Name: 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 (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-03-22T13:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 45 s
Description: 学ぶアルツハイマー病と脳卒中の合併ラットモデルにおける運動機能と空間学習・記憶の評価法。ビームウォーク、シリンダー、モリス水迷路を用いて認知症予防化合物の効果を検証可能です。

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この作業は、カナダ衛生研究所（CIHR）からの資金提供により可能になりました。著者らはCIHRの資金援助に感謝したいと思います。

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<ol><li>機器のセットアップ<ol><li>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。 </li><li>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。 </li><li>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。 </li><li>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。 </li></ol></li><li>実験手順<ol><li>音楽演奏や調光器照明で部屋にラットを順応さ最初の試験の開始前に実験室の30分にラットを移動します。 </li><li>小さ ​​なホワイトボードに対応する動物と裁判情報（動物番号、タイムラインやトライアル数日）を書きます。鏡の前でこのボードを置きます。 </li><li>鏡の前でホワイトボードを持つビデオカメラのプレスレコード、ベースOの近くにラットを拾います尾fは、シリンダ内にラットを置き、ふたを固定します。ビデオ録画との干渉を避けるために、シリンダの側にオフに立っています。 </li><li>鏡の前からホワイトボードを取り外して、ビデオカメラの記録を5分間シリンダ内のラットを（ホワイトボードが削除されたときから5分を記録するためにタイマーを使用）してみましょう。これは、1つの試験です。 </li><li>試用後に紙タオルと水でシリンダーを清掃してください。 </li><li>繰り返しは3回の試験の合計を達成するために、1.2.2-1.2.5さらに2回繰り返します。シリンダーへの慣れの機会を減少させる20-30分の試行間の時間があるはずです。この間、他のラットのためのシリンダ試験を実行します。 </li></ol></li><li>ビデオ分析<ol><li>ビデオ編集プログラムにインポートするビデオカメラのファイル（ すなわち、iMovieの） </li><li>各試験のためのクリップにビデオをコンパイルします。ビデオの音量をミュートし、元の25％にビデオの速度を低下させます。 </li><li>前肢の連絡先の数を数えます左右の前肢用シリンダの壁と。同時に左右の連絡先については、「両方」として、これらの前肢の連絡先を数えます。ビデオはビデオで左前肢が、現実には、動物の右前肢に相当すると思われるものをミラーを介して記録されていることに留意してください。 </li><li>以下の式を用いて（ストロークに反対側の）影響を受けた前肢のパーセント使用を計算します。[{/総数コンタクト（連絡先+½二国間の接点に影響を与えた）}×100]。野生型群とストロークせず、トランスジェニック群の両方の性能は、疾患誘発性の問題の提示を評価するために、比較グループとみなされます。 </li></ol></li></ol> 2.梁徒歩タスク粗大運動評価のための<ol><li>機器のセットアップ<ol><li> 2cm幅と約120センチで、滑らかな密封された木製の梁（200〜600グラムのラットのための最適な幅）を取得します。 </li><li> 2つのテーブルを置くか、アンシェルビング離れて、その100センチメートル。各ユニットの表面は、地上約40 cmである必要があります。 </li><li>テーブルまたはテープを用いて表面をシェルビング梁の両端を固定します。約1メートル、サポートされていないビーム長のは今地上40センチメートルを上昇させる必要があります。 </li><li>梁の全長をキャプチャ、スタンドにビデオカメラを設定します。映像のコントラストを高めるために、白のラットを使用した場合、ビームの後ろに黒い背景を導入することを検討してください。 </li></ol></li><li>実験手順<ol><li>音楽演奏や調光器照明で部屋にラットを順応さ最初の試験の開始前に実験室の30分にラットを移動します。 </li><li>ビームの一端に、ラットのホームケージや環境エンリッチメント管を配置し、ビームの他端にラットを配置します。 </li><li>実証実験の2日前に少数の非記録ランを行っています。ラットが地域を探索してみましょうし、ラットのベースを保持することによって、ビームに向けてラットを導きますしっぽ。 </li><li>ラットがビームを横切った後、ビームとリピートの他端にケージやチューブを移動します。ラットはどちらの方向にも自由にビームを横切ると、トレーニングセッションが終わりました。すべての動物の間で一貫性のあるトレーニングランの数を保管してください。 </li><li>小さ ​​なホワイトボードに対応する動物と裁判情報（動物番号、タイムラインやトライアル数日）を書きます。ビームの後ろの壁にこのホワイトボードをテープで固定します。 </li><li>ビームの一端に、ラットのホームケージまたは環境濃縮チューブを置きます。 </li><li>押してビデオカメラで記録し、ホームケージやチューブへのビーム​​反対側の端部にテールと場所のベースによってラットを拾います。 </li><li>ラットが正常に上昇した梁の全長を横断完了したときに終了裁判、全体を記録します。ラットの一時停止は、尾の付け根により穏やかラット首筋、ビームを横切って途中やそっとラットの尾に触れた場合ビームを横切る動きを促進します。どのような方法で前方にラットを押さないでください。 </li><li>再実行梁に、繰り返し歩い停止または一貫性のない歩きながらラットは横を向いトライアルを。ラットが低下し、静かに、ビームにハングアップラットをすくい上げると秋の位置に梁の上に戻って配置し、裁判を継続し続ける場合。 </li><li> 、ビームの他端にホームケージやチューブを移動するホワイトボードにトライアル＃を変更し、その後の裁判を記録。 </li><li> 6試験の合計が完了するまで3試験は各方向のために記録されていると、この手順を繰り返します。ラットのためのすべての6試験は、次のラットについて臨床試験を開始する前に記録することができます。 </li></ol></li><li>ビデオ分析<ol><li>ビデオ編集プログラム（ すなわち iMovieの）にインポートするビデオカメラのファイル。 </li><li>各試験のためにクリップにビデオをコンパイルして、ビデオの音量をミュート。フレームによって、各ビデオクリップのフレームを分析します。 </li><li>数を数えます総ステップのラットは、梁の全長と左右の後肢と前肢のスリップや転倒の合計数の合計数を歩くのにかかります。ストロークなしの両方の野生型グループとトランスジェニックグループの業績は、共病的状態に固有の赤字の出現を評価するために合併群と比較して考えられています。 </li></ol></li></ol>海馬依存の空間学習およびリファレンスメモリ3.モリス水迷路<ol><li>機器のセットアップ<ol><li>円形プール（148センチメートル直径58センチの深さ）の中央部の上方に位置するビデオカメラを固定します。追跡ソフトウェアプログラムでプールの概要と正しく4指定の象限を合わせます。 </li><li>約36センチメートル深層水の円形プールを入力します。水は数日前に実験プロトコルを開始するプールを充填することにより、室温に温めなければなりません。 </li><li>黒の非毒性のアクリル塗料アンを追加白いラットを用いたときに水ゴマ不透明です。暗い色のついたラットのために、白色として、光色を使用してください。 </li><li>必要に応じて部屋のディバイダーを含む空白の壁面とプールを囲みます。ときにプールに、ラットは、実験者を見ることができないようにしてください。 </li><li>ポスターボードの異なる色から4大異なる形状の空間キューをカットし、指定された北、東、南東と南西プールの場所ごとに壁に1形状を添付してください。これらの手がかりは、プールの縁よりもわずかに高くする必要があります。 </li><li>試験中に予想外の大きな音に気を取らされるのラットを防ぐために、北西象限に低音量でラジオをオンにします。 </li><li>ターゲット象限の中央に円形のプラットフォーム（11.5センチメートル直径、2〜3センチメートル水位以下の面）を配置します。 </li><li>メインルームライトをオフにして、領域を照明するためにプールに部屋分周器の反対側のフロアスタンディングランプをオンにします。 </li></ol></li><li>コンピューター構成<ol&gt; <li>モリス水迷路行動タスク用に設計されており、実験前を開始するプロトコルを設定されている追跡プログラムを使用してください。可能なプログラムの例を図4に設けられています。 </li><li>空間学習実験のために90秒ずつの4件の試験で4日間連続を設定します。 </li><li>最後の空間学習試験と第一のプローブ実験後の1週間後24時間で30秒ずつの2つの別々のプローブ実験を設定します。 </li><li>セットは、第2のプローブ実験後24時間を開始する2日間連続して1日4裁判で裁判を学ぶきっかけと。各試験は60秒の合計でなければなりません。 </li><li>任意の与えられた動物のための各試行間の20分の試行間間隔があるように、各段階について、テストの順序を設定します。他の動物は限りすべての動物が20分試行間間隔を維持するように、この試行間間隔の間に実行することができます。 </li><li>プラットフォームの位置は、実験者によって定義されるべきであることを確認し、他のすべてのゾーンが解除されていること指定されたプラットフォームの位置によって罰金を科さ。 </li><li>各試行を手動で開始および終了するプログラムを設定します。 </li></ol></li><li>空間学習実験<ol><li>南西の象限に円形プラットフォームを置きます。これは、コンピュータのプログラム上の象限における円形指定された「プラットフォーム」エリアに位置合わせする必要があります。 </li><li>プールの周り開始位置は、各ラットについて無作為化されるべきです。各処置群内のすべての開始位置を表しています。いいえラットは、プローブ試験中の小説の開始位置を可能にするために提示パラダイム内の任意の空間学習試験のための北東の位置から開始しません。 </li><li>その尾の基部にラットを持って、静かに指定された開始位置にプールの壁に沿って水の中に置き、すぐにラットの視界の外に移動します。 </li><li>他の実験者は、すぐにラットが水の中にあるようにトラッキングソフトウェアを起動しています。タイマーは、追跡プログラムに0からカウントアップを開始する必要があります。 </l私&gt; <li>ラットがプラットフォームを見つけた場合、他の実験者がコンピュータ上で裁判を停止し、それを取得する前に、少なくとも30秒間プラットフォームにラットを残しています。裁判は、コンピュータ上で停止される前に、ラットがプラットフォームをオフにジャンプした場合、裁判は継続されます。 </li><li>ラットが割り当てられた試行時間でプラットフォームを見つけられない場合、あなたの手が（どちらかのラットがあなたの手に従うか、その尾の付け根によって、ラットを導く作る）を使用して、プラットフォームにラットを導きます。 30秒のためのプラットフォームにラットを保持します。 </li><li>タオルで覆い、ラットは、ポータブル表面上に登るせされ、実験者の腕の上に、その尾の付け根によってプールからラットを削除します。 </li><li>ラット当たり4試行の合計手順を繰り返し3.3.3-3.3.7。各ラットのための20分の試行間間隔があるはずです。 </li><li>ラットの最終的な空間学習トライアル後少なくとも10分間加熱ランプの下で彼らのホームケージにラットを返します。 </li><li>エクサを続けます空間学習の日〜4日の2のためのct同じ空間学習プロトコル。 </li><li>日2-4で、もはやプラットフォーム上でラットを保持していません。ラットが視界の外に実験者と30秒間の支援なしプラットフォームの上に座ることを可能にします。これは機会に1日目の後に試験中に行うことができます。 </li></ol></li><li>プローブ実験<ol><li>プールからプラットフォームを削除してください。以前のプラットフォームの位置を確認すると、コンピュータ（南西象限の円）で定義されたままです。 </li><li>北東の位置にプールの壁に沿って水の中にラットを置き、すぐにラットの視界の外に移動します。小説の使用は北東位置はラットが以前に訓練された開始位置から独立したプラットフォームの位置をリコールすることを確実に開始します。 </li><li>他の実験者は、すぐにラットが水の中にあるようにトラッキングソフトウェアを起動しています。タイマーは、トラッキングソフトウェアで0からカウントアップを開始する必要があります。 </li><li>からラットを取得南西その尾の付け根によるプー​​ルの象限とは、タオルで覆われた腕で保持またはラットポータブル表面上に登りましょう。 </li><li>各ラットのプローブ試行後少なくとも10分間加熱ランプの下で彼らのホームケージにラットを返します。 </li><li> 1週間後（3.4.1-3.4.5ステップ）この実験を繰り返します。 </li></ol></li><li>頭出しの学習実験<ol><li>プラットフォーム8.5センチでスタンドに直径4cm白い球状のキューを確保するためにテープを使用します（キューの総高さ12.5センチ）。球状​​のキューの先頭には、少なくとも8.5センチメートル水位より上になります。 </li><li>プールを囲む壁から空間キューを削除してください。 </li><li>プラットフォームの位置をランダム化し、各グループの各ラットについてポジションを開始します。すべてのプラットフォームと開始位置は、各処置群について表現されるべきです。 </li><li>指定されたプラットフォーム領域にプラットフォームを置き、トラッキングソフトウェアで定義します。 </li><li> tでのプールの壁に沿って水の中にラットを置きます彼は、ラットの視界の外に移動素早く位置を開始し、指定されました。 </li><li>他の実験者は、すぐにラットが水の中にあるようにトラッキングソフトウェアを起動しています。タイマーは、トラッキングソフトウェアで0からカウントアップを開始する必要があります。 </li><li>ラットがプラットフォームに到達すると、他の実験者は、コンピュータ上の裁判を停止しています。ラットがプラットフォームをオフにジャンプした場合、裁判は継続されます。ラットを取得する前に、ラットは15秒間のプラットフォームの上に座ることができます。 </li><li>その尾の付け根によってプールからラットを取得し、タオルで覆われた腕で保持またはラットポータブル表面上に登りましょう。 </li><li>次のラットのためのプラットフォームの位置を確認し、トラッキングソフトウェアで定義されている対応する領域にプラットフォームを移動します。 </li><li>以下の3試験のための手順を繰り返し3.5.4-3.5.9。 15分の試行間間隔があるはずです。 </li><li>各ラットのFINA後少なくとも10分間加熱ランプの下で彼らのホームケージにラットを返しますlは裁判を学ぶきっかけと。 </li><li>きっかけと学習の2日目のために同じプロトコルを続けます。 </li></ol></li><li>データ分析 注：ゾーンに旅行したゾーンで過ごした時間、距離、平均速度、ゾーンへの最初のエントリにゾーンと時間へのエントリ数は、しばしば使用されます。 <ol><li>プラットフォームゾーンと空間の一日あたりの平均速度に達するまでの時間と距離を分析し、個別に学習手掛かり。プローブ実験のために、生の時間またはプローブ2のプローブ1からのパーセント変化としてターゲットゾーンへの最初のエントリに待ち時間を分析します。 </li></ol></li></ol>

