2012년 2월 26일
이 문서에서는 생쥐의 학습과 기억 기능을 평가하기 위해 수정된 자동화 기기를 이용한 T-미로 검사의 프로토콜을 제공합니다.
추적 시스템이 적용된 수정된 자동 팀원 앱(Automatic teammates app)이 나타나 있습니다. 이 앱은 25cm 높이의 벽이 있는 흰색 플라스틱 레일로 구성되어 있습니다. MA는 구역 A를 향하는 자동 스레드에 의해 6개의 구역으로 나뉩니다. 그중 하나는 STA 구획입니다.
S2는 팀원들 간의 유사성입니다. A1과 A2는 각각 왼쪽 팔과 오른쪽 팔 아래를 나타냅니다. P1과 P2 영역은 A1 또는 A2에서 A1으로 이어지는 연결 통로를 비교하여 생쥐가 정적 구획으로 돌아올 수 있도록 합니다.
시연을 위해 이 영상에서는 문이 자동으로 아래로 열리지만, 문 중 하나는 수동으로 조작됩니다. 이러한 개선된 조작기를 통해 팀원들의 수행 능력 동안 분자 생리학 및 유전학 기법에서 INB micro SSIS를 사용할 수 있습니다. N은 디스펜서의 주기이며, 교차 주기는 먹이 보상으로 사용되며, 먹이 디스펜서 병 다음에 폐기 병이 이어집니다.
먹이 트레이의 먹이 디스펜서에서 펠릿이 배출되고, 이후 지형 펠릿 아래로 버려지는 것을 볼 수 있습니다. 마우스는 센서에 의해 감지되며 컴퓨터로 기록됩니다. 실제로, 비디오 추적 시스템의 프로그램이 펠릿을 자동으로 배출하므로 세션이 끝날 때까지 별도의 조작을 할 필요가 없습니다. CCD 카메라는 오퍼레이터 상단에 장착되어 컴퓨터가 마우스의 행동을 이미지로 캡처할 수 있게 하며, 장치는 100% 조도로 조명됩니다.
Appell 장치를 방음실에 배치하여 주변 환경의 소음을 줄일 것을 권장하며, 작동 세션 시작 1주일 전부터 매일 체중을 측정하고 각 마우스에 정해진 양의 먹이를 제공하여 해당 기간에 적응시키십시오. 실험 기간 동안 자유 섭식 체중의 80%에서 85%를 유지하기 위해 표준 CHO 사료를 정해진 기간 동안 급여하십시오. 목표 체중에 도달한 다음 날, 직사광선을 피하기 위해 첫 번째 시험 시작 최소 30분 전에 마우스가 들어있는 모든 케이지를 방음실로 이동시키십시오. 조명을 피하기 위해 케이지를 맨 위 선반에 배치하지 마십시오.
마우스를 오퍼레이터에 넣기 전, 먼저 오퍼레이터를 닦아내고 차아염소산수를 사용하여 ProAct 단서에 기반한 편향을 방지해야 합니다. 오늘 마우스당 6마리씩 중앙에 배치하고, 6개의 지침에 따라 각 먹이 공급기 트레이에 하나씩 배치합니다. 모든 마우스를 단독 케이지에 넣어 Perus에 배치하고 자유롭게 움직이도록 둡니다.
모든 문을 닫은 상태에서 30분 동안 Perus를 탐색하게 합니다. 중재 하루 뒤부터, 모든 문을 닫고 먹이통에 펠릿을 넣어둔 상태에서 마우스의 혈액을 매일 채취합니다. 마우스가 5분 이내에 펠릿을 섭취하면 마우스를 왼쪽 암(arm)에 배치하십시오. 마우스가 5분 AOPs 동안 펠릿을 섭취하지 않으면 마우스를 오른쪽 암으로 이동시키고 사전 훈련을 다시 시작합니다. 이 훈련 과정은 하루에 5회 반복하며, 마우스가 펠릿을 완전히 섭취할 때까지 계속합니다.
80% 이상의 기간 동안 생쥐를 정지 구획에 배치했습니다. 문을 열면 생쥐가 처음으로 한쪽 팔(arm)을 선택하여 빠르게 이동한 후 스스로 시작 구획으로 돌아옵니다. 그 후 생쥐에게 다음 선택 기회를 제공합니다.
