Name: Valutazione del bilanciamento del motore e di coordinamento nei topi utilizzando la Balance Beam (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2011-03-10T15:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 3 s
Description: Impara a valutare il bilanciamento del motore e il coordinamento nei topi utilizzando la Balance Beam. Questo metodo sensibile rileva deficit sottili causati da lesioni cerebrali, manipolazioni genetiche o trattamenti farmacologici.

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Ambra Southwell configurare l&#39;apparato e addestrato gli autori nel suo utilizzo. Il finanziamento è stato fornito da un finanziamento della NINDS a Paul Patterson.

1. Il presente protocollo si basa su quelli di Southwell et. al. (2009) e Carter et. al. (2001). <ol><li> L'apparato è costituito raggio di 1 metro con travi in ​​una superficie piatta di 12 mm o 6 mm di larghezza) a riposo 50 cm sopra il piano del tavolo su due poli. Una scatola nera è posto alla fine della trave come punto di arrivo. (Compensato e altri tipi di legno per le travi, pali, e la scatola si possono trovare in qualsiasi negozio di ferramenta). Materiale di nidificazione da gabbie di casa si trova nella scatola nera per attirare il mouse al punto di finire. Una lampada (lampadina con 60 watt di luce) è utilizzato per illuminare al di sopra del punto di inizio e funge da stimolo avversivo. Il tempo di attraversare il centro 80 centimetri è misurata da due sensori di movimento (fabbricate da Visopia): uno a 0 cm, che avvia un timer e uno a 80 cm che ferma il timer. Un amaca in nylon (che può essere ottenuto da un deposito del tessuto locale) è allungata al di sotto del fascio, ~ 7,5 cm sopra il piano del tavolo, per attutire eventuali cadute. Una videocamera è impostata su un treppiede per registrare l'efficacia. L'apparecchio utilizzato in questa dimostrazione è stato costruito in loco. </li><li> Una coorte di almeno 10 topi per ogni condizione è raccomandata per questo test. I topi sono alloggiati come gruppi, quando possibile, in una luce 12 ore (07:00-7:00) / ciclo buio e acclimatati alle loro gabbie nella struttura comportamentale per almeno 2 settimane prima dell'inizio del test. Circa 10 minuti prima formazione / test, i topi possono essere trasportate nel locale che contiene l'apparato fascio. </li><li> Nei giorni di training, ogni topo attraversa il fascio di 12 mm 3 volte e poi il 6 millimetri fascio 3 volte. Travi di una più ampia larghezza (ovvero 28 mm) può essere utilizzato per i topi che non sono in grado di attraversare le strette o per i più grandi topi. I topi sono posti ad una estremità di una trave e il tempo necessario per attraversare alla casella fuggire dall'altro lato (80 cm di distanza) si misura con i rivelatori di movimento. Il timer viene avviato il naso del mouse che entrano nel centro 80 cm, e si fermò quando l'animale raggiunge la fine del 80 cm. Il resto topi per 10 minuti nelle loro gabbie a casa tra le sessioni di formazione sulle due travi. Durante questo periodo tra le prove, un altro 3-4 topi possono essere addestrati a fare un uso efficiente del tempo. Topi C57BL / 6 tipicamente attraversano il fascio con una quantità minima di arresto o di interruzione. Tuttavia, quando lo fanno stallo, annusare o guardarsi intorno senza procedere in avanti, lo sperimentatore deve incoraggiare il mouse per continuare a progredire da pungolo, colpendo, o spingendo da dietro con le dita guantate. Una volta che i topi sono nella cassetta di sicurezza, essi sono autorizzati po 'di tempo (~ 15 sec) a riposare lì prima della prova successiva. Dopo ogni sessione di allenamento, i topi vengono restituiti direttamente a loro gabbie a casa e portato nella loro stanza alloggi. Da notare che i topi possono stallo di più se sono più addestrati e diventare troppo familiare con il compito e apparecchi. D'altra parte, la formazione può essere continuato per giorni aggiuntivi se i topi continuano a non attraversare l'intero fascio di successo dopo 2 giorni di formazione. Se i trattamenti sono applicati ai topi, una misura di base della performance deve essere ottenuto prima del trattamento. </li><li> Il giorno del test, i tempi di attraversare ogni beam sono registrati. Due studi di successo in cui il mouse non stallo sulla trave sono nella media. Registrazioni video possono essere utilizzati per analisi più fine di scivolare e di altri deficit motori osservabili. Un modo alternativo per valutare camminare fascio è da un 1,2 neurologico sistema di punteggio, che i tassi l'impossibilità di attraversare la trave come un punteggio di "1" e la capacità di attraversare il fascio normalmente con entrambe le zampe sulla superficie del fascio e meno due linguette piede come un "7". Una scivolata è definito come il piede venuta fuori la parte superiore della trave. In questo sistema di indicizzazione, un punteggio di "3" corrisponderebbe ad attraversare il fascio trascinando gli arti. Un animale che i punteggi 1 su due prove non è ripetere il test. Descrizione delle prestazioni sulla trave relativi ai punteggi si possono trovare in Feeney et al., (1982) e Carter et al., (2001). </li><li> Le travi e box vengono puliti di escrementi di topo e si asciugò con asciugamani imbevuti con il 70% di etanolo e poi l'acqua prima che il fascio successivo è situato su di esso. </li></ol> 2. Rappresentante dei risultati: <img src="/files/ftp_upload/2376/2376fig1.jpg" alt="Figura 1" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="Figura 1"> Figura 1. Tipiche volte croce di C57Bl6 maschili e femminili su travi 6mm e 12mm. Una coorte di 9 a 11 anni settimana C57BL/6-NCRL topi WT sono stati testati su entrambi i fasci dopo 2 giorni di formazione. Tempi medi per l'attraversamento dei 12 fascio mm erano 4,6 ± 0,4 sec per gli uomini (n = 14) e 3,3 ± 0,3 sec per le femmine (n = 11). Volte sulla trave 6 millimetri sono stati 6,8 ± 0,7 sec per gli uomini (n = 13) e 5,9 ± 0,5 secondi per le femmine (n = 10) (gli errori sono segnalati come SEM).

