Name: Compenserende Limb Gebruik en Behavioral Assessment of Motor Skill Learning Na Sensorimotor Cortex Letselschade in een muismodel van ischemische beroerte (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2014-07-10T14:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 1 s
Description: Leer de Pasta Matrix Reaching Task voor gedragsneurowetenschap bij muismodellen van ischemische beroerte. Dit protocol evalueert compenserend ledemaatgebruik en motorische vaardigheid na unilaterale letsels.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

De auteurs willen Theresa Jones, Ph.D. bedanken voor haar begeleiding en assistentie bij het aanpassen van de bereiktaak aan muizen. De gegevens in dit manuscript werden ondersteund door subsidies van NIH-NINDS (NS64586 aan TAJ en NS076275 aan ALK) en een predoctoral NRSA aan KAT (F31AG034032). Het NIH was niet betrokken bij enig aspect van de in dit manuscript gepresenteerde onderzoeksontwerpen of analyses, noch bij de samenstelling van dit manuscript.

De volgende methoden zijn in overeenstemming met protocollen door de Universiteit van Texas in Austin en Illinois Wesleyan Animal Care en gebruik comites goedgekeurd. Het wordt aanbevolen dat de onderzoekers Draag handschoenen of neem de nodige voorzorgsmaatregelen (handen wassen voor en na) bij de uitoefening van gedragstraining met enige proefdier. Draag handschoenen bij het hanteren van de dieren in de voorbereiding en tijdens de operatie. 1. Gewenning en Voedselkwaliteit Beperking OPMERKING: Als de PMRT is een appetitive taak, is het nuttig om de omvang en het tijdstip van het voeden voorafgaand aan het begin van de training om de bereiken reactie motiveren en verzadiging tijdens trainingen te voorkomen beperken. <ol><li> Plaats muizen op een beperkt voedingsschema aanvangt ten minste 1 week voorafgaand aan het begin van taakgerichte training. Weeg elke muis voorafgaand aan het begin van voedsel beperking van vrije geeft gewichten, die worden bepaald als e vestigene gewichten van elk dier op de eerste dag van beperkt voeren. <ol><li> Feed muizen eenmaal daags, met elke muis ontvangende ~ 2,5 g standaard knaagdiervoer per dag (bijvoorbeeld als er 4 muizen gehuisvest in een kooi, de kooi 10 gram voedsel per dag ontvangen). Zorg voeding treedt op hetzelfde tijdstip, bij voorkeur bij het dagelijkse trainingen verwacht sluiten. </li><li> Weeg de dieren regelmatig om ervoor te zorgen dat er geen muis verliest meer dan 10% van hun vrije geeft gewicht. OPMERKING: Stel dagelijks voedsel bedragen dienovereenkomstig passende gewicht blijven promoten. Muizen meestal gewichtstoename als ze volwassen worden, zelfs met een constante voedselrestrictie Muizen blijven eten beperking voor de duur van PMRT training / assessment. </li></ol></li><li> Expose dieren kleinere stukken van pasta (snijden tot 1,6 cm) in hun eigen kooi een paar keer voor de training om neophobic reacties te overwinnen. OPMERKING: Meestal 5-10 dagen na de blootstelling voldoende zijn, met ongeveer 4 stuks per muis bepaded bij elke voeding. </li><li> Snijd pasta stuks op maat (3,2 cm) met een scheermesje. OPMERKING: Het wordt aanbevolen dat een overmaat aan pasta stukken voorafgaand aan het begin van de dag training en ongebruikte stukken opgeslagen in een luchtdichte container worden gesneden. Capellini pasta wordt gebruikt om de matrix te vullen. Als verschillende merken pasta verschillen in textuur en diameter, die de stabiliteit van pasta in de matrix of de hoeveelheid kracht die nodig is voor de muizen om de pasta te breken kunnen beïnvloeden, wordt aanbevolen DeCecco merk pasta tijdens training en testen gebruikt. </li><li> Plaats ongekookte pasta capellini stukken in de pasta matrix vult alle beschikbare gaten in de matrix (Figuur 1A). </li><li> Muizen wennen aan de testkamer met een volledige pasta matrix geplaatst voor (figuur 1A) en verschillende stukken van pasta te eten op de bodem van de testkamer. Wennen muizen voor 3 sessies van 5-10 minuten. OPMERKING: Muizen moet niet worden aangemoedigd te bereiken voor pasta tijdens habituatie