29 mei 2013
Protocollen worden aangeboden voor twee gevestigde motorische coördinatie taken, het versnellen rotarod en horizontale balk, ook twee tests ontwikkeld in Oxford onlangs, de statische staven en parallelle staven. Deze tests kunnen detecteren motorische stoornissen potentieel van interesse in hun eigen recht, maar ook als mogelijke variabelen in testen van andere gebieden van gedrag.
Het algemene doel van deze procedure is het meten van de motorische coördinatie bij muizen. Dit wordt bereikt door eerst te testen op de versnellende rotorod. Vervolgens wordt de motorische coördinatie getest op de onal-stang.
Het dier kan ook worden getest op statische stangen. Tot slot kan de prestatie op de parallelle stangen worden gemeten. Uiteindelijk kunnen resultaten worden verkregen die laten zien of de muis beperkingen heeft in de motorische coördinatie.
Over het algemeen zullen personen die nieuw zijn met deze techniek moeite hebben vanwege de moeilijkheid om de muis voor al de volgende tests correct op het apparaat te plaatsen. Breng de muizen vijf tot 20 minuten voor de test naar de experimentele ruimte om er zeker van te zijn dat ze volledig wakker zijn. De hier getoonde rotarod was gebouwd aan de University of Oxford.
De stang heeft een diameter van drie centimeter en is voorzien van een reeks parallelle ribbels op het oppervlak, die de muizen helpen om deze effectiever vast te grijpen. Een flens aan elke zijde voorkomt dat de muis van de stang afglijdt. Deze flenzen hebben een diameter van 30 centimeter en bevinden zich op zes centimeter afstand van elkaar.
De staaf is vastgezet op 30 centimeter van de basis van het apparaat. Om vallen op te vangen voordat de proef begint, wordt er een zachte, gewatteerde ondergrond aan de basis geplaatst. Bereid de rotarod voor door een startsnelheid van vier omwentelingen per minuut en een versnellingssnelheid van 20 omwentelingen per minuut in te stellen.
Om te beginnen, houd de muis bij de staart vast en breng deze onder een hoek van 45 graden onder het horizontale vlak naar de staaf toe. Laat het dier snel los wanneer het de staaf bijna raakt. Alternatief kan de muis op een houten pen worden geplaatst, waarna de pen wordt gebruikt om het dier naar de staaf over te brengen.
Start de versnelling 10 seconden nadat de muis op de stang is geplaatst en noteer de snelheid waarbij de muis eraf valt. Als de muis vóór vijf seconden valt en dit waarschijnlijk te wijten is aan een onjuiste plaatsing door de experimentator, mag het resultaat niet worden genoteerd en moet de proef opnieuw worden gestart als de muis vóór 10 seconden valt. Noteer de tijd en geef het dier nog twee pogingen.
Registreer voor dieren die langer dan 10 seconden blijven zitten de snelheid waarmee het dier valt. Soms kan de muis stoppen met lopen en vervolgens enige tijd rond de staaf dwalen voordat hij uiteindelijk valt. Het is nuttig om de snelheid van dit voorkomen te noteren.
De prestatie wordt berekend als de gemiddelde snelheid tussen de pogingen. Bijvoorbeeld, een muis die één keer vóór 10 seconden valt en daarna blijft zitten tot 12 rotaties per minuut. De tweede keer wordt de score berekend als vier plus 12 gedeeld door twee, wat gelijk is aan acht rotaties per minuut.
De horizontale stangmeting bepaalt de kracht en coördinatie van de ledematen, waarbij meestal een stang met een diameter van twee millimeter wordt gebruikt. Stangen met een grotere diameter kunnen leiden tot meer verfijnde prestatiescores. Messing stangen van 38 centimeter lang worden door een houten steunkolom 49 centimeter boven het bankoppervlak gehouden.
De staven worden onder spanning gehouden wanneer ze in de inkepingen van steunen worden geplaatst die licht naar elkaar toe zijn getrokken. Begin de testen met de staaf van twee millimeter. Houd de muis bij de staart vast en plaats deze op de bench voor het apparaat.
Schuif het dier snel naar achteren, ongeveer 20 centimeter, om het lichaam snel loodrecht op de stang te richten. Til het dier op zodat het de horizontale stang in het midden alleen met zijn vier poten vastgrijpt.
Laat de staart los en start gelijktijdig een stopwatch. Indien de muis de stang niet weet vast te grijpen en de plaatsing door de experimentator hiervan de oorzaak kan zijn, dient de val niet te worden genoteerd en moet het dier na een korte rustperiode opnieuw worden getest.
Als de muis vóór vijf seconden valt en dit blijkbaar niet te wijten is aan een onjuiste plaatsing door de experimentator, herhaal de procedure dan tot maximaal drie keer in een poging om een score van meer dan vijf seconden te behalen. Registreer ofwel de tijd waarop de muis valt, ofwel de tijd totdat de muis een kolom aanraakt met een maximale testtijd van 30 seconden; gebruik de beste score als het gegeven om de horizontale stang te scoren. Als de muis tussen één en vijf seconden valt, is de score één; tussen zes seconden en 10 seconden is de score twee.
Ken score twee toe tussen 11 seconden en 20 seconden. Ken score drie toe tussen 21 seconden en 30 seconden. Ken score vier toe bij vallen na 30 seconden of bij het blijven hangen aan de stang tot 30 seconden.
Krijgt een score van vijf, en de muis krijgt ook een score van vijf als deze een uiteinde aanraakt. Ondersteuning met zijn vier pootjes op elk moment tijdens het testen. Als een score van vijf wordt behaald op de staaf van twee millimeter, kan het dier na een korte rustperiode worden getest op dikkere staven.
