行動のバッテリー テスト評価の一般的な運動、筋肉の強さと連携マウス
January 23rd, 2018
病気や動物の健康の治療の表現型の影響を評価するために臨床試験で使用行動テストします。モーター機能をグローバルに評価するために我々 は、一般的な歩行、筋力、調整テストを選択: オープン フィールド試験、メッシュ テストと rotarod テストそれぞれ。
この一連の行動テストの全体的な目標は、マウスの一般的な移動運動、筋力、および協調性を観察することです。これらの方法は、マウスの運動性に対する治療結果の利点など、複数の前臨床試験におけるさまざまな治療の実施に関する重要な質問に答えるのに役立ちます。この手法の主な利点は、この一連の行動テストによって、動きの複数の側面と次元が測定および評価されることです。
その手順を実演するのは、私たちの研究室の修士課程の学生であるMeeraです。まず、オープンフィールドテストプログラムをオンにし、コンピューターをカメラまたはオープンフィールドボックスに接続します。[オープンフィールド]アイコンで選択的SmartWareソフトウェアを起動します。
[OK] を選択します。該当する場合は、カメラオプションからデジタルアナログコンバーターソースを選択します。指示に従って、オープンフィールドボックスを覆う適切な寸法を作成します。
次に、ソフトウェアの適切な部分を調整して、マウスがオープンフィールドの範囲内で検出されていることを確認します。[時間]をクリックして、マウスをテストする時間をプリセットします。この場合は、5分に設定します。
件名を入力し、ファイルの名前をクリックして入力します。たとえば、フェーズ 1、セッション 1 などです。次に、開いているフィールドの中央にマウスを置き、開始アイコンをクリックして、プログラムに録音を開始するように促します。
5分後、プログラムが自動的に次の主題に移動するのを観察します。この場合、テストを完了したマウスを取り外し、次のサブジェクトをプログラムのオープンフィールドに配置します。次に、[開始]をクリックします。
最後に、データを分析するには、画面の右上にある分析アイコンをクリックします。「分析」を再度クリックし、次に「サマリー・レポート」をクリックします。まず、メッシュの中央にマウスを配置します。
そして、メッシュを透明な容器の少なくとも20センチメートル上に反転させます。反転したら、タイマーを開始します。マウスがメッシュから落ちるまでの遅延時間を記録します。
マウスが 60 秒以内に落下しない場合は、マウスに 60 秒のスコアを与え、それ以上の試行は行わないでください。次に、マウスを少なくとも5分間休ませます。次に、ロータリーとコンピューターの電源を入れます。
また、データ記録のために適切に接続されていることを確認してください。加速されたプロトコルを実行するには、キーパッドのコードを使用して、ロータリーの希望の時間の長さを300秒に、レーン数を5つに、開始速度と終了速度をそれぞれ毎分4回転と40回転に、ランプ時間を300秒に設定します。次に、ユニットをマウスフォワードモードに設定します。
試用を開始する前に、すべての磁化されたレーンのバランスが取れていることを確認し、ロータロッドの各レーンに1匹のマウスを置きます。次に、開始を押してプログラムを開始します。マウスが落ちたら、他のレーンにつまずかないように、すぐにレーンからマウスを取り外してください。
最後に、マウスを10分間の試験間隔で休ませます。この間に、次のマウスセットの試行を開始します。このデータは、治療されたマウスが正常なヘテロ接合マウスと比較してどのように振る舞っているかを確認する手段として、ロータロッドの使用を示しています。
40週での2つのグループの発散は、正常な対照と比較して、治療グループの協調性の低下の始まりを示しています。.毎月の行動試験では、治療されたマウスは、通常のヘテロ接合性コントロール、オープンフィールドテスト、ロータロッド、およびメッシュテストと同様に実行されました。12週目では、処理した動物は、オープンフィールドテストでの時間移動とメッシュテストでの落下までの待ち時間で、未処理の動物よりも優れた成績を収めています。
この手法を習得すると、適切に実行すれば、2時間半で完了し、プロトコルを通じて20匹のマウスを完了することができます。この手順を試行する際は、マウスやケージ間で発生する可能性のある汚染を避けるために、各マウスの試行の間に装置を清掃することを忘れないでください。この手順に続いて、治療効率に関する追加の質問に答えるために、生体内分布アッセイ、酵素活性アッセイ、組織学アッセイ、または記憶および学習テストなど、さらなる行動および生化学的アッセイなどの他の方法を実行することができます。
開発後、この技術は、心理学の研究者、そして後には神経科学の研究者が、さまざまな治療法や条件がモデル生物に及ぼす影響を調査する道を開きました。ビデオを見た後、一般的な運動筋力と協調性のための行動テストを実行する方法についてよく理解しているはずです。マウスとの作業は危険な場合があり、この手順を実行するときは、適切な個人用保護具を着用するなどの予防措置を常に講じる必要があることを忘れないでください。
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概要
この記事では、マウスの一般的な運動、筋力、協調性を評価するために設計された一連の行動テストについて説明します。これらのテストは、前臨床試験における治療効果を評価するために重要です。
主要な研究要素
科学分野
- 神経科学
- 行動テスト
- 前臨床試験
背景
- 行動テストは、動物の健康状態を評価するために不可欠です。
- 疾患や治療の表現型効果を理解するのに役立ちます。
- 様々なテストを通じて、動きの多様な側面が評価されます。
- 一般的なテストには、オープンフィールドテスト、メッシュテスト、ロータロッドテストがあります。
研究の目的
- マウスの運動、強度、協調性を観察すること。
- 運動性に対する治療効果を評価すること。
- 運動機能の包括的な評価を提供すること。
使用された方法
- 一般的な運動のためのオープンフィールドテスト。
- 筋力のためのメッシュテスト。
- 協調性のためのロータロッドテスト。
- データ収集のためのSmartWareソフトウェアの使用。
主要な結果
- 行動テストは治療効果に関する洞察を提供します。
- 動きの複数の側面が測定されます。
- 結果は将来の前臨床試験に情報を提供できます。
結論
- 行動テストは神経科学研究において貴重なツールです。
- 動物モデルにおける治療の効果を理解するのに役立ちます。
- 包括的な評価はより良い治療戦略につながる可能性があります。
よくある質問
Executive Industry Relevance