training. Muizen beginnen meestal aan belangstelling voor de pasta buiten het bereiken kamer gelegen aan snuiven op het door de opening te laten zien. Het is mogelijk twee maten gewennen kooi in een enkele kamer indien gewenst, maar muizen worden gevormd en afzonderlijk getraind. Alle oppervlakken worden gereinigd met 70% ethanol of een vergelijkbaar veilige desinfecterende oplossing voor en na elk dier wordt in de gedrags inrichting. </li></ol> 2. Shaping de Reach <ol><li> Bepaal voorkeur ledemaat elk dier door het vormgeven van het bereik gedurende 3-5 eenmaaldaagse vormgeving proeven. Sta muizen bereikt gedurende 10 minuten of een totaal van 10 keer, die eerst optreedt. <ol><li> Plaats muizen afzonderlijk in de testkamer met een volledige pasta matrix voor de kamer zoals in gewenning training (figuur 1A). </li><li> Noteer het aantal bereikt met elke ledemaat, duidt het aantal bereikt met de rechter en linker ledematen afzonderlijk. Definieer een bereik als verlengstukvan de ledemaat door het bereiken opening zodat de pols breekt het vlak van de kamer; Het is niet noodzakelijk het bereik wordt gericht of contact maken met de pasta. </li></ol></li><li> Houden verschillende stukken van pasta net binnen de kamer door het bereiken van opening aan muizen die terughoudend zijn om te bereiken en te stimuleren. Trek de pasta stuks wanneer de muis toont interesse (bijvoorbeeld snuiven, bijten), dus hen aanmoedigen om te bereiken na de terugtrekkende pasta stuks. Als de muizen niet in eerste instantie interesse tonen in de droge pasta, dan nat de uiteinden van de pasta stuks in een klein kopje warm water om ze beter verteerbaar. </li><li> Bepaal ledemaat voorkeur wanneer een muis vertoont een minimum van 70% van hun dagelijkse bereikt met een enkele ledemaat. Doen de dieren niet te-vorm over, omdat dit het bedrag van leren waargenomen tijdens de training deel van het bereiken van taken 17 kan beperken. Begin PMRT training eenmaal muizen worden gevormd. OPMERKING: Training kan zodra de nex worden gestartt dag, maar het is ook aanvaardbaar meerdere dagen wachten tussen vormgeving en opleidingsprocedures. </li></ol> 3. Bereiken Training <ol><li> Trein muizen eenmaal daags voorafgaand aan belediging om vaardigheid vast te stellen op PMRT. OPMERKING: Elke proef bestaat uit een maximum van 15 min of 100 uithoeken geteld door de waarnemer (succesvolle en mislukte), hetgeen het eerste plaatsvindt. Muizen worden opgeleid om te bereiken alleen met hun favoriete ledemaat. Muizen zal tolereren als een meer intensieve training paradigma gewenst 18 twee onderzoeken per dag. <ol><li> Plaats muizen in de testkamer met een halfvolle matrix geplaatst voor (figuur 1B). Train muizen slechts bereiken met hun voorkeur ledematen vult alleen de zijde van de matrix contralaterale de favoriete ledemaat aangezien muizen bereiken over de middellijn van het lichaam. Laat het gedeelte van de matrix die overeenkomt met de unpreferred lidmaat onbezet teneinde bereik pogingen ontmoedigen met dit onderdeel (die niet s zouUccessful omdat ze de pasta niet te bereiken) en aan te moedigen alleen het bereiken van de gewenste ledemaat. </li></ol></li><li> Plaats een kleine hoeveelheid druk op de pasta terwijl het in de matrix om muizen succesvol stukken breken tijdens vroege trainingen. Niet breken de pasta stuks voor de muis. Dit te bereiken door met een of twee pasta stuks licht achter en loodrecht op de beoogde doelstelling te bereiken. Deze kleine hoeveelheid ondersteuning helpt het stabiliseren van de dunne pasta, dat is heel flexibel en moeilijk voor muizen te begrijpen als ze in eerste instantie zijn het leren van de taak. </li><li> Noteer het totaal aantal bereikt, aantal succesvolle bereikt, en locaties van succesvolle bereikt. Succesvolle bereikt vereisen de muis te bereiken door de opening, pak een stuk van pasta, en breek de pasta stuk om deze uit de matrix te verwijderen. OPMERKING: Pasta stukken moeten niet in de matrix worden vervangen dan na de beproeving heeft beëindigd. In het begin van de opleiding, zal muizen niet breken veel pasta