2021년 7월 12일
학습과 기억은 발달, 질병 의존, 또는 환경 유발 인지 장애를 연구하는 데 강력한 지표입니다. 대부분의 인지 평가에는 특수 장비와 광범위한 시간 약속이 필요합니다. 그러나 셔틀박스 분석체는 기존의 젤박스를 활용하여 성인 제브라피시 인식의 신속하고 신뢰할 수 있는 평가를 제공하는 연관 학습 도구입니다.
셔틀 박스 분석은 무딘 힘 외상 또는 제브라피시의 다른 유형의 뇌 손상에 따라 인지 장애의 진행 및 회복을 재현합니다. 셔틀 박스 분석기능을 사용하면 제브라피시의 단기 및 장기 메모리 모두에서 비교적 간단하고 빠르며 강력한 연관 학습 측정을 할 수 있습니다. 먼저 30.5~19~7.5센티미터 젤 박스를 5~19센티미터 의 수족관급 플렉시글래스를 45도 각도로 수정하여 셔틀박스를 준비한다.
그런 다음 탱크의 중간 지점을 표시하는 선을 만들어 물고기가 탱크의 중간을 교차했을 때 를 평가합니다. 셔틀 박스에 800 밀리리터의 시스템 물을 추가한 후, 2~3마리의 물고기를 시스템 물이 들어 있는 홀딩 탱크에 넣습니다. 셔틀 박스 분석이 수행될 어두운 방에 탱크를 둡니다.
다음으로 어두운 방에는 셔틀 박스 중앙에 물고기 한 마리를 놓습니다. 뚜껑을 고정하고 전극을 전원 공급 장치에 부착합니다. 물고기는 어둠 속에서 적응해야합니다.
모든 조명을 끄고 물고기를 셔틀 박스로 15분 간 안내합니다. 물고기가 자유롭게 탱크를 탐험 할 때 성공적인 적응을 고려할 수 있습니다. 물고기의 성공적인 적응 후, 수동으로 물고기에 의해 점유 측면에 젤 박스 벽에서 약 2 센티미터 800 루멘 붉은 렌즈 손전등을 빛난다.
물고기가 백금 와이어 옆에 쉬고 있다면 재판을 시작하지 마십시오. 물고기에 직접 빛 자극을 비추고 수동으로 자극의 지속적인 시각화를 보장하기 위해 빛과 물고기의 측면 움직임을 따르십시오. 성공하거나 실패한 재판에 대한 다음 조건 중 하나가 충족 될 때까지 빛 자극을 계속 제공합니다.
물고기가 빛 노출 후 15초 이내에 탱크의 중간 지점을 가로지르는 경우 시험이 성공적이라고 생각해 보십시오. 물고기가 중간 지점을 교차하면 즉시 빛 자극을 중지합니다. 시험이 실패하면 전기 전도 전원 공급 장치를 사용하여 1 암페어에 20 밀리볼트의 음수 충격 자극을 적용하고, 최대 4개의 충격으로 15초 동안 2초 를 번갈아 가며 또는 물고기가 상자의 중간 지점을 통과할 때까지 번갈아 가며.
그런 다음 빛과 음의 자극을 모두 종료합니다. 훈련 기간 전에 는 15 분 동안 어두운 조건에서 물고기를 떠나 셔틀 박스에 성공적으로 적응을 보장합니다. 그런 다음 물고기가 차지하는 측면의 젤 박스 벽에서 약 2센티미터 떨어진 800 루멘 붉은 렌즈 손전등을 수동으로 비춥춥습니다.
물고기에 직접 빛 자극을 비추고 자극의 지속적인 시각화를 보장하기 위해 빛과 물고기의 측면 움직임을 따르십시오. 빛이 물고기에 비추는 동안, 동시에 한 암페어에 20 밀리볼트의 불리한 충격 자극을 적용, 2 초에 번갈아, 최대 4 충격으로 15 초 동안 2 초 또는 물고기가 상자의 중간 지점을 통과 할 때까지. 일단 이것이 달성되면, 빛과 불리한 자극을 종료합니다.
25회 반복을 반복합니다. 완료되면, 물고기가 어두운 조건에서 15 분의 또 다른 적응 기간을 허용합니다. 초기 테스트 기간 동안 셔틀 박스에서 15분 동안 성공적으로 적응한 다음 최대 15초 동안의 라이트 자극만 적용하고 응답을 기록합니다.
물고기가 빛의 자극을 시작한 후 15초 이내에 셔틀 박스의 중간 지점을 가로질러 가는 경우 시험이 성공적이고, 물고기가 중간 지점을 넘어갈 때 즉시 빛의 자극을 멈춥시면 시험이 성공적이라고 생각해 보십시오. 물고기가 광선 자극을 시작한 후 15초 후에 셔틀 박스의 중간 지점을 가로지르지 않고 15초 후에 빛의 자극을 멈추면 시험이 실패한 것으로 간주하십시오. 초기 테스트 중에 실패한 시도 후 불리한 자극을 적용하지 마십시오.
초기 테스트 기간 이후에 단기 메모리 테스트를 수행합니다. 극적인 뇌 손상을 유도 하 고 테스트 하기 전에 4 시간 동안 기다립니다. 그런 다음 셔틀 박스에서 물고기를 15 분 동안 수용하십시오.
