ספונטנית. בסופו של דבר, ניתן להשתמש בבדיקות אלה כדי לאפיין תפקוד חיישן או מוטורי במודלים גנטיים חדשים של עכברים, כמו גם במחקרי תרופות פרה-קליניים החוקרים טיפולים פוטנציאליים למחלות.

אז היתרון העיקרי של בדיקות אלה על פני בדיקות אחרות, במיוחד אוטומטיות, הוא שאנו מוצאים שהן רגישות מאוד לתפקוד מוטורי, רגישות יותר מבדיקות כמו מוט הרוטור. בנוסף, בדיקות אלו למעשה חסכוניות מאוד, במיוחד בהשוואה לאוטומטיות, שיכולות לעלות עד אלפי דולרים. מבחנים אלה יכולים לענות על שאלות מפתח בתחום הפרעות התנועה באופן כללי, והם מדדי תוצאה שימושיים ביותר.

בעת בדיקת טיפולים פוטנציאליים, הקורה מוגדרת על ידי היפוך שלושה כלובי עכבר נקיים על שולחן או בכלוב עכבר. החלפת מכסה אדים, יישר את הכלובים באופן שווה כך שיוכלו לתמוך באורך של קרן של מטר אחד. לאחר מכן, הרכיבו את ארבעת חלקי הקורה מהחלק הרחב ביותר לצר ביותר והניחו על גבי כלובי העכבר ההפוך.

הנח את כלוב הבית של העכברים שאתה מתכנן לבדוק על צדו בקצה הקורה כך שהקצה הצר ביותר של הקורה יוביל ישירות לכלוב הביתי. כדי להתחיל את הניסוי בסיוע, הרם את העכבר הראשון בבסיס זנבו ותמוך בגפיו האחוריות בכף ידך. הנח את העכבר בקצה הרחב של הקורה ושחרר את זנבו והסר את ידך.

תן לעכבר לרחרח ולהסתובב על מנת להתמצא טוב יותר במנגנון. אם העכבר מסתובב בעדינות, הפנה אותו בעדינות לכיוון הרצוי. על מנת לעודד את העכבר במורד השביל, הרימו את כלוב הבית, השאירו אותו באותו מיקום על צידו וקרבו אותו לעכבר הבדיקה.

כאשר העכבר מתחיל לנסות להיכנס לכלוב הביתי, הזז אותו לאחור כך שהעכבר לא ייכנס, אלא יעשה צעד קדימה. לבסוף, אפשר לעכבר להיכנס לכלוב הביתי. בצע את אותו הליך עבור כל עכבר בכלוב.

נקו היטב את הקורה בין הכלובים עם תמיסת ניקוי חדר בעלי חיים בתוך כלוב. חשוב לנקות את כל כדורי השתן או הצואה מהקורה לפני הפעלת העכבר הבא, מכיוון שהדבר יסיח את דעתו של העכבר הבא. לאחר שכל העכברים בכלוב עברו ניסוי סיוע אחד, הרימו שוב את העכבר הראשון והניחו אותו בקצה הרחב של הקורה במידת הצורך.

כוון בעדינות את העכבר לכיוון הרצוי וגע קלות בחלק האחורי שלו כדי לעודד אותו לנוע לאורך הקרן לכיוון כלוב הבית שלו, תקן את העכבר אם הוא עוצר את הרחרוח או מתרחק מהקורה. שים את ידך בקרבת מקום כדי להנחות את העכבר לקצה הקורה. צמצם את העצירה והחקירה בזמן שאתה על הקורה.

ככל שזה נעשה יותר במהלך האימון, כך העכבר נוטה לעשות זאת פחות. במהלך הבדיקה, הניסוי מסתיים כאשר העכבר מכניס את אחת מארבע הגפיים שלו לכלוב הביתי, ואז העכבר הבא יכול לקבל את הניסיון השני שלו. עכברים מקבלים בסך הכל חמישה ניסויים ביום האימון הראשון, לסירוגין בין עכברים, כך שלכל עכבר יש מרווח בין ניסויים של 30 שניות או יותר.

ביום השני, בצע חמישה ניסויים נוספים עבור כל עכבר באמצעות אותו מערך אלומה כמו ביום הראשון, העכברים לא אמורים להזדקק לשום סיוע, אך ייתכן שיהיה צורך לתקן אותם או לגעת בהם בצד האחורי כדי למנוע עצירה או חקירה. 24 שעות לאחר מכן, התחל את יום הבדיקה. הגדר את הקורה באופן דומה לשני ימי האימון הקודמים.

עם זאת, הנח רשת רשת המתאימה לכל רוחב אלומה על גבי כל קטע קורה. השתמש במצלמת וידאו כדי להקליט את כל ניסויי חציית האלומה לפני תחילת כל ניסוי. סמן כרטיס עם מידע הניסוי החיוני כגון תאריך, מספר עכבר ומספר ניסיון, והנח אותו מול המצלמה.

הקלט במשך שתיים עד שלוש שניות לפני כל ניסוי כך שיהיה ברור איזה עכבר נבדק ובאיזה ניסוי הוא נמצא. עבור כל בדיקה, הנח את העכבר על גבי משטח הרשת בחלק הרחב ביותר והקלט כשהוא נע לאורך תקליט האלומה כך שכל אורך גוף העכבר יהיה גלוי. יש למקם את המצלמה כך שהרשת תהיה במרכז הצופה.

