マウスの記憶・学習の調査のための新規オブジェクト認識テスト
August 30th, 2017
オブジェクト認識テスト (ORT) は、マウスの記憶・学習を評価するための簡単かつ効率的なアッセイです。方法論を説明します。
この行動アッセイの全体的な目標は、マウスの学習と記憶のさまざまな側面をテストすることです。この方法は、記憶やマウスでの学習の特定の側面に対するより深い理解を発展させる基本から、アルツハイマー病などの疾患モデルを含む認知障害などのより複雑な問題、潜在的な認知強化の探求まで、げっ歯類の認知の分野における多くの質問に答えるのに役立ちます。ORTの主な利点は、そのシンプルさ、効率性、柔軟性、およびマウスでの学習と記憶の研究です。
この手順を実演するのは、私たちの研究室の技術者であるAndrei Jeltyiです。まず、動物が簡単に識別できるが、テクスチャ、形状、明るさなどの特徴が同程度の複雑さを持つモルサイズのオブジェクトを選択することから始め、結果を偏らせる可能性のある誘発されたオブジェクトの好みを最小限に抑えます。さらに、誘発される選好をさらに減らすために、マウスが両方の物体に登ることができるか、どちらの物体にも登れないことを確認します。
物体に登ることができると、探索への興味が高まる可能性があります。次に、明るい照明のストレスを最小限に抑えるために、迷路の中心を約20運で照らすディフューズドローライトを使用します。マウスは、毎日使用する少なくとも1時間前に新しい試験室に順応させ、温度と湿度を通常の住宅条件と同様に保ちます。
マウスは、試験の1〜2週間前に、少なくとも1分間、1日1〜2回取り扱う必要があることに注意してください。最後に、メインアリーナには、マウスの色とは対照的な白または黒の非多孔質プラスチックで作られた正方形のチャンバーを使用します。まず、マウスをホームケージから取り出し、空いているアリーナの中央に置きます。
アリーナを5分間無料で探索できます。ホームケージが空になったら、翌日保持ケージとして使用するために保存します。5分が経過したら、マウスを取り外して保持ケージに入れます。
マウスを元のホームケージに戻さないでください。そうしないと、テスト対象の残りのマウスの行動に影響を与える可能性があります。次に、マウス間で装置を徹底的に洗浄し、エタノール1体積あたり70%の体積を使用します。次に、アリーナの反対側の四角形に2つの同一のオブジェクトを配置して、トレーニングフェーズまたはT1を開始します。
たとえば、北西の角に 1 つ、南東の角に 1 つなどです。軽すぎる物体は、取り外し取り付けパテで床に固定します。オブジェクトの各セットの使用と、アリーナの四隅のそれぞれに対する新しいオブジェクトの位置をカウンターバランスします。
トレーニング日の対角線の使用が、各マウスのテスト日に使用されたものと同じ形状になるように、どの動物にどの対角線が使用されるかを必ず知っておいてください。慣れてから 24 時間後、マウスをホームケージから取り出し、2 つの同一のオブジェクトから等距離のアリーナの中央に置きます。トレーニングを開始します。自発運動または探索活動が低いことが知られているマウスの系統を融合する場合は、コホート内のすべてのマウスに対して試行を 10 分に延長し、最低 5 分間の自由な探索を許可します。
トレーニングトライアルの終了時に、マウスを取り外して保持ケージに入れます。ホームケージが空になったら、テスト日に保持ケージとして使用するために保存します。マウス間の装置や物体の清掃は必ず行ってください。
次に、トレーニング中に使用されるおなじみのオブジェクトと1つの新しいオブジェクトをアリーナの反対側の四角形に配置することにより、テストフェーズまたはT2を開始します。各マウスのトレーニング中に使用するのと同じ場所を使用します。T1からT2の間隔で、マウスをホームケージから取り出し、おなじみのオブジェクトと新しいオブジェクトから等距離にある中央のアリーナに置きます。
10 分間無料で探索できます。最後に、テストトライアルの最後に、マウスを取り外して保持ケージに入れます。分析では、探索は、アクティブバイブレイプで2〜3センチメートル以内のオブジェクトに向けられた鼻として定義されます。
ただし、オブジェクトの上にマウスが置かれているときは、探索時間にカウントされません。T1 と T2 の両方で、最初の 5 分間をスコアリングし、各セッションの両方のオブジェクトの合計探索時間を計算します。マウスが両方のオブジェクトの最小探索時間である 20 秒に達しない場合は、合計探索が 20 秒を超えるまで 5 分を超えてスコアリングを続けます。
パイロットテスト中に観察されたように、探索が少なく、この最小基準を満たさないマウスの系統について、T1およびT2の時間を10分に延長します。最後に、マウスが T1 または T2 の 10 分間で両方の物体の探索が 20 秒以上に達しない場合は、動物が学習と識別に十分な時間探索に費やしたかどうかを確認できないため、分析から除外します。物体認識課題は、マウスの学習と記憶を研究するための効率的で柔軟な方法であり、この課題ではホスホジエステラーゼ2阻害剤が改善することが示されています。
ビヒクルと比較して、PDE2阻害剤ベイ60〜7550またはND7001の投与は、訓練の30分前に投与された場合、用量依存的に記憶を有意に増強した。PDE2阻害剤ベイ60-7550は、トレーニングおよびテストと比較して異なる時点で投与した場合、トレーニングの30分前、トレーニング直後、および想起の30分前に投与された場合、彼の記憶を有意に向上させた。このテクニックは、一度習得すれば、適切に実行すれば2〜3日で完了することができます。
この手順を試行する際は、パイロットスタディを実施し、間違った間隔を選択すると影響が及ぶ可能性があるため、T1からT2の間隔を慎重に選択することを覚えておくことが重要です。この手順に続いて、納屋の迷路のような他の方法を実行して、学習の違いなどの追加の質問に答えることができますが、これはオブジェクト認識テストでは完全には対処できません。その開発後、この技術は、学習と記憶の分野の研究者が記憶の基本的な生物学的メカニズムを探求し、げっ歯類のさまざまな認知障害の潜在的なメカニズムを探求する道を開きました。
このビデオを見れば、パイロットスタディの実行、オブジェクトの選択、適切なT1からT2への間隔の選択など、オブジェクト認識テストを使用して適切な実験を設定および設計する方法を十分に理解できるはずです。ご覧いただきありがとうございます、そしてあなたの実験に頑張ってください。
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概要
物体認識テスト（ORT）は、マウスの学習と記憶を評価するために設計された行動アッセイです。この方法はシンプルで効率的かつ柔軟性があり、げっ歯類の認知機能に関するさまざまな研究に適しています。
主要な研究構成要素
科学の分野
- 神経科学
- 行動心理学
- 認知科学
背景
- ORTは学習と記憶のさまざまな側面を評価します。
- アルツハイマー病などの認知機能障害や疾患モデルを研究するのに使用できます。
- このテストは潜在的な認知機能強化を探るのに役立ちます。
- 結果のバイアスを最小限に抑えるために、物体の選択が重要です。
研究目的
- マウスの学習と記憶能力を評価すること。
- 認知プロセスと障害を調査すること。
- 認知機能強化戦略に関する洞察を提供すること。
使用された方法
- マウスによる識別のためのモグラサイズの物体の選択。
- 物体が特徴において同様の複雑さを持つことを確保。
- 潜在的な誘導された物体嗜好を最小限に抑えること。
- マウスが両方の物体と平等に相互作用できるようにすること。
主な結果
