23 בינואר 2018
בדיקה התנהגותית משמש בניסויים קליניים כדי להעריך את ההשפעות פנוטיפי של מחלה או טיפול על רווחתם של חיה. כדי להעריך באופן גלובלי תפקוד מוטורי, בחרנו בדיקות כלליות גפיים, כוח השרירים של תיאום: במגרש הפתוח מבחן, הבדיקה רשת, ואת הבדיקה rotarod, בהתאמה.
המטרה הכוללת של סדרת בדיקות התנהגותיות זו היא לבחון את התנועה הכללית, את הכוח השרירי ואת הקואורדינציה בעכברים. שיטות אלו יכולות לסייע במתן מענה לשאלות מפתח בנוגע ליישום טיפולים שונים במספר ניסויים פרה-קליניים, כגון השפעת תוצאות הטיפול על הניידות בעכברים. היתרון המרכזי של טכניקה זו הוא שסדרת בדיקות התנהגותיות זו מודדת ומעריכה היבטים וממדים מרובים של תנועה.
מירה, סטודנטית לתואר שני במעבדה שלנו, תדגים את הפרוצדורה. התחילו בהפעלת תוכנית בדיקת השטח הפתוח (open field test), וחברו את המחשב למצלמה או לתיבת השטח הפתוח. הפעילו את תוכנת SmartWare הייעודית באמצעות סמל ה-Open Field.
בחרו ב-okay. במידה ורלוונטי, בחרו במקור Digital Analog Converter מתוך אפשרויות המצלמה. עקבו אחר ההוראות כדי לקבוע את הממדים המתאימים לכיסוי תיבת השטח הפתוח.
בשלב הבא, ודאו שהעכבר מזוהה בתוך גבולות השטח הפתוח על ידי כיול החלק המתאים בתוכנה. לחצו על time כדי להגדיר מראש את משך הזמן לבדיקת העכברים. במקרה זה, הגדירו חמש דקות.
הזינו את הנבדקים על ידי לחיצה וכתיבת השם המתאים עבור הקבצים. לדוגמה, שלב ראשון, מפגש ראשון. לאחר מכן, הניחו עכבר במרכז השטח הפתוח, ולחצו על סמל ההפעלה כדי להנחות את התוכנית להתחיל בהקלטה.
לאחר חמש דקות, שימו לב שהתוכנה עוברת באופן אוטומטי לנבדק הבא. במקרה זה, הוציאו את העכבר שסיים את הבדיקה והכניסו את הנבדק הבא לשדה הפתוח של התוכנה. לאחר מכן לחצו על start.
לבסוף, כדי לנתח את הנתונים, לחצו על סמל הניתוח (analyze) בפינה הימנית העליונה של המסך. לחצו שוב על analyze, ולאחר מכן על summary report. התחילו במיקום העכבר במרכז הרשת.
הפכו את הרשת לגובה של לפחות 20 סנטימטרים מעל מכל שקוף. לאחר ההפיכה, הפעילו את הטיימר. רשמו את זמן ההשהיה עד לנפילת העכבר מהרשת.
אם העכבר אינו נופל תוך 60 שניות, רשמו לו ציון של 60 שניות, ואל תבצעו ניסיונות נוספים. לאחר מכן, אפשרו לעכבר לנוח למשך חמש דקות לפחות. בשלב הבא, הפעילו את ה-rotarod ואת המחשב.
ודאו שהם מחוברים כראוי להקלטת נתונים. כדי להפעיל את הפרוטוקול המואץ, השתמשו בקודים בלוח המקשים כדי להגדיר את משך הזמן הרצוי ב-rotarod ל-300 שניות, את מספר הנתיבים לחמישה, את מהירות ההתחלה והסיום לארבעה ולארבעים סיבובים לדקה, בהתאמה, ואת זמן העלייה (ramp time) ל-300 שניות. לאחר מכן, הגדירו את היחידה למצב mouse forward.
יש לוודא שכל הנתיבים הממגנטים מאוזנים לפני תחילת הניסוי, ולהניח עכבר אחד בכל נתיב של ה-rotarod. לאחר מכן, לחצו על start כדי להתחיל את התוכנית. כאשר העכברים נופלים, הוציאו אותם מהנתיבים במהירות כדי להבטיח שהם לא יגרמו לנפילת עכברים בנתיבים אחרים.