הפעל כל עכבר דרך הבדיקה חמש פעמים על קרן משטח הרשת, ונקה אותו בין כל עכבר. על מנת להגדיר את ניסוי הפעילות הספונטנית, סדרו שני כלובים זה ליד זה במרחק של כ-18 סנטימטרים זה מזה, כך שחזיתות הכלובים פונות אל הנסיין. במידת הצורך, הניחו כלוב נוסף מאחורי שני הכלובים האחרים כדי לשמש כתמיכה למראה.

לאחר מכן, הניחו חתיכת זכוכית על גבי שני הכלובים ומקמו אותה כך שהזכוכית נתמכת על ידי הקצה החיצוני של שני הכלובים הראשונים. לאחר מכן הניחו גליל על גבי הזכוכית ומראה בזווית מתחת לזכוכית. נשען על גב הכלוב השלישי.

הזווית יכולה לנוע בין 30 ל-45 מעלות, אך חשוב מכך, הנוף מהמצלמה צריך לכלול את הקוטר המלא של הגליל. לאחר הגדרת הניסוי, הנח את מצלמת הווידיאו מול המראה והתאם את המראה ואת מצלמת הווידאו עד שתוכל לראות את כל הקוטר של תחתית הגליל. לאחר מכן הגדר טיימר לשלוש דקות ותייג כרטיס עם פרטי הניסוי החשובים כמו בסרטון הניסוי הקודם.

הקליטו את התווית למשך שתיים עד שלוש שניות. ואז תפסיק. כדי להריץ את הניסוי, הניחו עכבר בגליל.

לחץ על הקלטה והפעל את הטיימר. הקלט את העכבר למשך שלוש דקות. חשוב שאזור הבדיקה יהיה שקט מכיוון שרעשים חזקים ושיחה עלולים להסיח את דעתו של העכבר ועלולים לגרום להתנהגות קפואה.

במהלך הניסוי, השתמש במונה ידני כדי לספור את מספר האחוריים שהעכבר עושה בזמן שהוא בצילינדר. אחורי מוגדר כתנועה אנכית עם שתי גפיים נופלות מהרצפה כך שהעכבר עומד רק על גפיו האחוריות. לאחר שפג תוקפו של הטיימר, הסר את העכבר והחזר אותו לכלוב הביתי שלו.

נקה את הצילינדר והזכוכית עם תמיסת ניקוי חדר בעלי חיים בין כל עכבר. הניחו לתמיסת הניקוי להתייבש לפני המעבר לעכבר הבא. התחל את בדיקת הסרת הדבק על ידי הנחת העכבר בכלוב הביתי שלו.

לאחר הסרת פח ההזנה, אפשר לעכברים להתרגל לחדר הבדיקה ולכלוב ללא המזין. במשך שעה אחת לבדיקה, השתמש בכלוב נקי כדי למקם חברים לכלוב כך שעכבר הבדיקה יהיה היחיד בכלוב הביתי. הסר שלושה רבעים מהמצעים והנח אותם בכלוב הנקי עם חברי הכלוב בכלוב הביתי.

קשקש את עכבר הבדיקה על מנת לרסן אותו באמצעות זוג מלקחיים קטנים, הנח תווית דבק אחת על שרוול העכבר. לחץ בעדינות על התווית על החוטם עם המלקחיים ושחרר את העכבר. הנח את המכסה על הכלוב והפעל שעון עצר כאשר העכבר מנסה להסיר את התוויות עם ארבע הנקבוביות שלו.

רשום את השעה אם העכבר יוצר מגע, אך אינו מסיר את התווית. רשמו את השעה, אך המשיכו להפעיל את הטיימר עד שהוא יעשה זאת. הסר אותו לחלוטין.

אם העכבר אינו יוצר קשר עם המדבקה או מסיר אותה תוך 60 שניות, סיים את תקופת הניסיון והסר את המדבקה באופן ידני. לאחר כל ניסוי, הנח את עכבר הבדיקה בכלוב האחיזה והתחל לבדוק את העכבר הבא. כל העכברים עוברים שלושה ניסויים לסירוגין בין עכברים.

במקום לבצע את כל שלושת הניסויים על עכבר בבת אחת, ניסויים שבהם התווית נופלת או אינה מאובטחת על החוטם אינם נספרים. הפעילות הספונטנית המאתגרת של הקרן בבדיקות הסרת הצילינדר והדבק הן כולן מבחנים שימושיים ביותר של תפקוד מנוע החיישן בעכברים במבחן הקרן המאתגר, TH עכברי אלפא-סינוקלאין אחד עושים הרבה יותר טעויות לכל צעד מאשר עכברים מסוג בר. מספר השגיאות גדל בעכברי אלפא-סינוקלאין ככל שהקרן נעשית צרה יותר.

זה לא היה המקרה בעכברי הבר. אותו קו עכברים מראה גם ירידה חזקה בצעדים בגפיים האחוריות במבחן הצילינדר. תוצאות אלה מראות כי ביטוי יתר של אלפא אנושי בגרעין בעכברים שעברו מוטציה מוביל להתפתחות ליקויים מוטוריים הניתנים לזיהוי.

לבסוף, במבחן הסרת הדבק, עכברי PITX שלושה אקיה עם ירידה עמוקה בתאי העצב של דופמין ניגרוסטריאטלי מראים זמן מגע מוגבר משמעותית בהשוואה לבקרות מסוג בר. אנו ואחרים משתמשים בבדיקות אלה באופן שגרתי כדי להעריך את הפוטנציאל הטיפולי של טיפולים במחלת הפרקינסון. בדיקות אלו יכולות לשמש גם לאפיון מודלים גנטיים של עכברים ולקבוע את ההשלכות של מוטציות ספציפיות על התפקוד התחושתי-מוטורי.