- ORTはマウスの学習と記憶を効果的に測定します。
- 結果は認知機能障害と強化に関する情報を提供できます。
- この方法のシンプルさと効率性を示しました。
- さまざまな認知研究分野での潜在的な応用。
結論
- ORTはげっ歯類の認知機能を研究するための価値あるツールです。
- 学習と記憶プロセスに関する洞察を提供します。
- 将来の研究はこのアッセイの結果に基づいて構築できます。
よくある質問
Executive Industry Relevance
The object recognition test (ORT) provides a robust, low-stress behavioral assay for evaluating learning and memory in preclinical mouse models. Its simplicity and adaptability enable efficient hypothesis testing for cognitive function, supporting early-stage target validation and mechanistic de-risking in neuropsychiatric and neurodegenerative research. ORT's quantitative outputs and flexibility make it a valuable tool for portfolio triage and translational continuity in CNS drug discovery.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables interrogation of cognitive function and memory pathways in disease-relevant mouse models.
- Supports biological de-risking by quantifying memory deficits or enhancements following genetic or pharmacological manipulation.
- Facilitates predictive confidence in target engagement and functional outcome measures.
Screening & Assay Development
- Provides a standardized behavioral system for evaluating compound effects on recognition memory.
- Delivers reproducible, quantitative readouts suitable for cross-study comparison and assay validation.
- Enables scalable screening of candidate molecules for cognitive enhancement or rescue.
Translational & Preclinical Research
- Aligns with disease-relevant endpoints for neurodegenerative and psychiatric disorder models.
- Supports continuity from early discovery through preclinical efficacy assessment.
- Facilitates risk-adjusted advancement decisions based on functional cognitive outcomes.
Pipeline & Workflow Integration
ORT is positioned from early discovery through lead identification and preclinical validation, providing a bridge between mechanistic studies and translational endpoints.
- Discovery Biology: Quantifies learning and memory to test hypotheses about target function and pathway involvement.
- Screening: Offers reproducible behavioral outputs for compound evaluation and assay standardization.
- Analytics: Generates quantitative exploration time data for statistical comparison of experimental groups.
- Translational Research: Aligns preclinical behavioral outcomes with clinical cognitive endpoints when relevant.
- Enterprise Reuse: Adaptable protocol supports diverse pharmacological, genetic, and biological studies across CNS portfolios.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence and reduces mechanistic ambiguity in cognitive target validation.
- Operational Value: Standardized, efficient, and scalable protocol for behavioral phenotyping.
- Strategic Value: Informs go/no-go decisions and enhances capital efficiency by providing early functional readouts.
- Portfolio Impact: Enables risk-adjusted prioritization of CNS assets based on robust behavioral data.
Implementation Considerations
- Requires expertise in behavioral neuroscience and rodent handling.
- Needs controlled environmental conditions and standardized apparatus for reproducibility.
- Demands rigorous cross-team standardization of scoring and analysis criteria.
- Adaptable across mouse strains and experimental manipulations with pilot validation.
- Exclusion criteria for insufficient exploration time must be enforced to ensure data integrity.
