Valutazione del bilanciamento del motore e di coordinamento nei topi utilizzando la Balance Beam

L'obiettivo generale di questa procedura è valutare la coordinazione motoria e l'equilibrio nei topi. Il primo passaggio consiste nell'assemblare una trave di equilibrio con la posizione del rilevatore di movimento per registrare la latenza dell'attraversamento della trave, quindi si posiziona l'animale sul punto di partenza della trave di equilibrio e gli si permette di raggiungere una piattaforma sicura. A volte è necessario incoraggiare l'animale lungo la trave verso il punto finale.

Dopo un intervallo di 10 minuti tra i tentativi, i topi vengono addestrati su una trave più stretta per consentire una maggiore sensibilità. L'ultima fase della procedura consiste nel sottoporre gli animali addestrati a travi di diverse larghezze. In definitiva, è possibile ottenere risultati che evidenziano deficit nella coordinazione motoria e nell'equilibrio.

Ciao, sono Tim Luong e sono un candidato al dottorato in medicina e biologia presso il dipartimento di biologia del California Institute of Technology. Sono Holly Carlisle e sono un ricercatore post-dottorato presso il dipartimento di biologia del California Institute of Technology, e oggi vi mostreremo come valutare l'equilibrio e la coordinazione motoria nei topi utilizzando il test del ponticello di equilibrio. Il principale vantaggio di questa tecnica rispetto ad altri metodi, come il test del rotarod, è che il test del ponticello di equilibrio risulta generalmente più sensibile anche a deficit motori lievi.

Questo metodo può aiutare a rispondere a domande fondamentali nel campo del comportamento, ad esempio se la nostra coordinazione motoria e l'equilibrio siano influenzati in determinati modelli di malattie neurologiche e se i deficit motori siano alleviati da trattamenti specifici. Lo scopo di questo test è misurare il tempo necessario affinché un topo attraversi la trave senza fermarsi o bloccarsi e senza incoraggiamento da parte dell'osservatore. Per ottenere una prova valida nel giorno del test, ci si allena per due giorni precedenti la valutazione.

La dimostrazione visiva di questo metodo è utile poiché il modo in cui i topi vengono manipolati e aiutati a superare la trave potrebbe risultare difficile per chi ha meno familiarità con i test comportamentali. Iniziamo dunque. Questo protocollo si basa su quelli di Southwell et al. e Carter et al.

L'apparato viene assemblato posizionando una trave lunga un metro tra due pali alti 50 centimetri. Le travi hanno una superficie piana larga sei o 12 millimetri. Si possono utilizzare travi di larghezza maggiore per topi più grandi e per quegli animali che non riescono a percorrere le versioni più strette.

Una scatola nera viene posizionata alla fine della trave e al suo interno viene inserito del materiale per il nido, per incoraggiare il topo ad avvicinarsi al punto di arrivo; il punto di partenza viene illuminato con una lampada, in modo da fungere da stimolo avversivo. Dei rilevatori di movimento sono posizionati a zero e a 80 centimetri per registrare la latenza dell'attraversamento della trave; sotto la trave viene teso un’amaca di nylon, posizionata approssimativamente a 7,5 centimetri sopra il piano del tavolo, per ammortizzare eventuali cadute. I topi utilizzati in questo procedimento vengono allevati in un ciclo di 12 ore di luce e 12 ore di buio e sono stati acclimatati per due settimane prima del test.

Introdurre gli animali nella stanza del test circa 10 minuti prima dell'inizio dell'esperimento e utilizzare un gruppo di almeno 10 topi per ogni condizione sperimentale per ottenere i migliori risultati. Per iniziare l'addestramento, posizionare un topo sul punto di partenza di una trave larga 12 millimetri. Il cronometro parte quando il naso del topo entra nella zona centrale di 80 centimetri e si ferma quando l'animale raggiunge la fine dei 80 centimetri.

I topi devono attraversare la trave con il minimo arresto o stallo possibile. Se l'animale smette di muoversi in avanti, incoraggiarlo a proseguire spingendolo delicatamente da dietro. Una volta che l'animale ha attraversato con successo la trave, rimuoverlo dalla scatola sicura e riposizionarlo nella gabbia di provenienza per 10 minuti prima di iniziare la successiva sessione di addestramento.

La trave e la scatola vengono pulite e passate con etanolo al 70% prima di introdurre il topo successivo. Ogni topo viene addestrato tre volte sulla trave larga 12 millimetri, seguito da un addestramento sulla trave larga sei millimetri. Un ulteriore addestramento ripetuto altre tre volte potrebbe aumentare la frequenza di arresti, poiché l'animale diventa più familiare con il compito e con l'apparato.

D'altra parte, se i topi non riescono a percorrere con successo l'intera trave dopo due giorni di addestramento, potrebbe essere necessario un ulteriore addestramento. Assicurarsi di registrare le misurazioni di base prima che gli animali ricevano qualsiasi trattamento. Al termine dell'addestramento della giornata, restituire i topi nelle loro gabbie di mantenimento all'interno dell'area di allevamento.

Nel giorno del test, portare gli animali nella stanza 10 minuti prima dell'inizio dell'esperimento come mostrato in precedenza, posizionare un topo nel punto di partenza e registrare la latenza necessaria all'animale per percorrere i centimetri centrali della trave. I dati vengono riportati come media di due prove riuscite in cui il topo ha attraversato direttamente la fine senza fermarsi e senza essere stimolato dal ricercatore. Le registrazioni video possono essere utilizzate per un'analisi più dettagliata degli scivolamenti e di altri deficit motori osservabili.

In questo esempio, topi C57 Black Six di età compresa tra nove e undici settimane sono stati sottoposti a test su travi larghe 12 millimetri e sei millimetri. Il tempo medio per attraversare la trave larga 12 millimetri è stato di 4,6 ± 0,4 secondi per i maschi e di 3,3 ± 0,3 secondi per le femmine. I tempi sulla trave da sei millimetri sono stati di 6,8 ± 0,7 secondi per i maschi e di 5,9 ± 0,5 secondi per le femmine.

Le prestazioni sul trave possono variare in base all'età e al ceppo dei topi. I topi C57 black six utilizzati in questo esempio sono generalmente animali attivi; si sono osservati alcuni scivoloni, ma nessuna caduta. Tuttavia, in animali modificati geneticamente o farmacologicamente, gli scivoloni e le cadute possono diventare più frequenti e possono essere quantificati. I topi con deficit possono aggrapparsi ai lati del trave, il che aumenta il tempo necessario per percorrerlo durante il tentativo di questa procedura.

È importante essere persistenti e costanti nel sollecitare i topi a muoversi in avanti se si fermano o si distraggono sul trave. Dopo aver visto questo video, dovresti avere una buona comprensione di come addestrare i topi a percorrere il trave di equilibrio e valutare il loro equilibrio e coordinazione. Grazie per aver guardato e spero che tu abbia trovato utile questo video.