Method Article

뇌졸중과 알츠하이머 병의 유전자 변형 쥐 모델에서 모터 및 해마 종속 공간 학습 및 참조 메모리 평가

DOI:

10.3791/53089

⸱

March 22nd, 2016

 ,  ,  ,  , 
1Anatomy and Cell Biology, Schulich School of Medicine and Dentistry, Western University

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

신규 모델의 병적 알츠하이머 병 (AD)과 입력 조건을 조사하기 위해, 세 가지 동작 태스크 모터 제어,인지 행동 모두를 평가하는 것이 기재되어있다. 이러한 작업은 빔 도보 작업, 실린더 작업 및 모리스 물 미로를 포함한다.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

(AD) 알츠하이머 병은 신경 퇴행 및 메모리 손실을 초래 쇠약 신경 퇴행성 질환이다. 나이가 AD의 주요한 위험 인자이지만, 뇌졸중 또한 위험 인자 및 악화 인자로서 연루되어왔다. 악화 스트로크 관련 모터 제어 및 AD 관련된인지 결핍 뇌졸중 및 AD 결과의 공동 이환율 단독 각 조건에 비해. 아밀로이드 전구체 단백질의 DNA에 통합 (AD의 개발에 참여 핵심 단백질)의 돌연변이 형태와 뇌졸중, AD, AD의 새로운 형질 전환 쥐 모델의 결합 상태를 모델링하기 위해, 작은 일방적 인 선조체 스트로크를 주어집니다.

뇌졸중 및 AD 둘의 조합을 가진 모델의 경우, 뇌졸중 관련 모터 제어, 운동 및 AD와 관련된인지 기능을 평가하는 행동 테스트를 구현해야합니다. 실린더 작업은 자발적 앞다리 모터 사용을 평가하는 비용 효율적이고, 범용 장치가 포함. 이 작업에서, 래트는 원통형 장치 내에 어디에 래트 것 자발적 후면 배치와 앞다리와 실린더의 벽을 접촉한다. 이 연락처는 앞다리 모터 사용으로 간주하고 테스트 후 비디오 분석에서 정량한다. 또 다른 구현 비용 효율적인 모터 태스크 앞다리 제어, 제어 및 뒷다리 운동을 평가 빔 도보 작업이다. 이 작업은 앞다리 전표, 뒷다리 전표와 폭포의 분석을 통해 사지 모터 제어의 평가를 허용 나무 빔을 가로 질러 쥐 산책을 포함한다. 학습과 기억의 평가는이 행동 패러다임에 대한 모리스 물 미로 완성된다. 이 프로토콜은 쥐가 고정 숨겨진 플랫폼의 위치를​​함으로써 공간 학습을 시작합니다. 공간 학습 후, 플랫폼 제거하고, 단기 및 장기 참조 메모리 공간 모두가 평가된다. 이러한 작업의 세이 항을 만들고, 행동의 차이에 민감하고이 모델을 28 일 이내에 완료됩니다다임 시간 효율적이고 비용 효율적인.

Introduction

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알츠하이머 병 (AD)은 노인 인구에서 치매 및 쇠약 신경 퇴행성 질환의 가장 일반적인 형태입니다. 조직 병리학 적, AD는 아밀로이드 플라크, 신경 섬유 엉킴 및 신경 세포의 손실 자체를 선물한다. 아밀로이드 플라크는 β 및 γ 세 크레타 제 효소 크레타 1,2,3- 의한 아밀로이드 전구체 단백질 (APP)의 변형 된 단백질 분해 절단에 의해 제조 된 베타 - 아밀로이드 펩티드 (Aβ)로 주로 이루어져있다. 절단 제품은 Aβ는 뇌의 예금은 병적 인 아밀로이드 플라크를 생성하고 특성 학습 장애와 기억 상실로 이어질 수있는 뇌에 독성을 가지고있다. 함께 이러한 모든 단계는 "아밀로이드 캐스케이드 가설"3,4라고합니다. AD를 조사 할 때이 가설이 중요하지만, 다른 세포 변화는 원래 아밀로이드 캐스케이드 경로에서 벗어나있는이 플라크 형성을 선행하는 것으로 밝혀졌다. 이 다른세포 변화는 장애 전에 플라크 형성 -3,5,6-에 AD에 관련된 다른인지 기능 장애, 학습 초기 기억 상실에 기여할 것으로 생각된다.