최대 15초 동안 의 빛 자극만 적용하여 단기 메모리를 평가하고, 빛이 꺼지기 전에 물고기가 상자의 중간 지점을 가로질러 지나거나, 시험 통과로 간주하거나, 실패한 시험으로 간주되는 15초 이내에 중간 지점을 넘지 못하는 경우 기록합니다. 각 시험 사이의 30초 휴식 기간으로 위의 단계를 25회 반복하고 성공적이고 실패한 시험 의 수를 기록합니다. 초기 테스트 후 4일 간 장기 메모리 테스트를 수행합니다.
외상성 뇌 손상을 유발하고 테스트하기 전에 4 시간 동안 기다린 다음 셔틀 박스에서 물고기를 15 분 동안 적응시하십시오. 최대 15초 동안 의 빛 자극만 적용하여 장기 메모리를 평가하고, 빛이 꺼지기 전에 물고기가 상자의 중간 지점을 가로질러 지나거나, 시험 통과로 간주하거나, 실패한 시험으로 간주되는 15초 이내에 중간 지점을 넘지 못하는 경우 기록합니다. 각 시험 사이에 30초 의 휴식 기간을 가진 위의 25번을 반복하고 성공적이고 실패한 시험의 수를 기록합니다.
인지 평가를 위한 학습 및 기억 패러다임에 대한 교육 개요는 여기에 표시됩니다. 8개월의 손상되지 않은 물고기, 젊은 성인, 18개월, 중년 성인, 24개월, 고령자, 고령자, 홍등등을 피하는 행동을 배우기 위해 비슷한 수의 시험이 필요했습니다. 심한 무딘 힘 외상성 뇌 손상 모델, 또는 STBI를 활용 한 후, 다른 연령대의 물고기는 부상 후 1 ~ 5 일 에 걸쳐 분석을 마스터하기 위해 시험의 유사한 수를 필요로했다.
STBI 다음 날, 모든 연령대의 물고기는 손상되지 않은 컨트롤보다 훨씬 큰 행동을 배우기 위해 비슷한 수의 시험이 필요했습니다. 손상되지 않은 물고기는 셔틀 박스를 빠르게 마스터하여 약 17 번의 시험에서 5 번의 연속 양성 시험을 달성한 반면, 가벼운 뇌 손상 또는 가벼운 TBI, 물고기는 행동을 배우기 위해 시험 횟수가 크게 증가했습니다. 이 적자는 2개의 온화한 TBI 후에 증가하고 3개의 온화한 TBI 상해 후에 더 상승했습니다.
손상되지 않은 물고기는 초기 테스트 기간에 비해 즉각적인 기억과 지연 된 메모리에 성공적인 시험의 퍼센트 차이의 약간의 증가를 나타낸다. 하나의 온화한 TBI에 따라, 물고기는 손상되지 않은 물고기에 비해 중요하고 즉각적인 기억 적자를 표시. 이 경향은 두 개의 온화한 TBI와 3개의 온화한 TBI 둘 다 에 따라 증가한 적자로 반복되는 상해로 계속되었습니다.
적용된 불리한 자극의 타이밍은 매우 중요합니다. 불리한 자극을 빛과 페어링하고 동시 제거는 그들의 협회를 고화시키고 패러다임에 매우 중요합니다. 분석법은 발달, 노화 및 인지 장애에 대한 환경적 영향을 조사하는 데 사용할 수 있는 신속한 평가 또는 복잡한 연관 학습을 허용합니다.
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셔틀 박스 분석법(Shuttle Box Assay)은 성체 제브라피시의 연합 학습을 측정하는 데 사용되는 인지 평가 도구이며, 특히 외상으로 인한 인지 장애 맥락에서 유용합니다. 이 방법은 뇌 손상 후 단기 및 장기 기억을 모두 신속하게 평가할 수 있게 하여, 단순한 설정 내에서 학습과 기억의 역학을 연구하는 것을 용이하게 합니다.
셔틀 박스 분석법(Shuttle Box Assay)은 제브라피시의 연합 학습 및 기억력을 평가할 수 있는 신속하고 재현 가능한 방법을 제공하여, 외상성 뇌 손상 후의 인지 기능 저하를 조기에 발견할 수 있게 합니다. 이 분석법은 절차가 간단하고 필요한 장비가 최소화되어 있어 발견 신경과학 분야에서 확장 가능한 스크리닝을 지원하며, 신경 보호 또는 신경 회복 화합물의 타겟 검증을 용이하게 합니다. 연령대별 인지 진행 상황과 회복 과정을 추적할 수 있는 이 분석법의 능력은 신경퇴행성 질환 및 외상성 뇌 손상(TBI)의 전임상 모델에서 예측 신뢰도를 높여줍니다.
Shuttle Box Assay는 표적 가설 검증부터 리드 화합물 도출에 이르는 발견 연속 체계에 부합하며, 신경정신질환 및 신경퇴행성 질환 프로그램의 인지적 종점(cognitive endpoints)에 대한 기전적 위험 감소(mechanistic de-risking)를 제공합니다.