stuks. </li><li> Trein muizen op de PMRT om vaardigheid, die wordt gedefinieerd als ten minste 3 dagen (en tot 5 dagen) van consistente prestaties (het breken van minstens 9 stuks van pasta met niet meer dan 2 meer of minder stukken over dagen). Het duurt vaak tussen de 15-20 dagen aan jonge volwassen muizen trainen om vaardigheid. </li></ol> 4. Minder-aangedane ledemaat Training <ol><li> Train de minder getroffen ledemaat (dat wil zeggen, de pre-operatieve unpreferred ledematen) die vier dagen na de ischemische schade aan de motor cortex contralateraal van de geprefereerde bereiken van ledematen (zie figuur 2 om opheldering over de getroffen / geprefereerde en less-affected/unpreferred ledematen) . Dien eenmaal daags 15 min of 100-bereik trainingen. <ol><li> Verwijder de eerste kolom van pasta (dat wil zeggen, de mediale verticale kolom uitstrekt vanaf het bereiken opening) voor de eerste week van minder getroffen ledemaat training zodat vroege bereikt met het getroffen ledemaat niet succesvol. </li><li&gt; Plaats muizen in het bereiken van de kamer met de helft gevulde matrix geplaatst voor. Controleer of de gevulde helft van de matrix is ​​tegenover de preoperatieve helft gevuld, waarbij de muizen dwingen nu bereikt met de minder getroffen (unpreferred) ledemaat. </li></ol></li><li> Moedig bereiken met de minder-aangedane ledemaat door het versterken van uitbreiding van dit onderdeel door het bereiken van diafragma. Bij muizen verlengen de minder getroffen ledemaat in de eerste paar dagen van de opleiding plaats een kleine (1/2 stuk) pasta op de vloer van de kamer te bereiken, ongeacht of het bereik is gelukt. </li><li> Tellen alleen de uithoeken gemaakt met de minder-aangedane ledemaat in de richting naar de 100 bereik totaal. Reken er maar niet heimelijke pogingen met de aangedane ledemaat aan het totale aantal bereikt. </li><li> De terugkeer van de meest mediale verticale kolom van pasta tot de matrix na de eerste 7 dagen van minder-aangedane been training. </li><li> Noteer het aantal bereikt, aantal succesvolle bereikt, en locaties van successful bereikt. Opmerking: Deze gegevens kunnen worden geanalyseerd om de verschillen in het bereiken patronen met minder getroffen ledemaat waarnemen, maar niet eerder gerapporteerd. </li></ol> 5. Bereiken Analyse Bepaal de impact van minder getroffen ledemaat gebruik op herstel van de functie van de aangedane ledemaat door beoordeling van de aangedane ledemaat op de PMRT taak volgende minder getroffen ledemaat training. Deze evaluatie vindt plaats na het gewenste aantal minder-aangedane ledemaat trainingsdagen zijn voltooid (meestal 14 dagen). <ol><li> Plaats de matrix in de voorkant van de kamer, identiek georiënteerde opleiding procedures (dat wil zeggen, met de helft van de matrix contralaterale om de gewenste ledematen gevuld). OPMERKING: Dit dwingt muizen te bereiken met hun aangedane (en eerder de voorkeur) ledemaat. </li><li> Noteer het totale aantal bereikt, aantal succesvolle bereikt en locaties van succesvolle bereikt te vergelijken met pre-takt prestatieniveaus. Heeft prestaties van niet sondehet getroffen ledemaat tijdens minder getroffen ledemaat opleiding als deze getroffen ledemaat probes kunnen functioneren als trainingen die van invloed kunnen het herstel van het getroffen ledemaat. </li></ol>

<ol><li>Branchi, I., Ricceri, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transgenic+and+knock-out+mouse+pups%3A+the+growing+need+for+behavioral+analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Genes+Brain+and+Behavior%22%5BJournal%5D)">Transgenic and knock-out mouse pups: the growing need for behavioral analysis.</a> Genes Brain and Behavior. 1 (3), 135-141 (2002).</li>
<li>Bucan, M., Abel, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+mouse%3A+Genetics+meets+behaviour%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Reviews+Genetics%22%5BJournal%5D)">The mouse: Genetics meets behaviour.</a> Nature Reviews Genetics. 3 (2), 114-123 (2002).</li>