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著者は、彼らが競合する金融利害関係を持たないことを宣言します。

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、...

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。例えば、臨床的に、ADの進行は、以前に脳卒中9を経験した患者に悪いことが示されています。また、増加したAPP発現とAβの蓄積が誘導されたストローク10,11と組み合わせたAβ毒性の実験動物モデルにおいて見出されています。ストロークとADの間のこの重要な相互作用があるので、これら二つの病理をさらに調査することが必須です一緒に併発モデルでより良い両方の条件に関与病態生理や行動を理解します。 共同病的条件を調査するために、適切なモデルとは、ストロークがAD様病理を生成するためにAβと相互作用することができる開発する必要がありました。最初に、そのDNAに組み込まれた変異したヒトAPP遺伝子を有するAPP21トランスジェニックラットは、ADの適切なモデルを実現するために使用されました。変異は、両方のAD 4,8,12の家族型に関与しているスウェーデンの二重ミスセンスおよびインディアナ単一のミスセンス変異です。追加の侮辱が存在しない場合には、このラットモデルの年齢特性Aβ斑や神経原線維変化12を開発することなく。したがって、AD様行動の病態を誘導するための努力で、小さなストロークが認知症患者9中にしばしば存在する小さな皮質下のストロークを模倣するために、右線条体中に導入されます。 APP21トランスジェニックraのストロークtは合併条件を体現し、両方の疾患状態に関与する行動の変化の様々な種類の調査を可能にします。具体的には、成体ラットにおけるAD様病理および認知障害のこの誘導は、私たちは、ADの前最古の分子と認知変化を調査することができます。 目標が併存モデルを検討する際のストロークとADの両方が、非常に明確な行動病理を持っているので、行動の変化の最初の兆候を決定することですので、行動のタスクは、行動の表現型の多様性を評価する必要があります。パラダイムや機器の様々な関与齧歯類モデルでモーターと認知行動を分析するために行うことができ、比較的敏感な一連の試験があります。具体的に前肢と後肢の運動機能を分析するために、シリンダータスクとビーム徒歩タスクは、運動障害を検出し、このモデルで運動を監視するために実施されてきました。特に細かいFOを評価するために設計された他の敏感なタスクrelimbモータースキル（ すなわち階段タスクと単一ペレット到達タスク）絶食11,13,14が必要です。疾患の病理15,16,17上の絶食の既知の効果のいずれかを回避するために、これらのテストは、この研究には適さないとみなされてきました。シリンダータスクは、新しい環境で飼育中のラットの前肢の自発的な使用を評価し、一方的なストローク10,18とラットで前肢間の非対称性を検出することができます。このタスクの主な利点は、装置は、ポルソルト強制水泳タスク19などの他の動作タスクのために利用できることです。シリンダータスクに反して、ビームウォークタスクはまた、10,14を locmotionに加えて、後肢および前肢モータ制御の分析を可能にします。ビーム歩行運動部品、バランス成分および熟練した足の配置が含まれています。これらの試験の両方は、コスト効率の高い、簡単で、時間効率的であり、D上のストロークとADの影響を解明します<html>四肢の機能でifferences。 別に運動機能の変化から、ADの疾患進行の早い段階で提示することができる記憶障害を含みます。齧歯類モデルにおけるAD様の病状に対処するとき、海馬が重要な脳の構造が大きくAD 2に影響があるため、海馬依存学習と記憶が評価されることが重要です。海馬は、齧歯類の様々な迷路パラダイムを用いて試験することができる空間学習および記憶と、その機能のために必須の脳領域です。異なる疾患のげっ歯類モデルの大部分は広く使用されている迷路タスクの1つは、モリス水迷路20です。モリス水迷路は、静止隠されたプラットフォームの位置を、ラットを支援する空間キューを利用し、プラットフォームが除去されると、空間参照記憶をテストします。水迷路セットアップの貴重な利点は、提案された研究の質問20に応じて高度に適応可能であるということです。 10トンは &quot;&gt;初めて、記載された技術は、脳卒中およびADの新規併存ラットモデルにおいて、モータと認知機能を評価するために使用されてきた。APP21トランスジェニックラットモデルで小さなストロークを含む。共同罹患率を誘導することによって達成されました線条体における血管の血管収縮がAPP21トランスジェニックラットの小さなストロークを生成する。この脳卒中モデルはよくAD 11の代替ラットモデルにおける共病的状態として確立されている。進歩をAPP21トランスジェニックラットモデルが意図されていたこの小説に行動タスクが併存ストロークとADのラットモデルを使用して説明されるが、より翻訳貴重なモデルを生成するために、これらのタスクは、さらに他の脳卒中のモデルまたは他の神経疾患のモデル（ すなわち 、パーキンソン病）。一般的に適用することができます記載された方法は、これらの他の疾患状態に広く適用されますが、行動のタイムラインとパラダイムが提案されている解像度に基づいて、変更を必要とするかもしれませんearchが質問とモデル。また、コストおよび時間効率的でありながら適応であることに加えて、説明されているタスクは、軽微な障害を示すのに有効です。