AD가 점점 널리 사용되고으로 AD 현상의 위험 인자 연구의 초점 매우 중요 해지고있다. 연령은 AD의 산발적 인 형태의 주요 위험 인자이지만, 다른 위험 인자는 스트로크 ....

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Protocol

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해당 기관의 동물 윤리위원회는 이전에 실험을 시작하기에 행동 절차를 모두 승인해야합니다. 여기에 설명 된 모든 동물의 작업은 웨스턴 대학교 동물을 사용 분과위원회의 승인 및 동물 관리 지침에 캐나다위원회를 다음과되었다. 이들 동물 실험은 빛 단계에서 수행되었다.

총 앞다리 모터 평가 1. 실린더 작업

  1. 장비 설치
    1. 실험에 사용 된 쥐의 크기를 수용하는 천공 뚜껑 플렉시 유리 실린더를 획득. 실린더의 크기는 부양 할 때 쥐의 상단에 도달하는 것을 허용하지 말아야하고 벽과 쥐의 코와 쥐의 꼬리의베이스 사이 2cm 허용한다. 실린더의 표준 크기는 직경 23cm와 6 개월 (400~600그램) 쥐에 대한 높이 40cm입니다.
    2. 실린더가 PLE에 앉아 실린더 장치 아래 45도 각도로 거울을 배치xiglas 스탠드 또는 약 30cm 테이블 탑 위의 지원의 다른 형태.
    3. 비디오 카메라에 거울 실린더의 전체 직경을 시각화하기 위해 적절한 거리에서 삼각대에 비디오 카메라를 설정합니다.
    4. 디머 설정으로 조명을 켜고 갑자기 큰 소음의 영향을 줄이기 위해 방 (즉, 낮은 볼륨, 미묘한 음악)에 백색 잡음을한다. 이 운동을 장려 인해 시끄러운 소리에 동결을 방지한다.
  2. ....

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Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

설명 된 행동 작업은 알츠하이머 병의 APP21 형질 전환 생쥐 모델에서 스트로크의 효과를 입증하기 위해 사용되었다. 뇌졸중과 APP21 형질 전환 유전자의 조합은 영향을받는 사지에 더 큰 모터 적자뿐만 아니라, 증가 된 메모리 적자가 발생할 것으로 예상된다.

실린더 작업은 총 앞다리 운동 기능을 평가하고, 해당 앞다리의 사용과 같이 표현된다. 또한, 빔 - 거리 태스크 구체적 뒷다리 운동 기능과 운동을 평가하기 위해 사용되었다. 스트로크 적절한 선조체에서 유도 된 이후 좌측 앞다리 하나가 존재하면, 모터 적자 것으로 예상된다. 통계적으로 그 공동 병적 쥐를 보여주지 않는 그림 2와 그림 3a 및도 3b 모두에 제시된 데이터는 각각 앞다리 나 뒷다리 적자가 있습니다. 이.......

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Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

모터와 각각의 증상의 중증도에 따라인지 기능 모두에 영향을 미칠 수있는 뚜렷한 행동 병리 뇌졸중 및 치매 결과의 조합. 따라서, 이러한 조건의 개별 기여도를 결정할뿐만 아니라, 병적 상태에서 결합 잠재적 상호 작용 효과에 대한 통찰력을 제공 할 행동의 다양한 작업을 활용하는 것이 필요하다. 제시된 데이터는 3 개의 비용 효율적인 스트로크 새로운 공동 병적 APP21 형질 전환 쥐 모델에서 운동 기능과 해마 따라 공간 학습 및 참조 메모리를 평가하는 시간을 절약하고 민감한 행동 작업을 보여줍니다. 제시된 데이터 외에, 이러한 태스크뿐만 아니라 AD 8,16의 모델 모두 다양한 질환 모델 널리 적용되어야 더 심한 뇌졸중 모델 10,14,18에서 확인되었다.