이제 네 번째 팔의 반대편 팔을 뭅니다. 다음으로, 마우스가 스스로 정적 박스로 돌아가면 이 절차를 반복합니다. 대조군과 실험군 마우스 모두에게 하루에 10회씩 이 과정을 반복합니다.
이 기준을 바탕으로 첫 번째 선택과 전체 선택 명사 사이에 3, 10, 30 또는 60초의 지연 시간을 삽입하여 지연 유지 과제(delayed retention task)에서 마우스를 추가로 테스트할 수 있습니다. 이것은 해당 과제의 정보인 고유 마우스 ID, 유전자형, 귀 펀칭 패턴 및 수동 Land application program을 통해 도출된 기록을 위한 워크시트입니다. plug TM 온라인 입력 프로젝트 ID를 선택하십시오.
예를 들어, 마스터 라인 이름 입력 세션입니다. 예를 들어, 테스트 날짜, C 카메라로 캡처한 이미지와 함께 공식 등의 입력 파라미터, 그리고 작업자의 컷 타임과 크기입니다. 다음으로 트라이얼 ID를 입력합니다.
예를 들어, 드롭다운 메뉴를 통해 참조 파일 이름에 해당하는 스테이션 번호나 작업 이름을 지정하고, 선택 번호, 장비 오류에 따른 시간 제한 및 패널티 시간을 입력해야 합니다. 그런 다음 캡처된 이미지에 따라 밝기와 대비 값을 설정하여 특수한 단일 비트 이진 이미지를 생성합니다. 마지막으로, 적절한 관심 영역(ROI)이 수집되어 패턴이 완성되었는지 확인하면 프로그램의 테스트 준비가 완료됩니다.
마우스를 조심스럽게 들어 올려 시작 구획에 넣습니다. 시작 버튼과 힘 선택 버튼을 클릭합니다. 시작하면 실시간 이미지와 이진 이미지, 그리고 장의 병변을 확인할 수 있습니다.
이 사례에서, 피험자는 오늘 오른팔을 이용해 ED 분야의 실험을 수행했으며, 마우스가 페이지에 진입하고 문이 열렸습니다. 완전히 선택하여 내려가는 지점에서 기간이 왼팔로 전달되었습니다. 마우스가 왼팔에 진입했기 때문에 응답은 정답으로 처리되었습니다.
응답 결과는 모니터 하단의 라이트 윈도우에 표시됩니다. 여기서 예시 라이브 이미지의 재생 속도는 새들이 가깝게 있음을 나타내며, 노란색 원은 교차 기간을 나타냅니다. 마우스는 하루 한 세션당 10회의 연속 시행을 거칩니다.
마우스가 매일 훈련을 통해 평균 80%의 정답률에 도달하면, 정답 반응 잠복기, 세션 완료까지의 거리, 그리고 소거 오류 횟수가 프로그램에 의해 자동으로 계산됩니다. 각 세션이 끝난 후, 마우스는 홈 케이지로 돌아갑니다. 디스펜서 플레이트를 세척하고 페이퍼 타월로 플러그를 닦아 청결하게 유지하며, 공장 절단 부위에 따른 편향을 방지하기 위해 물을 깨끗이 관리하십시오. 대조군 및 실험군 마우스의 경우, 이러한 기준을 적용하며 지연 유지 과제에서 마우스를 추가로 테스트하고자 한다면 프로그램 설정에서 지연 파일을 선택하고 다음 세션을 시작하면 됩니다.
이 절차는 위치 처리 과제와 어느 정도 유사하지만, 좌측 팔 또는 우측 팔 중 항상 한 쪽 팔만 사용하며 이는 위치 유지 과제 및 적용 프로그램에서도 마찬가지입니다. 이 과제에 사용할 참조 파일 이름을 선택하고 드롭다운 메뉴에서 마우스 이름을 선택한 후, 마우스를 시작 구획에 넣으십시오. 시작 버튼을 클릭하면 리드 초이스가 시작됩니다.
이 경우, 선택한 팔은 항상 주기적으로 바이트됩니다. 생쥐는 보통 하루 세션당 10~20회의 연속 시행을 거칩니다. 생쥐는 정답률 평균 80%의 기준에 도달할 때까지 매일 훈련합니다.