<table><tbody><tr><td>シリンダー</td><td>ウエスタン大学</td><td>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</td><td>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。</td></tr><tr><td>ハンドヘルドビデオカメラ</td><td>JVC</td><td>GZ-E200</td><td></td></tr><tr><td>ビデオカメラ三脚</td><td>Slik</td><td>F163</td><td></td></tr><tr><td>AM / FM時計ラジオ</td><td>シルバニア</td><td>SCR1388</td><td></td></tr><tr><td>ホワイトボードウォル</td><td>マート</td><td>幅:71.12 cm 高さ:55.88 cm</td>これらは<td>、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</td></tr><tr><td>イレースマーカー</td>エキス<td>ポ</td>エキス<td>ポドライイレースオリジナルマーカー</td><td>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)</td></tr>木製<tr><td>ビーム</td><td>ロナ</td><td>合板 幅:2 cm 長さ:100 cm</td><td></td></tr><tr><td>VWR 汎用ラボ用テープ</td><td>VWR Intl.</td><td>89097-920</td><td></td></tr><tr><td>iMovie '11</td><td>アップル社</td><td>バージョン 9.0.9 (1795)</td><td>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。</td></tr><tr><td>モリスウォーター迷路プールとプラットフォーム</td><td>Stoelting Co.</td><td>60136/60035</td><td>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。</td></tr><tr><td>プラットフォームキュー</td> <td>-</td><td>-</td> <td>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</td></tr><tr><td>主力 71" フロア ランプ</td><td>ウォルマート</td><td>HW-F0377SLV</td><td></td></tr><tr><td>ANY-迷路行動追跡ソフトウェア</td><td>Stoelting Co.</td><td>60000</td><td>ANY-maze&reg;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。</td></tr><tr><td>コンパクトビデオカメラ</td>LogitechV-U0023<td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>ラップトップヒュー</td><td>レットパッカード</td><td>HPパビリオンdv6ノートブックPC</td><td>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。</td></tr><tr><td>アメリカーナ無毒アクリル塗料</td><td>デコアート</td><td>DAO67-9</td><td>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。</td></tr><tr><td>ポスターボード</td><td>ウォルマート</td><td>PA-1961</td><td></td></tr></tbody></table>