Quantitative behavioral testing in mice enables robust assessment of motor function, muscular strength, and coordination, providing critical phenotypic endpoints for preclinical efficacy studies. This multidimensional battery supports translational continuity by linking molecular interventions to functional outcomes, directly informing go/no-go decisions in early-stage drug discovery. Integrating objective locomotion and coordination metrics enhances predictive confidence and de-risks advancement of neuromuscular and CNS-targeted portfolios.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables functional validation of therapeutic hypotheses targeting motor and neuromuscular pathways.
- Supports biological de-risking by quantifying treatment impact on movement phenotypes.
- Facilitates prioritization of candidates based on objective improvement in motor endpoints.
- Provides multidimensional readouts for mechanistic clarification in disease models.
Screening & Assay Development
- Establishes standardized, reproducible behavioral assays for downstream compound evaluation.
- Delivers quantitative, cross-comparable outputs for locomotion, strength, and coordination.
- Enables scalable screening of multiple cohorts with automated data capture and analysis.
- Prepares validated systems for integration with biochemical and histological endpoints.
Translational & Preclinical Research
- Aligns preclinical phenotypic endpoints with disease-relevant functional outcomes.
- Supports longitudinal assessment of treatment durability and onset in animal models.
- Enables risk-adjusted advancement by requiring improvement in multiple behavioral domains.
- Facilitates continuity from discovery through preclinical validation for CNS and neuromuscular programs.
Pipeline & Workflow Integration
This behavioral battery is positioned at the interface of discovery biology and preclinical efficacy, bridging target validation with translational outcome measures.
- Discovery Biology: Provides hypothesis-driven testing of motor function and pathway engagement.
- Screening: Offers reproducible, quantitative behavioral endpoints for candidate triage.
- Analytics: Generates objective measurements (e.g., latency to fall, distance moved) for statistical comparison across groups.
- Translational Research: Aligns animal model outputs with clinically relevant motor function benchmarks.
- Enterprise Reuse: Serves as a modular platform adaptable to diverse disease models and intervention types.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence and reduces mechanistic ambiguity in functional outcome assessment.
- Operational Value: Standardizes behavioral testing, ensuring reproducibility and scalability across studies.
- Strategic Value: Informs go/no-go decisions with multidimensional, quantitative data, optimizing resource allocation.
- Portfolio Impact: Enables risk-adjusted prioritization and advancement of candidates with demonstrated functional benefit.
Implementation Considerations
- Requires expertise in behavioral neuroscience and animal handling.
- Demands calibrated instrumentation and validated software for data acquisition and analysis.
- Necessitates rigorous cross-team standardization of protocols and scoring criteria.
- Adaptable to various mouse models but may require protocol optimization for specific disease contexts.
- Apparatus cleaning and animal welfare protocols are essential to ensure data integrity and reproducibility.
