2018년 8월 4일
이 논문 조작 조화 자동 높은 처리량의 행동 모니터링 시스템 IntelliCage 시스템을 사용 하 여 Alzheimer의 질병의 유전자 모델 인지 평가 대 한 프로토콜을 설명 합니다.
이 방법은 인지 결핍 또는 정신 질환의 동물 모델과 같은 신경 과학 분야의 주요 질문에 답하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이 기술의 주요 장점은 적은 인력으로 다양한 인지 작업에 대한 재현성이 높은 데이터를 얻을 수 있다는 것입니다. 일반적으로 이 방법을 처음 접하는 개인은 시스템이 정확한 작업을 위해 많은 단계를 필요로 하기 때문에 어려움을 겪을 것입니다.
디자이너 소프트웨어는 주요 실험 정의가 포함된 실험 파일이 생성되는 곳입니다. 실험 파일은 가격 선호도와 같은 특정 테스트를 실행하는 데 사용되며, 특정 기간 내에 네 모서리 중 하나만 액세스할 수 없습니다. 동물 목록을 만드는 것으로 시작합니다.
조건을 정의하고 대상 마우스의 수, 유전 계통의 수, 동물의 성별 및 사용할 케이지의 수에 대한 매개 변수를 설정합니다. 그런 다음 중앙 도구 모음에서 적절한 트랜스폰더 유형인 DataMars 또는 Trovan을 선택합니다. 다음으로, Groups 패널에서 Groups 창의 녹색 더하기 또는 빨간색 십자 버튼을 각각 눌러 실험 그룹을 추가하거나 제거합니다.
Cluster 함수를 사용하면 올바른 코너와 변, 중립 코너와 변을 정의하여 부분군을 동일하게 연산을 수행할 수 있습니다. 그런 다음 이름, 태그, 성별, 그룹 및 클러스터를 포함한 사이트 변수. Export Animals(동물 내보내기)를 선택하여 동물 목록을 저장하고 붙여넣습니다.
그리고 파일 메뉴 표시줄에서 동물 가져오기를 클릭하여 다른 실험을 위해 동물 목록을 복제합니다. 그런 다음 설정 탭에서 해당 ID 번호를 사용하여 모든 시스템을 설정합니다. 디자이너 섹션의 주소 수를 실제 주소 수와 일치시킵니다.
그런 다음 다음 모듈 및 옵션 탭을 사용하여 Intellicage 탭에서 실험적 프로토콜을 빌드합니다. 모듈 탭을 클릭하여 모듈 공간에서 실험 구조를 설계합니다. 새 모듈을 추가하려면 Add를 누르고 units 파트에 표시된 단위를 모듈 공간으로 드래그합니다.
노즈포크 적응 모델을 만들려면 태스크 섹션에서 도어 유닛을, 유틸리티 섹션에서 게이트 및 타이머 유닛을, 이벤트 섹션에서 방문 및 노즈포크 유닛을 모듈 공간으로 드래그합니다. Nosepoke 장치의 온라인에 있는 Any를 In in the Gate 장치에 연결합니다. 링크 아웃을 클릭하여 게이트 유닛을 닫습니다.
게이트에서 링크를 통해 도어 유닛을 엽니다. 타이머 장치에서 활성화하려면 게이트에서 링크 아웃하십시오. 타이머 장치에서 링크 아웃하여 도어 장치에서 닫습니다.
타이머 섹션에서 기간을 5, 000밀리초로 설정합니다. 옵션 탭에서 문과 케이지의 초기 상태를 정의합니다. 음주 세션이 아닌 세션에서 닫을 모든 문을 PP 또는 PPR 작업의 일반적인 초기 상태로 지정합니다.
그런 다음 Modules 섹션의 링크에 해당하는 Options Tab(옵션 탭)에서 시간 일정을 설정합니다. 매개변수를 정의한 후 Save As 버튼을 클릭하여 실험 파일을 저장합니다. 마지막으로 실험 파일을 로드하고 컨트롤러의 시작 버튼을 누른 다음 시스템과 마우스의 현재 상태를 모니터링하고 시각화합니다.
무선 주파수 식별 트랜스폰더를 이식하려면 먼저 견갑골 뒤쪽 부분의 피부를 꼬집고 들어 올려 주머니를 만듭니다. 다음으로, 주사 부위에 70% 에탄올을 적셔 피하 공간으로의 털 유입을 최소화합니다. 그런 다음 척추와 평행한 피부에 주사 바늘을 삽입합니다.
마이크로칩을 피하로 배출하고 피부를 통해 마이크로칩을 꼬집어 견갑골 간 공간에 유지합니다. 바늘을 천천히 빼내고 항상성을 제공하기 위해 몇 초 동안 해당 부위를 계속 꼬집습니다. 마지막으로, 마우스가 완전히 보행할 수 있게 되면 마우스를 홈 케이지로 되돌립니다.
여기에 사용된 피험자는 NLF, Mild Model 및 NLGF Severer Model을 포함한 여러 AD 모델과 두 개의 대조군이었습니다. 그 결과, AD Models in Place 선호 반전의 성능은 젊은 성인에서 약간 손상되는 것으로 나타났습니다. 그러나 나이가 많은 피험자의 수행 능력은 현저하고 점진적으로 손상되었습니다.
실행 기능과 관련하여 Severer AD 모델은 연속 반응 시간 테스트의 마지막 단계에서 정확도가 부족했습니다. 촉진된 강박성은 NLGF 마우스의 젊은 성인과 노인 피험자에서 관찰되었습니다. 흥미롭게도, 젊은 성인인 NLF 마우스의 강박성이 증가했지만 나이가 들면서 야생형 마우스와 비슷해졌습니다.
이 절차를 시도하는 동안 매일 시스템을 계속 점검하고 케이지 안에서 견디는 동물의 상태에 특별한주의를 기울이는 것이 중요합니다. 이 과정에서 약물과 같은 금속의 치료는 치료 전략에 대한 질문과 같은 추가 질문에 답하기 위해 수행 될 수 있습니다. 개발 후 이 기술은 신경 과학 분야의 연구자들이 생합성 모델의 행동 표현형 또는 변이를 탐구할 수 있는 길을 열었습니다.
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이 논문은 IntelliCage 시스템을 사용한 알츠하이머 질환의 유전자 모델에 대한 인지 평가 프로토콜을 설명합니다. 이 고처리량 자동화된 행동 모니터링 시스템은 조작적 조건화를 허용하고 인지 작업에 대한 재현 가능한 데이터를 제공합니다.
Automated long-term behavioral phenotyping addresses the challenge of detecting subtle, age-dependent cognitive deficits in Alzheimer's disease models, enabling early target validation and mechanistic de-risking. The IntelliCage system provides reproducible, quantitative readouts of spatial learning and executive function, supporting predictive confidence in preclinical decision-making. This approach reduces variability and manpower burden while enhancing translational continuity from discovery through lead identification.
The IntelliCage system fits within the discovery continuum from target validation through lead identification, providing mechanistically relevant behavioral data that informs go/no-go criteria.