<li>Tennant, K. A., Jones, T. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sensorimotor+behavioral+effects+of+endothelin-1+induced+small+cortical+infarcts+in+C57BL%2F6+mice%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci.+Methods%22%5BJournal%5D)">Sensorimotor behavioral effects of endothelin-1 induced small cortical infarcts in C57BL/6 mice.</a> J. Neurosci. Methods. 181 (1), 18-26 (2009).</li>
<li>Tennant, K. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+organization+of+the+forelimb+representation+of+the+C57BL%2F6+mouse+motor+cortex+as+defined+by+intracortical+microstimulation+and+cytoarchitecture%5BTitle%5D)+AND+%22Cerebral+Cortex%22%5BJournal%5D)">The organization of the forelimb representation of the C57BL/6 mouse motor cortex as defined by intracortical microstimulation and cytoarchitecture.</a> Cerebral Cortex. 21 (4), 865-876 (2011).</li>
<li>Zhang, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+test+for+detecting+long-term+sensorimotor+dysfunction+in+the+mouse+after+focal+cerebral+ischemia%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci.+Methods%22%5BJournal%5D)">A test for detecting long-term sensorimotor dysfunction in the mouse after focal cerebral ischemia.</a> J. Neurosci. Methods. 117 (2), 207-214 (2002).</li>
<li>Li, X. L., Blizzard, K. K., Zeng, Z. Y., DeVries, A. C., Hurn, P. D., McCullough, L. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chronic+behavioral+testing+after+focal+ischemia+in+the+mouse%3A+functional+recovery+and+the+effects+of+gender%5BTitle%5D)+AND+%22Exp.+Neurol%22%5BJournal%5D)">Chronic behavioral testing after focal ischemia in the mouse: functional recovery and the effects of gender.</a> Exp. Neurol. 187 (1), 94-104 (2004).</li>
<li>Bouet, V., Freret, T., Toutain, J., Divoux, D., Boulouard, M., Schumann-Bard, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sensorimotor+and+cognitive+deficits+after+transient+middle+cerebral+artery+occlusion+in+the+mouse%5BTitle%5D)+AND+%22Exp.+Neurol%22%5BJournal%5D)">Sensorimotor and cognitive deficits after transient middle cerebral artery occlusion in the mouse.</a> Exp. Neurol. 203 (2), 555-567 (2007).</li>
<li>Krakauer, J. W., Carmichael, S. T., Corbett, D., Wittenberg, G. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Getting+Neurorehabilitation+Right%3A+What+Can+Be+Learned+From+Animal+Models%5BTitle%5D)+AND+%22Neurorehabil.+Neural+Repair%22%5BJournal%5D)">Getting Neurorehabilitation Right: What Can Be Learned From Animal Models.</a> Neurorehabil. Neural Repair. 26 (8), 923-931 (2012).</li>
<li>Taub, E., Uswatte, G., Mark, V. W., Morris, D. M. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+learned+nonuse+phenomenon%3A+implications+for+rehabilitation%5BTitle%5D)+AND+%22Europa+Medicophysica%22%5BJournal%5D)">The learned nonuse phenomenon: implications for rehabilitation.</a> Europa Medicophysica. 42 (3), 241-256 (2006).</li>
<li>Taub, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Harnessing+brain+plasticity+through+behavioral+techniques+to+produce+new+treatments+in+neurorehabilitation%5BTitle%5D)+AND+%22Am.+Psychol%22%5BJournal%5D)">Harnessing brain plasticity through behavioral techniques to produce new treatments in neurorehabilitation.</a> Am. Psychol. 59 (8), 692-704 (2004).</li>
<li>Allred, R. P., Maldonado, M. A., Hsu, J. E., Jones, T. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Training+the+%22less-affected%22+forelimb+after+unilateral+cortical+infarcts+interferes+with+functional+recovery+of+the+impaired+forelimb+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Restorative+Neurol.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Training the "less-affected" forelimb after unilateral cortical infarcts interferes with functional recovery of the impaired forelimb in rats.</a> Restorative Neurol. Neurosci. 23 (5-6), 297-302 (2005).</li>
<li>Allred, R. P., Jones, T. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Maladaptive+effects+of+learning+with+the+less-affected+forelimb+after+focal+cortical+infarcts+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Exp.+Neurol%22%5BJournal%5D)">Maladaptive effects of learning with the less-affected forelimb after focal cortical infarcts in rats.</a> Exp. Neurol. 210 (1), 172-181 (2008).</li>