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

Motor and Hippocampal Dependent Spatial Learning and Reference Memory Assessment in a Transgenic Rat Model of Alzheimer's Disease with Stroke

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。

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...

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。

Alzheimer&#39;s disease (AD) is a debilitating neurodegenerative disease that results in neurodegeneration and memory loss. While age is a major risk ...

これらの行動テストの総合的な目的は、アルツハイマー病と脳卒中の新規併存ラットモデルにおいて、運動機能ならびに空間学習および記憶能力を評価することです。この手法は、脳卒中とアルツハイマー病の病理がどのように相互作用し、運動機能欠損の潜在的な増強や認知機能低下の加速という表現型をもたらすかなど、認知症分野における重要な疑問への回答に寄与します。これらの手法の主な利点は、実施が容易でコスト効率が高く、後の時点での反復テストに適している一方で、広範囲の脳機能をテストできる点にあります。この手法の意義は、脳卒中後の認知症予防へと展開されます。なぜなら、新しい予防化合物を試験することで、併発する行動表現型を改善させる可能性を評価できるためです。まず、以前に設置したシリンダー装置の下に、鏡を45度の角度で配置します。次に、ビデオカメラを三脚に固定し、装置から約50 cmの距離に設置します。ミラー内のシリンダーの直径全体がカメラで視認できることを確認します。次に、馴化させたラットを選択し、ホワイトボードに個体番号と追加の試行情報を記入します。このボードをミラーの前に配置し、ビデオカメラの録画ボタンを押します。次に、ラットを尾の付け根を持って持ち上げ、シリンダーに入れます。その後、装置の蓋をしっかりと固定し、白いボードを取り除いて鏡を遮らないようにします。白いボードを除去したら、1回の試行に相当する5分間の動物の撮影を開始してください。この時間が経過したら録画を停止し、ラットをホームケージに戻し、シリンダーをペーパータオルと水で洗浄します。その後、前述の手順をさらに2回繰り返し、1匹のラットにつき計3回の試行を行います。すべてのラットのデータ収集が完了したら、カメラファイルをビデオ編集ソフトにインポートし、テキストプロトコルに記載されている方法に従って、4肢の接触回数を定量します。まず、黒い壁の前に2つの棚ユニットを約100 cmの間隔で配置します。次に、あらかじめ用意した木製の梁の両端をテープで棚に固定し、棚の間に約1 mの支持されていない木製部分ができるようにします。続いて、ビデオカメラをスタンドに設置し、梁の全長が撮影される位置に配置します。ビーム歩行トレーニングセッションを終えたラットを選択し、個体番号と追加の試行情報をホワイトボードに記録します。記録が終わったら、ホワイトボードをビーム背後の壁にテープで固定します。次に、ビームの一端に、ラットがプランクを渡った直後にすぐに入ることができる動機付けのキューとして、動物のホームケージと環境エンリッチメントチューブを配置します。次に、ビデオカメラの録画ボタンを押します。その後すぐに、ラットの尾の付け根を持って、ケージとチューブを取り除いたビームの反対側に置きます。動物が挙上された木製ビームの全長を正常に横切るまで録画し、これで試行終了となります。ラットがビームの途中で停止した場合は、尾に軽く触れて移動を促してください。動物がタスクを完了したら、ホームケージをビームの反対端に移動させます。ホワイトボード上の試行回数を変更し、前述の手順に従って操作を繰り返します。すべての動物の試行の記録が完了したら、ビデオ編集プログラムにカメラファイルをインポートし、テキストプロトコルに記載されている通り、関連するステップ数、肢の滑り、および落下データを分析します。まず、空の円形プールの中心上方にビデオカメラを固定します。次に、プールの縁にテープを貼ってタンクの4つの象限を指定し、トラッキングソフトウェアプログラム内のタンクの輪郭と正確に一致させます。次に、タンクに36 cmの深さまで水を満たし、液が不透明になるまで毒性のない黒色塗料を加えます。これにより、水面下のプラットフォームが見えないようにし、白いラットをより容易に視認できるようにします。