モーターと脳卒中とアルツハイマー病のトランスジェニックラットモデルにおける海馬依存性の空間学習とリファレンスメモリ評価

Summary

新規モデルにおける共病的なアルツハイマー病（AD）とストロークの状態を調べるために、3つの動作タスクは、モータ制御および認知行動の両方を評価することに記載されています。これらのタスクは、ビーム歩行タスク、シリンダータスクとモリス水迷路を含みます。

Abstract

アルツハイマー病（AD）は、神経変性および記憶喪失を生じる衰弱性の神経変性疾患です。年齢は、ADの主要な危険因子ですが、ストロークも危険因子と増悪因子として関与しています。脳卒中およびAD悪化脳卒中関連のモータ制御をもたらし、AD関連認知障害の併存疾患単独の各条件と比較した場合。脳卒中およびADを組み合わせた状態をモデル化するために、ADの新規なトランスジェニックラットモデルは、そのDNAに組み込まれたアミロイド前駆体タンパク質（ADの発症に関与する重要なタンパク質）の変異形で、小片側線条体のストロークが与えられます。

ストロークとADの両方を組み合わせたモデルでは、脳卒中に関連するモータ制御、歩行およびAD関連認知機能を評価する行動テストを実装する必要があります。シリンダータスクが自発前肢モータの使用を評価する、コスト効率の高い、多目的装置を含み、。このタスクでは、ラットを、ラットが自発的にリア意志円筒形装置、内に置かれ、その前肢とシリンダの壁に接触します。これらの接点は、前肢モータ使用とみなされ、試験後のビデオ分析の際に定量化されています。実装され、別のコスト効率の高いモータータスクは、前肢のコントロールを評価するビームウォークタスク、後肢の制御と運動です。このタスクは、前肢のスリップ、後肢スリップや落下の分析を通じて四肢モータ制御の評価を可能に木製の梁を横断ラットの歩行を伴います。学習と記憶の評価は、この行動パラダイムのためのモリス水迷路で完成されています。プロトコルは、ラットが静止隠されたプラットフォームの位置を特定することにより空間学習、で始まります。空間学習後、プラットフォームを除去し、短期および長期の空間参照記憶の両方が評価されます。これらのタスクのすべての3つは、このパラを作り、行動の違いに敏感で、このモデルのために28日以内に完了していますdigm時間効率とコスト効率の高いです。

Introduction

アルツハイマー病（AD）は、高齢者人口における認知症および衰弱性神経変性疾患の最も一般的な形態です。病理組織学的に、ADは、アミロイド斑、神経原線維変化およびニューロン損失としてそれ自身を示します。アミロイド斑は、βセクレターゼおよびγセクレターゼ酵素^1,2,3によるアミロイド前駆体タンパク質（APP）の改変されたタンパク質分解切断を経て製造されたβ-アミロイドペプチド（Aβ）で主に構成されています。切断産物は、Aβは、脳内の堆積物は、病的なアミロイド斑を作成し、特性学習障害と記憶喪失につながる可能性が脳に毒性作用を有しています。これらの工程の全ては、一緒に「アミロイドカスケード仮説^」3,4と呼ばれます。 ADを調査する際、この仮説は重要であるが、他の細胞の変化は、元のアミロイドカスケード経路から外れるこれらのプラーク形成に先行することが見出されています。これらの他細胞の変化は、減損前プラーク形成^3,5,6にADに関与する他の認知機能障害、学習初期の記憶喪失に貢献すると考えられています。

ADは、ますます一般的になってでは、ADを発症する危険因子は、研究の非常に重要な焦点になってきています。年齢はADの散発的形態のための主要な危険因子であるが、他の危険因子は、脳卒中^7,8を含む、同定されています。脳卒中は危険因子であるだけでなく、それはまた、既に存在する認知症を悪化させることができます。....

Protocol

適切な制度上の動物の倫理委員会は、実験前に開始する行動手順のすべてを承認する必要があります。ここで説明するすべての動物作業はウエスタンユニバーシティ動物使用分科会によって承認され、動物実験ガイドラインにカナダの評議会を次のされました。これらの動物実験は、光フェーズ中に行われました。

総前肢モーター評価のための1シリンダータスク

1. 機器のセットアップ
   1. 実験に用いたラットのサイズに対応しますあき蓋付きのプレキシガラス筒を取得します。シリンダーの大きさは、飼育時ラットがトップに到達することを可能にするべきではない、それが壁とラットの鼻やラットの尾の付け根の間に2センチメートルを可能にすべきです。シリンダーの標準サイズは直径23センチ、6ヶ月齢（400〜600グラム）のラットのための高さは40 cmです。
   2. シリンダーがPLEに座ってシリンダ装置下の45°の角度でミラーを配置xiglasは30cm程度のテーブルトップの上に立ったりサポートのいくつかの他の形。
   3. ビデオカメラのミラーに円筒の直径全体を可視化するために適切な距離に三脚にビデオカメラを設定します。
   4. 調光器の設定に照明を回して、突然大きな音の影響を低減するために部屋の中にホワイトノイズ（ すなわち低容量、微妙な音楽）を再生。これは、運動を奨励し、原因で大きな音に凍結を防ぐのを助けるべきです。
2. 実験手順
   1. 音楽演奏や調光器....