<li>Kerr, A. L., Wolke, M. L., Bell, J. A., Jones, T. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Post-stroke+protection+from+maladaptive+effects+of+learning+with+the+non-paretic+forelimb+by+bimanual+home+cage+experience+in+C57BL%2F6+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Behav.+Brain+Res%22%5BJournal%5D)">Post-stroke protection from maladaptive effects of learning with the non-paretic forelimb by bimanual home cage experience in C57BL/6 mice.</a> Behav. Brain Res. 252, 180-187 (2013).</li>
<li>Taub, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Method+for+enhancing+real-world+use+of+a+more+affected+arm+in+chronic+stroke%3A+transfer+package+of+constraint-induced+movement+therapy%5BTitle%5D)+AND+%22Stroke%22%5BJournal%5D)">Method for enhancing real-world use of a more affected arm in chronic stroke: transfer package of constraint-induced movement therapy.</a> Stroke. 44 (5), 1383-1388 (2013).</li>
<li>Tennant, K. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Age-dependent+reorganization+of+peri-infarct+%22premotor%22+cortex+with+task-specific+rehabilitative+training+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Neurorehabilitation+and+Neural+Repair%22%5BJournal%5D)">Age-dependent reorganization of peri-infarct "premotor" cortex with task-specific rehabilitative training in mice.</a> Neurorehabilitation and Neural Repair. , (2014).</li>
<li>Binkofski, F., Seitz, R. J., Hacklander, T., Pawelec, D., Mau, J., Freund, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Recovery+of+motor+functions+following+hemiparetic+stroke%3A+A+clinical+and+magnetic+resonance-morphometric+study%5BTitle%5D)+AND+%22Cerebrovascular+Diseases%22%5BJournal%5D)">Recovery of motor functions following hemiparetic stroke: A clinical and magnetic resonance-morphometric study.</a> Cerebrovascular Diseases. 11 (3), 273-281 (2001).</li>
<li>Xu, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rapid+formation+and+selective+stabilization+of+synapses+for+enduring+motor+memories%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Rapid formation and selective stabilization of synapses for enduring motor memories.</a> Nature. 462 (7275), 915-919 (2009).</li>
<li>Bell, J. A., Wolke, M. L., Ortez, R. C., Jones, T. A., Kerr, A. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+effects+of+training+intensity+on+functinal+outcome+following+unilateral+ischemic+insult+of+sensorimotor+cortex+in+C57BL%2F6+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Society+for+Neuroscience+Annual+Convention%22%5BJournal%5D)">The effects of training intensity on functinal outcome following unilateral ischemic insult of sensorimotor cortex in C57BL/6 mice.</a> Society for Neuroscience Annual Convention. , (2012).</li>
<li>Ballermann, M., Metz, G. A. S., McKenna, J. E., Klassen, F., Whishaw, I. Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+pasta+matrix+reaching+task%3A+a+simple+test+for+measuring+skilled+reaching+distance%2C+direction%2C+and+dexterity+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci.+Methods%22%5BJournal%5D)">The pasta matrix reaching task: a simple test for measuring skilled reaching distance, direction, and dexterity in rats.</a> J. Neurosci. Methods. 106 (1), 39-45 (2001).</li>
<li>Cheffer, K. A., Kerr, A. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+%22good%22+limb+training+on+long-term+rehabilitation+of+motor+function+following+ischemic+stroke+in+C57BL%2F6+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Society+for+Neuroscience+Annual+Convention%22%5BJournal%5D)">Effects of "good" limb training on long-term rehabilitation of motor function following ischemic stroke in C57BL/6 mice.</a> Society for Neuroscience Annual Convention. , (2013).</li>