Het scoresysteem voor de staven van vier en zes millimeter is hetzelfde als voor de staaf van twee millimeter, en de uiteindelijke score is het cumulatieve totaal. Een muis die bijvoorbeeld een vijf scoort op de staaf van twee millimeter, maar na 13 seconden van de staaf van vier millimeter valt, scoort vijf plus drie, wat gelijk is aan acht.
In deze test voor motorische coördinatie worden houten pinnen of staven van verschillende diktes, met diameters van 35, 28, 22, 15 en negen millimeter en elk 60 centimeter lang, met een G-klem aan een laboratoriumplank bevestigd op 60 centimeter van de vloer. Er wordt een markering geplaatst op 10 centimeter van het uiteinde bij de bank om de finishlijn aan te geven. Om te beginnen wordt de muis aan het verre uiteinde van de breedste staaf geplaatst, met de kop van de plank afgekeerd; noteer de tijd die het dier nodig heeft om zich naar de plank te oriënteren en de totale transitietijd.
Indien de muis tijdens de oriëntatie ondersteboven draait en zich aan de onderkant van de staaf vastklampt, wordt deze willekeurig toegewezen aan de maximale score van 120 seconden. Het dier wordt niet getest op de overige staven en ontvangt eveneens een maximale transitwaarde. Indien de muis na de oriëntatie valt of de maximale testtijd van 120 seconden bereikt, mag deze niet worden getest op smallere staven.
Een maximale score wordt ook toegekend als de muis ondersteboven draait tijdens het oversteken van de staaf na de oriëntatie; plaats de muis in dat geval terug in de thuiskooi en laat deze rusten voor het testen. Gebruik de volgende kleinere staaf. Plaats het dier op de kleinere staaf zoals eerder aangetoond.
Als de muis voor vijf seconden van de stang valt, vervang deze dan en sta maximaal twee extra pogingen toe. Noteer de tijd tot het omkeren van de stang of totdat de muis eraf valt. Om de parallelle stangen op te stellen, ondersteun twee stangen van één meter lang en vier millimeter in diameter, met een tussenruimte van 30 millimeter op een houten steun.
Kolommen 60 centimeter boven de vloer. Plaats de muis in het midden van de twee stangen met de longitudinale as loodrecht op de stangen. Beide voorpoten moeten op de ene stang rusten en beide achterpoten op de andere stang.
De scoren verloopt op een vergelijkbare manier als bij de statische staven. Er worden twee maten gehanteerd: de tijd tot de muis zich 90 graden ten opzichte van de startpositie oriënteert en de tijd tot het dier een van de eindsteunen bereikt. Evenzo moeten de oriëntatie en de oversteek worden voltooid zonder dat het dier op zijn rug draait, anders wordt de maximale tijd toegekend.
Als het dier vóór vijf seconden valt, is dit waarschijnlijk te wijten aan een onjuiste plaatsing en moet het dier opnieuw worden getest. Oorspronkelijk werd een statische staaf gebruikt om de progressie van de ziekte te monitoren bij mutante muizen met of zonder omgevingsverrijking in hun thuiskooien. Het verrijkingsprogramma vertraagde het begin van de motorische dysfunctie op de staaf aanzienlijk, wat gepaard ging met een vertraging in het begin van het abnormale samenklemmen van de achterpoten.
Een algemeen teken van neurologische verslechtering bij geïnfecteerde muizen was een afname in de prestaties op de horizontale stang vanaf week 16 na injectie, in de rotor rod-test vanaf week 18 en op statische stangen vanaf ten minste week 19. Hippocampale laesies hadden geen effect op enige maat voor motorische vaardigheden, maar 1 2 9 s twee SV-muizen vertoonden een beperking ten opzichte van de C 57 black six-stam op de rotor rod en statische stangen na de ontwikkeling ervan. Deze techniek maakte de weg vrij voor onderzoekers naar de ziekte van Huntington om de effecten van omgevingsverrijking bij mutantenmuizen met de ziekte van Huntington te bestuderen.
Dit artikel presenteert protocollen voor het beoordelen van de motorische coördinatie bij muizen met behulp van diverse taken, waaronder de versnellende rotarod en de horizontale stangtest. Daarnaast worden er twee recent ontwikkelde tests geïntroduceerd, statische stangen en parallelle stangen, waarmee motorische beperkingen kunnen worden geïdentificeerd.
De beoordeling van de motorische coördinatie bij muizen is essentieel voor het beperken van risico's bij targetvalidatie in het onderzoek naar nieuwe neurowetenschappelijke geneesmiddelen; hiermee wordt gewaarborgd dat waargenomen gedragstypes daadwerkelijke cognitieve of emotionele veranderingen weerspiegelen in plaats van verstorende motorische tekortkomingen. Gestandaardiseerde motorische tests maken een voorspellende betrouwbaarheid in de vroege ontdekkingsfase mogelijk door de motorische functie als onafhankelijke variabele te isoleren, wat go/no-go-beslissingen in targetvalidatie-pipelines ondersteunt. Deze assays bieden translationele continuïteit van target-interactie tot fenotypische screening, waardoor het uitvalpercentage in een laat stadium door onvoorziene motorische bijwerkingen wordt verminderd.
De methode past binnen het ontdekkingscontinuüm van targetvalidatie via leadidentificatie tot preklinische screening, waarbij motorische coördinatie dient als een kritisch filter voor confounders voordat cognitieve of emotionele eindpunten worden beoordeeld.