결과는 마우스 실험 후 자동으로 계산됩니다. 이러한 기준에 따라, 세션 간의 지연 시간을 삽입하여 기억 유지 능력을 평가하거나 행동 활성도를 평가하기 위해 마우스와 추가 세션을 수행할 수 있습니다. 시행 및 세션 전반에 걸쳐 레버의 위치를 반대편 암(arm)으로 변경함으로써, 강제 선택 과제에서 alpha complicated hetero M 및 type LI에 의해 제어되는 이 과정을 교정하도록 유도하였습니다.
이 결과는 돌연변이 쥐가 디스크 작업에서 CBR 기능 장애를 보였음에도 불구하고 해당 작업 수행에 문제가 없었으며, 한 달의 지연 시간이 지난 후에도 버스 학습에서 아무런 장애를 보이지 않았음을 입증하는 작업 기억 결과입니다. 하지만, 돌연변이 쥐들은 성능 저하를 보였습니다. Teammates Test는 보행 및 참조 기억을 평가하는 데 가장 널리 사용되는 행동 테스트 중 하나입니다.
설치류 실험에서 당사는 테스트 장치를 개선하였으며, 이는 여러 가지 장점이 있습니다. 첫째, 슬라이딩 도어가 자동으로 열려 마우스가 매 시행 후 스스로 S 박스로 들어갈 수 있습니다. 이러한 MA의 자동화는 보상 및 먹이 디스펜서를 수동으로 조작하는 데 필요한 시간과 노력을 줄여줍니다.
또한 저희 실험실에서는 한 번의 실험에 최대 4명의 팀원이 동시에 참여할 수 있습니다. 둘째로, 슬라이딩 도어가 아래로 열리는 구조 덕분에 in vivo, in vivo 미세투석, in vivo 전기생리학 또는 in vivo 광유전학 실험과 같이 머리 부분의 배선이 필요한 기술들을 적용할 수 있습니다. 마지막으로, 미로가 쥐가 뒤로 돌아가지 않고 오직 앞으로만 이동할 수 있도록 설계되어 있어, 쥐가 원활하게 움직일 수 있습니다.
이 영상에서는 수정된 자동 팀메이트 장치와 관련 프로토콜을 소개하겠습니다. 여기 계신 분은 Hiro Pash 박사님입니다. 저희 실험실의 Hirotaka 씨가 이 영상에서 수정된 자동 장치를 이용한 프로토콜을 시연하겠습니다. Hirotaka 씨, 이 개선된 장치를 사용한 팀메이트 테스트에 대한 첫인상은 어떠셨나요?
저의 첫인상은 장치와 소프트웨어 프로그램이 매우 다루기 쉬워 테스트를 즉시 수행할 수 있다는 것이었습니다. 누구나 이 기기들과 프로그램을 조작할 수 있다고 생각하시나요, 아니면 일종의 특별한 교육이 필요한가요? 부분적으로 동의합니다.
누구나 조작법을 배울 수 있습니다. 테스트 절차를 수행하기 위해 특별한 교육이 필요하지는 않습니다. 테스트를 수행하는 동안 주의를 기울여야 할 팁이나 사항이 있습니까?
네. 매일 체중을 조절하여 대량으로 제공되는 먹이에 대한 동기를 유지하도록 주의를 기울이고 있습니다. 동기 부여의 개체 차이는 팀원들의 수행 능력에 변동을 일으킬 수 있습니다.
본 논문은 생쥐의 학습 및 기억 기능을 평가하기 위해 수정된 자동 장치를 이용한 T-maze 테스트 프로토콜을 제시합니다. 이 시스템을 통해 테스트 과정 중 정밀한 추적과 보상의 자동 지급이 가능합니다.
자동화된 T-미로 강제 교대 및 좌우 변별 과제는 유전자 변형 마우스의 작업 기억과 참조 기억에 대한 강력하고 정량적인 평가를 제공합니다. 이 플랫폼은 중추신경계(CNS) 약물 발견 과정에서 표적 검증 및 기전적 리스크 감소에 필수적인 고처리량의 재현 가능한 행동 표현형 분석을 가능하게 합니다. 생체 내 전기생리학 및 광유전학과의 통합은 초기 발견 단계부터 전임상 연구에 이르기까지의 중개 연구 연속성을 더욱 향상시킵니다.
이 자동화된 T-미로 플랫폼은 초기 발견부터 전임상 단계까지의 연속 과정에 적합하며, CNS 약물 개발에서의 타겟 검증, 리드 물질 발굴 및 중개 연구를 지원합니다.