<li>Alaverdashvili, M., Whishaw, I. Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+behavioral+method+for+identifying+recovery+and+compensation%3A+hand+use+in+a+preclinical+stroke+model+using+the+single+pellet+reaching+task%5BTitle%5D)+AND+%22Neurosci.+Biobehav.+Rev%22%5BJournal%5D)">A behavioral method for identifying recovery and compensation: hand use in a preclinical stroke model using the single pellet reaching task.</a> Neurosci. Biobehav. Rev. 37 (5), 950-967 (2013).</li>
<li>Rosenzweig, S., Carmichael, S. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Age-dependent+exacerbation+of+white+matter+stroke+outcomes%3A+a+role+for+oxidative+damage+and+inflammatory+mediators%5BTitle%5D)+AND+%22Stroke%22%5BJournal%5D)">Age-dependent exacerbation of white matter stroke outcomes: a role for oxidative damage and inflammatory mediators.</a> Stroke. 44 (9), 2579-2586 (2013).</li>
<li>Allred, R. P., Cappellini, C. H., Jones, T. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+%22good%22+limb+makes+the+%22bad%22+limb+worse%3A+experience-dependent+interhemispheric+disruption+of+functional+outcome+after+cortical+infarcts+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Behav.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">The "good" limb makes the "bad" limb worse: experience-dependent interhemispheric disruption of functional outcome after cortical infarcts in rats.</a> Behav. Neurosci. 124 (1), 124-132 (2010).</li>
<li>Tennant, K. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Skill+learning+induced+plasticity+of+motor+cortical+representations+is+time+and+age-dependent%5BTitle%5D)+AND+%22Neurobiol.+Learn.+Mem%22%5BJournal%5D)">Skill learning induced plasticity of motor cortical representations is time and age-dependent.</a> Neurobiol. Learn. Mem. 98 (3), 291-302 (2012).</li>
<li>Mathers, C. D., Boerma, T., Fat, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Global+and+regional+causes+of+death%5BTitle%5D)+AND+%22Br.+Med.+Bull%22%5BJournal%5D)">Global and regional causes of death.</a> Br. Med. Bull. 92 (1), 7-32 (2009).</li>
<li>Go, A. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Heart+disease+and+stroke+statistics--2013+update%3A+a+report+from+the+American+Heart+Association%5BTitle%5D)+AND+%22Circulation%22%5BJournal%5D)">Heart disease and stroke statistics--2013 update: a report from the American Heart Association.</a> Circulation. 127 (1), (2013).</li>
<li>Clarke, J., Mala, H., Windle, V., Chernenko, G., Corbett, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Effects+of+Repeated+Rehabilitation+%22Tune-Ups%22+on+Functional+Recovery+After+Focal+Ischemia+in+Rats%5BTitle%5D)+AND+%22Neurorehabil.+Neural+Repair%22%5BJournal%5D)">The Effects of Repeated Rehabilitation "Tune-Ups" on Functional Recovery After Focal Ischemia in Rats.</a> Neurorehabil. Neural Repair. 23 (9), 886-894 (2009).</li>
<li>Adkins, D. L., Voorhies, A. C., Jones, T. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Behavioral+and+neuroplastic+effects+of+focal+endothelin-1+induced+sensorimotor+cortex+lesions%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Behavioral and neuroplastic effects of focal endothelin-1 induced sensorimotor cortex lesions.</a> Neuroscience. 128 (3), 473-486 (2004).</li>
<li>Bryant, A., Bernier, B., Jones, T. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Abnormalities+in+skilled+reaching+movements+are+improved+by+peripheral+anesthetization+of+the+less-affected+forelimb+after+sensorimotor+cortical+infarcts+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Behav.+Brain+Res%22%5BJournal%5D)">Abnormalities in skilled reaching movements are improved by peripheral anesthetization of the less-affected forelimb after sensorimotor cortical infarcts in rats.</a> Behav. Brain Res. 177 (2), 298-307 (2007).</li>
<li>Whishaw, I. Q., Coles, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Varieties+of+paw+and+digit+movement+during+spontaneous+food+handling+in+rats%3A+Postures%2C+bimanual+coordination%2C+preferences%2C+and+the+effect+of+forelimb+cortex+lesions%5BTitle%5D)+AND+%22Behav.+Brain+Res%22%5BJournal%5D)">Varieties of paw and digit movement during spontaneous food handling in rats: Postures, bimanual coordination, preferences, and the effect of forelimb cortex lesions.</a> Behav. Brain Res. 77 (1-2), 135-148 (1996).</li>
