4 maart 2014
Bestendige praktijk verbetert de precisie van gecoördineerde bewegingen. Hier introduceren we een pellet bereiken taak die is ontworpen om het leren en het geheugen van de voorpoot deskundigen in muizen te evalueren.
Het algemene doel van deze procedure is om muizen te trainen met een specifieke motorische vaardigheid met vier ledematen. Dit biedt een goed gedragsmodel om motorisch leren en geheugen te beoordelen. Bij muizen is de eerste stap om muizen vertrouwd te laten raken met de trainingskamer en voerpellets.
Vervolgens worden voerpellets binnen handbereik van de vormsleuven geplaatst en wordt na de vormperiode bepaald welk ledemaat de voorkeur heeft voor het ophalen van het voer. De muizen worden getraind met de enkelvoudige pelletbereiktaak en het aantal correcte bereiken met de voorkeurspoot wordt geregistreerd. Uiteindelijk biedt dit protocol een gedragsparadigma om hersenveranderingen op veel niveaus tijdens motorisch leren en geheugenvorming te bestuderen.
Deze methode kan helpen om belangrijke vragen in de neurowetenschap te beantwoorden, zoals hoe motorisch leren correleert met structurele plasticiteit en moleculaire veranderingen in de muizenhersenen, en hoe verschillende neurologische ziekten fijne motorische vaardigheden verstoren. Voor de beste resultaten. Voer deze taak uit op een stille plek, weg van lawaai of afleiding. Een op maat gemaakte trainingskamer van doorzichtig plexiglas met drie verticale sleuven wordt gebruikt voor het vormen en trainen.
Een sleuf bevindt zich aan de vormrand en twee sleuven bevinden zich aan de tegenovergestelde trainingsrand om de gierstzaadjes tijdens de vormsessies op hun plaats te houden. Een voerplatform wordt gebruikt tijdens de trainingssessies. Gaatjes aan de linker- en rechterkant van het platform houden het gierstzaadje op zijn plaats.
Deze gaatjes komen overeen met de linker- en rechter sleuf in de muizentrainingskamer en worden gebruikt voor het trainen van dominante ledematen. Andere items die handig zijn om tijdens de procedure bij de hand te hebben, zijn pincetten, een weegschaal en een stopwatch. Twee dagen voordat u begint met de vormprocedure beperkt u het voer van de dieren om een verlaagd lichaamsgewicht van ongeveer 90% van de basislijn op dag één te behouden.
Plaats twee muizen tegelijk in de trainingskamer en laat ze wennen. Plaats ongeveer 20 gierstzaadjes per muis in de kamer en laat de muizen 20 minuten ontdekken. Plaats de dieren de volgende dag afzonderlijk in de kamers en geef elke muis ongeveer 20 gierstzaadjes.
De vormrand wordt gebruikt om de voorkeursledemaat te bepalen. Plaats de zijkant van de enkelvoudige sleuf van de kamer naar beneden. Druk vervolgens de voerlade gevuld met gierstzaadjes tegen de voorwand van de trainingskamer.
Wanneer u klaar bent, plaatst u een enkele muis in de kamer. Laat het dier het zaadje door de trainingssleuf halen en noteer welk ledemaat wordt gebruikt voor het ophalen. De vormperiode wordt als voltooid beschouwd wanneer twee criteria zijn vervuld.
Ten eerste voert de muis 20 greepoppervingen uit binnen 20 minuten. Ten tweede wordt meer dan 70% van deze bereiken met één vier ledemaat uitgevoerd. Als de muis zijn tong gebruikt om de zaden in de kamer te krijgen, verplaatst u de lade iets naar achteren om het gebruik van vier ledematen te bevorderen.
Als de muis de vorm binnen een week niet kan voltooien, laat hem dan vallen uit het experiment. Om de trainingssessie te beginnen, configureert u de trainingskamer met de dubbele sleuf naar beneden. Wanneer u klaar bent, plaatst u de muizen afzonderlijk in de kooi. Leg individuele zaadjes op het voerplatform in de uitsparing die overeenkomt met de voorkeurspoot die tijdens de vormperiode is bepaald.
Zodra het zaadje op zijn plaats ligt, observeert u het bereikgedrag van de muis en schat de resultaten. Een succes wordt geregistreerd wanneer de muis met de voorkeurspoot strekt, het zaadje haalt en eet. Noteer een daling wanneer de muis met de voorkeurspoot strekt, het zaadje grijpt, maar het laat vallen voordat hij het in zijn mond stopt.
Als de muis naar het zaadje reikt met de voorkeurspoot, maar het mist of het van het houderbord af stoot, wordt dit als een mislukking geregistreerd. Een muis kan zelfs reiken als er geen zaadje op het voerplatform ligt. Dit worden vergeefse bereiken genoemd en worden niet meegeteld.
Het totale aantal bereikpogingen om vergeefse bereiken te ontmoedigen, traint muizen om terug te lopen naar de andere kant van de trainingskamer voordat het volgende zaadje wordt geplaatst. Als een muis met de niet-voorkeurspoot reikt, worden deze bereiken beschouwd als contralaterale bereiken en worden niet meegeteld in het totaal aantal bereiken. Train de muizen dagelijks gedurende 30 bereikpogingen op het voorkeursledemaat, of 20 minuten, wat het eerst komt.
Na de dagelijkse trainingssessie, brengt u de muizen terug naar hun thuiscas. Het lichaamsgewicht van muizen moet gedurende het hele experiment nauwlettend worden gevolgd. Het lichaamsgewichtsverlies voor een enkele muis tijdens voedselbeperking, vorming en training wordt hier getoond.
Deze resultaten laten zien dat de gemiddelde succesratio verbetert gedurende de trainingsperiode, evenals de gemiddelde snelheid van succes. Succespercentages voor een overs gevormde en een niet-lerende muis zijn hier weergegeven. Deze grafiek vergelijkt de motorische prestaties van vooraf getrainde versus naïeve volwassen muizen tijdens een periode van vier dagen hertraining.
Wanneer u deze procedure probeert, is het belangrijk om te onthouden om de dierproefvoorwaarden te standaardiseren. Dit kan worden gedaan door omgevingsverstoringen tot een minimum te beperken, dezelfde trainer te hebben, hetzelfde muisje te hanteren en gedurende de experimenten op dezelfde uren van de dag te trainen.
Bekijk het volledige transcript en krijg toegang tot duizenden wetenschappelijke video's
Deze studie introduceert een taak voor het bereiken van een enkel korreltje, ontworpen om het aanleren van vaardigheden en het geheugen van de voorpoten bij muizen te beoordelen. De taak evalueert de precisie van gecoördineerde bewegingen door middel van aanhoudende oefening.
Kwantitatieve gedragsparadigma's, zoals de single-pellet reaching task, maken een rigoureuze beoordeling van motorisch leren en geheugen in preklinische modellen mogelijk, wat bijdraagt aan targetvalidatie en mechanistische risicoreductie in neurobiologische pipelines. Deze benadering levert reproduceerbare, meetbare resultaten die vroege ontdekking en translationeel onderzoek naar motorische functies en neurologische aandoeningen ondersteunen. Gestandaardiseerde gedragstesten zijn essentieel voor portfolio-triage en voorspellend vertrouwen bij de ontwikkeling van geneesmiddelen voor het centrale zenuwstelsel.
Dit gedragsparadigma past binnen het continuüm van vroege ontdekking tot prekliniek en vormt een brug tussen de identificatie van moleculaire targets en in vivo functionele validatie.