<ol><li>Feeney, D. M., Gonzalez, A., Law, W. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Amphetamine%2C+haloperidol%2C+and+experience+interact+to+affect+rate+of+recovery+after+motor+cortex+injury%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Amphetamine, haloperidol, and experience interact to affect rate of recovery after motor cortex injury.</a> Science. 217, 855-857 (1982).</li>
<li>Carter, R. J., Morton, J., Dunnett, S. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Motor+coordination+and+balance+in+rodents%5BTitle%5D)+AND+%22Curr+Protoc+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Motor coordination and balance in rodents.</a> Curr Protoc Neurosci. Chapter 8, (2001).</li>
<li>Wallace, J. E., Krauter, E. E., Campbell, B. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Motor+and+reflexive+behavior+in+the+aging+rat%5BTitle%5D)+AND+%22J+Gerontol%22%5BJournal%5D)">Motor and reflexive behavior in the aging rat.</a> J Gerontol. 35, 364-370 (1980).</li>
<li>Brooks, S. P., Dunnett, S. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tests+to+assess+motor+phenotype+in+mice%3A+a+user%27s+guide%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Rev+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Tests to assess motor phenotype in mice: a user's guide.</a> Nat Rev Neurosci. 10, 519-529 (2009).</li>
<li>Fox, G. B., Fan, L., Levasseur, R. A., Faden, A. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sustained+sensory%2Fmotor+and+cognitive+deficits+with+neuronal+apoptosis+following+controlled+cortical+impact+brain+injury+in+the+mouse%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurotrauma%22%5BJournal%5D)">Sustained sensory/motor and cognitive deficits with neuronal apoptosis following controlled cortical impact brain injury in the mouse.</a> J Neurotrauma. 15, 599-614 (1998).</li>
<li>Buccafusco, J. J. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aBuccafusco%2C+JJ+%22Methods+of+behavioral+analysis+in+neuroscience%22">Methods of behavioral analysis in neuroscience</a>. , 2nd edn, CRC Press. (2009).</li>
<li>Southwell, A. L., Ko, J., Patterson, P. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Intrabody+gene+therapy+ameliorates+motor%2C+cognitive%2C+and+neuropathological+symptoms+in+multiple+mouse+models+of+Huntington%27s+disease%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Intrabody gene therapy ameliorates motor, cognitive, and neuropathological symptoms in multiple mouse models of Huntington's disease.</a> J Neurosci. 29, 13589-13602 (2009).</li>
<li>Carter, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Characterization+of+progressive+motor+deficits+in+mice+transgenic+for+the+human+Huntington%27s+disease+mutation%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Characterization of progressive motor deficits in mice transgenic for the human Huntington's disease mutation.</a> J Neurosci. 19, 3248-3257 (1999).</li>
<li>Gulinello, M., Chen, F., Dobrenis, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Early+deficits+in+motor+coordination+and+cognitive+dysfunction+in+a+mouse+model+of+the+neurodegenerative+lysosomal+storage+disorder%2C+Sandhoff+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Behav+Brain+Res%22%5BJournal%5D)">Early deficits in motor coordination and cognitive dysfunction in a mouse model of the neurodegenerative lysosomal storage disorder, Sandhoff disease.</a> Behav Brain Res. 193, 315-319 (2008).</li>
<li>Stanley, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+mouse+beam+walking+assay+offers+improved+sensitivity+over+the+mouse+rotarod+in+determining+motor+coordination+deficits+induced+by+benzodiazepines%5BTitle%5D)+AND+%22J+Psychopharmacol%22%5BJournal%5D)">The mouse beam walking assay offers improved sensitivity over the mouse rotarod in determining motor coordination deficits induced by benzodiazepines.</a> J Psychopharmacol. 19, 221-227 (2005).</li>
</ol>

Gli esperimenti sugli animali sono stati eseguiti in conformità con le linee guida e dei regolamenti previsti dal Istituzionali Animal Care Caltech e del Comitato uso (IACUC).