<li>Whishaw, I. Q., Dringenberg, H. C., Pellis, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spontaneous+Forelimb+Grasping+in+Free+Feeding+by+Rats+-+Motor+Cortex+Aids+Limb+and+Digit+Positioning%5BTitle%5D)+AND+%22Behav.+Brain+Res%22%5BJournal%5D)">Spontaneous Forelimb Grasping in Free Feeding by Rats - Motor Cortex Aids Limb and Digit Positioning.</a> Behav. Brain Res. 48 (2), 113-125 (1992).</li>
<li>Horie, N., Maag, A., Hamilton, S. A., Shichinohe, H., Bliss, T. M., Steinberg, G. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mouse+model+of+focal+cerebral+ischemia+using+endothelin-1%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci.+Methods%22%5BJournal%5D)">Mouse model of focal cerebral ischemia using endothelin-1.</a> J. Neurosci. Methods. 173 (2), 286-290 (2008).</li>
<li>Maldonado, M. A., Allred, R. P., Felthauser, E. L., Jones, T. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Motor+skill+training%2C+but+not+voluntary+exercise%2C+improves+skilled+reaching+after+unilateral+ischemic+lesions+of+the+sensorimotor+cortex+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Neurorehabil.+Neural+Repair%22%5BJournal%5D)">Motor skill training, but not voluntary exercise, improves skilled reaching after unilateral ischemic lesions of the sensorimotor cortex in rats.</a> Neurorehabil. Neural Repair. 22 (3), 250-261 (2008).</li>
<li>Clarkson, A. N., Lopez-Valdes, H. E., Overman, J. J., Charles, A. C., Brennan, K. C., Carmichael, S. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multimodal+examination+of+structural+and+functional+remapping+in+the+mouse+photothrombotic+stroke+model%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Cerebral+Blood+Flow+and+Metabolism%22%5BJournal%5D)">Multimodal examination of structural and functional remapping in the mouse photothrombotic stroke model.</a> Journal of Cerebral Blood Flow and Metabolism. 33 (5), 716-723 (2013).</li>
<li>Liu, Z., Chopp, M., Ding, X., Cui, Y., Li, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Axonal+remodeling+of+the+corticospinal+tract+in+the+spinal+cord+contributes+to+voluntary+motor+recovery+after+stroke+in+adult+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Stroke%22%5BJournal%5D)">Axonal remodeling of the corticospinal tract in the spinal cord contributes to voluntary motor recovery after stroke in adult mice.</a> Stroke. 44 (7), 1951-1956 (2013).</li>
</ol>

De auteurs hebben niets te onthullen.

De PMRT is een eenvoudige, kwantitatieve manier om bekwaam te bereiken prestaties bij muizen te beoordelen. Hoewel tijdrovend, is het mogelijk eerder onervaren studenten worden opgeleid om betrouwbare en reproduceerbare gegevens te verzamelen met slechts enkele trainingen. De taak is gevoelig genoeg om zelfs kleine veranderingen in de muis motorische vaardigheden prestaties na ischemie 3, 13, 15 te meten, en een aantal studies citeren tekorten op lange termijn met een verscheidenheid aan opleidingen protocoll...

Muismodellen zijn steeds populairder geworden voor experimentele slagonderzoek mede door hun gemak en betaalbaarheid, alsmede de beschikbaarheid van transgene lijnen die geschikt zijn voor in vivo beeldvorming onder andere toepassingen. Met deze toegenomen populariteit in experimentele modellen, de interesse in het ontwikkelen gevoelige gedrags evaluaties van het functioneel resultaat na verwonding is ook toegenomen 1-7. De ontwikkeling van dierlijke trainingsprotocollen die zowel herstel en compensatoire strategieën die door menselijke slagoverlevenden nabootsen verbetert het vermogen om met succes bevindingen vertalen van dierproeven voor gebruik in de kliniek 8. Motorische vaardigheidstraining op de Pasta Matrix bereiken Task (PMRT) is eerder opgericht als een gevoelige gedragsmatige beoordeling van motorische uitkomst na ischemie van de sensomotorische cortex 3. Een van de primair belangs in een beroerte onderzoek betreft herstel en de ontwikkeling en het begrip van gedrags-strategieën die verbeterde herstel van functie te bevorderen na belediging. Momenteel rehabilitatiestrategieën