プールを準備できたら、周囲を空白の壁面で囲みます。その後、異なる色のポスターボードから4つの形状を切り出し、空間的手がかりを準備します。その後、プールの北、南、東、西の各位置に対応する壁に、それぞれ1つずつ図形を取り付けます。空間学習実験を行うには、続けてプールの南西象限に円形のプラットフォームを設置します。付属のコンピュータープログラムで、この構造物が象限内の指定されたプラットフォーム領域に配置されていることを確認してください。ラットの尾の付け根を掴み、プール壁沿いの所定のスタート地点に静かに置きます。動物をタンクに入れたら、すぐに視界から外れ、別の実験者にトラッキングソフトウェアの開始を合図します。ラットがプラットフォームを見つけて登るまで泳がせます。その時点で、もう一人の研究者がコンピュータ上の試行を停止させます。動物をプラットフォームの上に30秒間留まらせてください。ラットが割り当てられた試行時間（ここでは90秒）以内にプラットフォームを見つけられなかった場合は、動物を構造物まで誘導し、そこに30秒間留まらせます。その後、ラットの尾の付け根を持ち上げて迷路から取り出します。腕に掛けたタオルの上にラットを置きます。この手順を1匹あたりさらに3回繰り返し、試行間隔を20分として、各ラットが合計4回の試行を完了するようにします。空間学習実験が完了したら、プールからプラットフォームを取り除き、プローブ試行を開始します。ソフトウェアで、南西象限にあった前回のプラットフォーム位置が定義されたままになっていることを確認してください。その後、ラットをプールに入れます。それを水槽の壁に沿って水の中に入れます。前と同様に、すぐに動物の視界から離れ、別の実験者にトラッキングソフトウェアを開始するように指示します。30秒間のプローブ試行の終了後、動物の尾の付け根を掴んで水槽から取り出し、タオルを敷いたアームの上に置きます。1週間後にこの手順を繰り返します。すべての動物で空間学習とプローブ試行が完了したら、テキストプロトコルに記載されている方法でデータを分析してください。シリンダー装置による四肢の使用データは、脳卒中誘発の3日前、および誘発後7日目と20日目にAPP21トランスジェニックラットから収集しました。4肢を均等に使用した状態で表される値（ここにある赤線）に標準化して比較すると、これらの結果は、併存疾患を持つラットに統計的な4肢機能低下が認められないことを示しています。同様の結果が、脳卒中の有無にかかわらず野生型動物、およびAPP21遺伝子組換えラット単独でも得られました。しかし、併存疾患を持つ動物では、移動に関連する運動機能に差異が見られました。脳卒中誘発の7日前と21日後にこれらのラットから収集したビームタスクのデータから、他の群では見られなかった、プラットフォームを横断するために必要な歩数の有意な増加が明らかになりました。また、モーリス水迷路の結果からも、併存疾患を持つ動物に記憶欠損があることが示されています。このグラフは、第1回目と第2回目のプローブ試行の間で、かつてプラットフォームがあったプールの象限に到達するまでの時間であるレイテンシの変動率を示しています。ここでは、脳卒中を伴うAPP21ラットが、第2回目の試行でターゲット象限に入るまでにかかる時間が有意に長くなっています。この差異は、トランスジェニックラットのみ、あるいは脳卒中を誘発した野生型動物では認められませんでした。このことは、併存疾患を持つ動物に長期記憶障害があることを示しています。この手順を行う際は、すべての変数をテストセッション中およびセッション間で可能な限り一定に保ち、動物にとってストレスのない環境を整えることが重要です。このビデオを視聴することで、脳卒中後認知症のラットモデルにおける運動能および認知機能の評価方法について十分に理解することができます。

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Research

JoVE Journal

Medicine

医学

モリス水迷路は、海馬依存性学習と記憶をテストするために行動課題です。これは、広く齧歯類モデルにおける神経生物学、神経薬理学と神経認知障害の研究に使用されています。...

アルツハイマー病モデルマウスにおける学習記憶障害のためのモリス水迷路試験

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神経変性疾患の前臨床モデルにおける関節運動学を研究するための微細運動課題

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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

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