Results

記載行動タスクは、アルツハイマー病のAPP21トランスジェニックラットモデルにおける脳卒中の効果を実証するために使用されました。ストロークとAPP21導入遺伝子の組み合わせは、影響を受けた手足の大きな運動障害、ならびに増加した記憶障害をもたらすことが期待されます。

シリンダータスクは総前肢の運動機能を評価し、影響を受けた前肢の使用のように表されます。また、ビームウォークタスクは、特に後肢運動機能および運動を評価しました。ストロークが右線条体に誘導されたので、左前肢を1が存在する場合、運動障害を示すことが期待されます。 図2と図3aおよび3bの両方に示されたデータは、統計的にその併存ラットを示すものではありませんそれぞれ、前肢や後肢の赤字を持っています。これらの動物は、APがいない間、前肢や後肢運動障害を持っている梨、彼らは運動に関連する運動機能に若干の.......

Discussion

モータと各状態の重症度に応じて、認知機能の両方に影響を与える可能性が非常に明確な行動病理における脳卒中およびアルツハイマー病の結果の組み合わせ。従って、これらの状態の個々の寄与を決定するだけでなく、共病的状態に合わせて、潜在的に相互作用効果にいくつかの洞察を与えるために行動様々なタスクを利用することが必要です。提示されたデータは、脳卒中を有する新規併存APP21トランスジェニックラットモデルにおいて運動機能と海馬依存空間学習および参照記憶を評価するために、3つのコスト効率の高い、時間効率と敏感な行動タスクを示しています。提示されたデータに加えて、これらのタスクは^10,14,18と同様に、AD ^8,16のモデルでより深刻なストロークモデルで検証されており、両疾患の様々なモデルに広く適用可能であるべきです。

言われていることを、何のタスクは、Liなしではありませんmitations。ラットは、シリンダと、ビームに慣れになった場合、モータの作業については具体的には、いくつかのトラブルシューティングが必要になることがあります。シリンダタスクでは、.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
シリンダー	ウエスタン大学	プレキシガラス シリンダー シリンダー径:23 cm シリンダー高さ:40 cm プラットフォーム高さ:30 cm ミラーの長さ:35 cm ミラーの幅:26.5 cm	これは、ウエスタン大学のマシンサービスが私たちの研究室のために特別に作ったものです。この製品の設計については、ご自身で選択したメーカーにお問い合わせください。
ハンドヘルドビデオカメラ	JVC	GZ-E200
ビデオカメラ三脚	Slik	F163
AM / FM時計ラジオ	シルバニア	SCR1388
ホワイトボードウォル	マート	幅:71.12 cm 高さ:55.88 cm	、どの店舗(ウォルマート、大学の書店など)でも購入できますドライ
イレースマーカー	ポ	ポドライイレースオリジナルマーカー	これらはどの店舗でも購入できます(例:ウォルマート、大学の書店)
ビーム	ロナ	合板 幅:2 cm 長さ:100 cm
VWR 汎用ラボ用テープ	VWR Intl.	89097-920
iMovie '11	アップル社	バージョン 9.0.9 (1795)	この原稿で使用されているバージョンはこれですが、他の iMovie バージョンやビデオ編集ソフトウェアでも使用できます。
モリスウォーター迷路プールとプラットフォーム	Stoelting Co.	60136/60035	これらはビデオで使用されている正確な製品ではありませんが、基本的には同一です。
プラットフォームキュー	-	-	使用されるプラットフォームのキューは、小さな金属製のスタンドと白い球形のフォームボールを使用して作成されました。これらは、住宅改修材料(ウォルマート、ロナなど)のある店舗で購入できる可能性があります
主力 71" フロア ランプ	ウォルマート	HW-F0377SLV
ANY-迷路行動追跡ソフトウェア	Stoelting Co.	60000	ANY-maze®バンドルには、コンピューターとアクセサリの有無にかかわらずカメラが含まれています。
コンパクトビデオカメラ
ラップトップヒュー	レットパッカード	HPパビリオンdv6ノートブックPC	ラップトップ仕様:Radeon HDグラフィックス1.50 GHz、6.00 GB RAM、64ビットオペレーティングシステムを搭載したAMD A6-3420M APU。
アメリカーナ無毒アクリル塗料	デコアート	DAO67-9	これは、デコアートサイトで注文するか、デコアート小売店の店舗で購入することができます。
ポスターボード	ウォルマート	PA-1961