לבסוף, אפשרו לעכברים לנוח למשך מרווח של 10 דקות בין הניסויים. במהלך מרווח זה, התחילו את הניסוי עבור קבוצת העכברים הבאה. נתונים אלו מדגימים את השימוש ב-rotarod כאמצעי לבחינת התנהגותם של העכברים המטופלים בהשוואה לעכברים הטרוזיגוטים נורמליים.
ההתבדרות של שתי הקבוצות בשבוע 40 מציינת את תחילתה של הירידה בקו-אורדינציה של קבוצת הטיפול בהשוואה לבקרות הנורמליות. במהלך בדיקות התנהגותיות חודשיות, העכברים המטופלים הראו ביצועים דומים לאלו של הבקרות ההטרוזיגוטיות הנורמליות, במבחן השטח הפתוח (open field test), במבחן ה-rotarod ובמבחן הרשת (mesh test). בשבוע 12, בעלי חיים מטופלים הראו ביצועים טובים יותר מבעלי חיים לא מטופלים בזמן התנועה במבחן השטח הפתוח ובזמן השהייה עד לנפילה במבחן הרשת.
במידה ושולטים בטכניקה זו, ניתן להשלים את הפרוטוקול עבור 20 עכברים בתוך שעתיים וחצי, אם הוא מבוצע כראוי. בעת ביצוע הליך זה, חשוב לזכור לנקות את המכשור בין ניסוי של עכבר אחד למשנהו, כדי למנוע זיהומים אפשריים בין העכברים והכלובים. לאחר ביצוע הליך זה, ניתן להשתמש בשיטות נוספות, כגון בדיקות התנהגותיות וביוכימיות נוספות, כדי לענות על שאלות נוספות בנוגע ליעילות הטיפול, כגון בדיקות התפלגות ביולוגית (biodistribution), בדיקות פעילות אנזימטית, בדיקות היסטולוגיות או מבחני זיכרון ולמידה.
לאחר פיתוחה, סללה טכניקה זו את הדרך עבור חוקרים בתחומי הפסיכולוגיה ומאוחר יותר במדעי המוח לבחון את ההשפעה של מגוון טיפולים ותנאים על אורגניזמי מודל. לאחר צפייה בסרטון, תרכשו הבנה טובה לגבי אופן ביצוע בדיקות התנהגותיות לניידות כללית, כוח שרירים וקואורדינציה. זכרו כי עבודה עם עכברים עלולה להיות מסוכנת, ויש לנקוט תמיד באמצעי זהירות, כגון לבישת ציוד מגן אישי מתאים, בעת ביצוע הליך זה.
צפו בתמליל המלא וקבלו גישה לאלפי סרטונים מדעיים
מאמר זה דן בסדרת מבחנים התנהגותיים שנועדו להעריך לוקומוציה כללית, כוח שרירים וקואורדינציה בעכברים. מבחנים אלו חיוניים להערכת השפעותיהם של טיפולים בניסויים פרה-קליניים.
בדיקות התנהגותיות כמותיות בעכברים מאפשרות הערכה איתנה של תפקוד מוטורי, כוח שרירים וקואורדינציה, ומספקות נקודות קצה פנוטיפיות קריטיות למחקרי יעילות פרה-קליניים. סוללה רב-ממדית זו תומכת בהמשכיות תרגומית על ידי קישור התערבויות מולקולריות לתוצאות פונקציונליות, ובכך מספקת מידע ישיר לקבלת החלטות לגבי המשך או הפסקת פיתוח (go/no-go) בשלבים מוקדמים של גילוי תרופות. שילוב של מדדי התניידות וקואורדינציה אובייקטיביים מגביר את הביטחון החזוי ומפחית את הסיכונים בקידום פורטפוליו של תרופות המכוונות למערכת העצבים המרכזית (CNS) ולמערכת הנוירו-מוסקולרית.
סוללת בדיקות התנהגותית זו ממוקמת בממשק שבין ביולוגיה של גילוי לבין יעילות פרה-קלינית, ובכך היא מגשרת בין תיקוף המטרה לבין מדדים של תוצאות תרגומיות.