Prestazioni sulla trave equilibrio è una misura utile di coordinazione fine e l&#39;equilibrio ed è stato convalidato dal lavoro precedente. Il test raggio in grado di rilevare i deficit motori a causa dell&#39;età, nervoso centrale syst `lesioni, e le manipolazioni genetiche e farmacologiche nei roditori giovani e meno giovani 2,3,4. I topi con lesioni corticali impatto spesso mostrano controlaterale scivolare sulla trave 5,6. Il test beam è stato utilizzato anche per differenziare le abilità moto...

<ul><li> Travi: 1-m strisce di legno liscio con la piazza di piccole, medie e grandi dimensioni (cioè, 6, 12, e 28 mm di larghezza) sezioni trasversali </li><li> Supporto stand per tenere la sezione avvio del fascio sollevato (~ 1,5 cm di sezione, 50 cm di altezza) </li><li> Box obiettivo (20 cm su ogni lato) montata su un cavalletto di sostegno (3 cm di sezione, 50 cm di altezza) </li><li> Amaca-~ 7,5 cm sopra il tavolo </li><li> 60-watt (W) lampada da tavolo </li><li> Videocamera, treppiede, e videocassette vuoto </li><li> Etanolo, asciugamani di carta, materiali di pulizia </li></ul>

valutazione del bilanciamento del motore e di coordinamento nei topi utilizzando la balance beam

Assessment of Motor Balance and Coordination in Mice using the Balance Beam

Lesione cerebrale, manipolazioni genetiche e trattamenti farmacologici possono provocare alterazioni delle capacità motorie nei topi. Coordinazione motoria fine e l&#39;equilibrio può essere valutato dal saggio breve raggio. L&#39;obiettivo di questo test è per il mouse per rimanere in piedi e camminare attraverso un fascio di elevata stretto a una piattaforma sicura. Questo test si svolge nell&#39;arco di 3 giorni consecutivi: 2 giorni di allenamento e 1 giorno di test. Prestazioni sulla trave viene quantificato misurando il tempo necessario per il mouse per attraversare il raggio e il numero di polizze di zampa che si verificano nel processo. Qui riportiamo il protocollo utilizzato nel nostro laboratorio, ed i risultati rappresentante di un gruppo di topi C57BL / 6. Questo compito è particolarmente utile per la rilevazione di sottili deficit nelle abilità motorie e di equilibrio che può non essere rilevato da altri test motore, come il rotarod.

Deficit di coordinazione motoria fine può essere valutata con il test trave. Prestazioni sulla trave viene quantificato la velocità con cui è attraversato il raggio e il numero di volte il mouse scivola sulla trave.

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

Le lesioni cerebrali, le manipolazioni genetiche e i trattamenti farmacologici possono determinare alterazioni delle abilità motorie nei topi. La coordinazione motoria fine e...

L'obiettivo generale di questa procedura è valutare la coordinazione motoria e l'equilibrio nei topi. Il primo passo 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 inter-trial di 10 minuti, i soggetti sono stati addestrati su una trave più stretta per consentire una maggiore sensibilità. L'ultimo passaggio 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 una ricercatrice postdottorato 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 ponte di equilibrio. Il principale vantaggio di questa tecnica rispetto ad altri metodi, come il test del rotarod, è che il test del ponte 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 compromessi 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 esitare e senza incoraggiamento da parte dell'osservatore. Per ottenere una prova valida nel giorno del test, effettuiamo un addestramento per due giorni precedenti alla sperimentazione.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. Cominciamo dunque. Questo protocollo si basa su quelli di Southwell et al. e di 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 dodici millimetri. Travi di larghezza maggiore possono essere utilizzate per topi più grandi e per quelli che non riescono a percorrere le versioni più strette.Una scatola nera viene posizionata alla fine del trave e al suo interno viene inserito del materiale per il nido per incoraggiare il topo ad avvicinarsi al punto finale; il punto di partenza viene illuminato con una lampada, in modo da fungere da stimolo avversivo. Dei rilevatori di movimento vengono posizionati a zero e a 80 centimetri per registrare la latenza dell'attraversamento del trave; sotto il trave viene teso un’amaca di nylon, posizionata circa a 7,5 centimetri sopra il piano del tavolo, per ammortizzare eventuali cadute. I topi utilizzati in questa procedura sono allevati in un ciclo luce/buio di 12 ore 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 nel recinto di provenienza per 10 minuti prima di iniziare la successiva sessione di addestramento.La trave e la scatola vengono pulite e strofinate 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 6 millimetri. Un ulteriore addestramento ripetuto 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 allenamento, potrebbe essere necessario un ulteriore allenamento. Assicurarsi di registrare le misurazioni di base prima che gli animali ricevano qualsiasi trattamento. Al termine dell'allenamento giornaliero, restituire i topi alle loro gabbie all'interno della struttura di mantenimento.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 90 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 spinto dall'investigatore. 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 sulla trave di equilibrio 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 della trave, il che aumenta il tempo necessario per attraversarla 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.

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