상기되는 것을, 어떤 작업은 리없이 없다mitations. 쥐 실린더와 빔 순응 될 경우 특히 모터 작업에 어떤 문제가 요구 될 수있다. 실린더 작업에있어서​​, 동기가 쥐 실린더 벽 앞.......

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Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

저자는 더 경쟁 재정적 이해 관계가 없음을 선언합니다.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

이 작업은 캐나다 보건 연구소(Canadian Institutes of Health Research, CIHR)의 자금 지원으로 이루어졌으며, 저자는 자금 지원에 대해 CIHR에 감사를 표합니다.

....

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
실린더Western UniversityPlexiglas 실린더
실린더 직경 : 23 cm < br / > 실린더 높이 : 40 cm
플랫폼 높이 : 30 cm
미러 길이 : 35 cm
미러 너비 : 26.5 cm		이것은 Western University Machine Services에서 우리 실험실을 위해 특별히 제작했습니다. 이 제품을 설계하려면 자신이 선택한 제조업체에 문의하십시오.
핸드헬드 비디오 카메라JVCGZ-E200
비디오 카메라 삼각대SlikF163
AM/FM 시계 라디오SylvaniaSCR1388
화이트 보드월마트너비: 71.12 cm
높이: 55.88 cm		이것들은 어떤 상점에서도 구매할 수 있습니다 (예: 월마트, 대학 서점)
드라이 이레이스 마커ExpoExpo 드라이 이레이스 오리지널 마커모든 상점 (예 : 월마트, 대학 서점)에서 구입할 수 있습니다 나무
빔Rona합판
너비 : 2 cm
길이 : 100 cm
VWR 범용 실험실 테이프VWR Intl.89097-920
iMovie '11애플 Inc.버전 9.0.9 (1795)이 원고에 사용된 버전이지만, 다른 iMovie 버전이나 비디오 편집 소프트웨어를 사용할 수 있습니다.
Stoelting Co.가 있는 Morris Water Maze Pool60136/60035비디오에 사용된 정확한 제품은 아니지만 본질적으로 동일합니다.
플랫폼 큐--사용된 플랫폼 큐는 작은 금속 스탠드와 흰색 구형 폼 볼을 사용하여 만들어졌습니다. 이들은 주택 개조 재료가 있는 모든 상점(예: Walmart, Rona 등)에서 구입할 수 있습니다.
Mainstays 71" 플로어 램프WalmartHW-F0377SLV
ANY-Maze 행동 추적 소프트웨어Stoelting Co.60000컴퓨터 및 액세서리가 있거나 없는 카메라를 포함하는 ANY-maze® 번들
컴팩트 비디오 카메라LogitechV-U0023
노트북Hewlett-PackardHP Pavilion dv6 노트북 PC노트북 노트북 특이사항: Radeon HD 그래픽 1.50 GHz, 6.00 GB RAM, 64비트 운영 체제가 탑재된 AMD A6-3420M APU.
Americana 무독성 아크릴 페인트DecoArtDAO67-9DecoArt 사이트에서 주문하거나 DecoArt 소매점에서 매장에서 구입할 수 있습니다.
포스터 보드: 월마트PA-1961
Platform 이 있습니다.

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Auld, D., Kornecook, T., Bastianetto, S., Quirion, R. Alzheimer's disease and the basal forebrain cholinergic system: relations to β-amyloid peptides, cognition, and treatment strategies. Prog Neurobiol. 68 (3), 209245(2002).
  2. Huang, Y., Mucke, L.

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