bij mensen leiden tot onvolledige herstel 8. Bovendien moet revalidatietherapeuten compenserende strategieën die slagoverlevenden ontwikkelen tijdens het herstel dat hun vermogen om volledig herwinnen functie van hun aangedane ledemaat (s) kunnen ondermijnen bestrijden. Bijvoorbeeld, na een eenzijdige beroerte die bovenste ledematen beïnvloedt, mensen de neiging om een beroep op hun minder-aangedane been 9, 10 te ontwikkelen. Terwijl het verbeteren van iemands vermogen om te functioneren op de korte termijn, dit niet-gebruik van de aangedane ledemaat geleerd kan het uiteindelijke herstel potentieel belemmeren, zoals aangetoond in diermodellen 11-13. Deze bevindingen bij dieren hebben bijgedragen aan de ontwikkeling en het gebruik van constraint-geïnduceerde bewegingstherapie informeren bij de mens 14. Diermodellen begunstigdenl voor het verbeteren rehabilitatiestrategieën voor onderzoekers die de neurobiologische mechanismen die gebaat verkennen en bevorderen het herstel van de functie. Naast een doeltreffend gedragsbeoordeling post-stroke functie heeft PMRT vastgesteld als een effectieve revalidatie strategie verbeterde functionele uitkomst na sensomotorische beroerte 15 bevorderen. De PMRT kan ook gebruikt worden om effectief na te bootsen geleerd niet-gebruik van de aangedane ledemaat en bieden daarom inzicht in gedrags-manipulaties die functioneel herstel kunnen verbeteren ondanks de aanvankelijke over-afhankelijkheid van de minder getroffen ledemaat 13. De bouw van de PMRT is eerder 3 beschreven. In het kort wordt het bereiken van kamer bestaande uit vier plexiglas muren (20 cm hoog, 15 cm lang en 8,5 cm breed) met een open boven-en onderkant. Er is een centrale spleet (13 cm lang en 5 mm breed) zich vanaf de bodem basis van de voorwand van de kamer die dientde bereiken diafragma (figuur 1A). De pasta matrix is ​​een heavy-duty kunststof blok (8,5 cm lang, 5 cm breed en 1,5 cm hoog) met 1 mm diameter gaten volledig geboord door de diepte van het blok. Er zijn in totaal 260 holes, beginnend 2 mm van het bereiken van ramen met 2 mm tussen elk gat (Figuur 1B). De pasta matrix is ​​zodanig ontworpen dat droog, verticaal georiënteerde pasta stuks zich door de gehele diepte van de matrix podium met ongeveer de helft van de pasta stuk blootgesteld. Een verwijderbare stuk boven plastic of karton moet op maat worden gesneden en stevig plakband aan de onderkant van de matrix. Dit voorkomt dat de pasta stuks uit kan vallen van de matrix tijdens transport en zorgt voor gemakkelijke verwijdering van gebroken pasta stuks. De PMRT is een veelzijdige en gevoelige gedrags test die onderzoekers toelaat om nauwkeurige uitkomst gegevens te verzamelen en ledematen te gebruiken om de klinische verschijnselen na te bootsen manipuleren. Als een gedrags-oESULTATEN maatregel de PMRT stelt onderzoekers voor gedragsgegevens die de effectiviteit van een revalidatie strategie dan door de traditionele maatstaf van infarctgrootte 3, 16 betere weerspiegeling verzamelen. Als gedrags manipulatie, de PMRT stelt onderzoekers de bovenste ledematen gebruik bij muizen beheersen Om de klinische ervaringen van de revalidatie (dwz aangedane ledemaat opleiding) of aangeleerd niet-gebruik (dat wil zeggen minder getroffen ledemaat training) na te bootsen. In combinatie met neuroanatomisch methoden, de PMRT biedt onderzoekers de gelegenheid om de mechanismen die gedragsmatige herstel van de functie of maladaptieve plasticiteit ondersteunen volgende compenserende ledemaat gebruik na een beroerte te verkennen. De PMRT kan verder worden toegepast op andere muizenmodellen van hersenletsel en bovenste ledematen stoornis, zoals traumatisch hersenletsel. Een ander voordeel van de PMRT is de betaalbaarheid. De voor de taak apparatuur kan vrij redelijk worden gebouwd in huis, het verzamelen van gegevens doeteen grote hoeveelheid ruimte of financiële middelen nodig, en de taak is eenvoudig genoeg voor studenten om betrouwbare gegevens te verzamelen. Verder is de PMRT is gevoelig voor zelfs kleine gedragstekorten 3, 13. Dit protocol biedt een eenvoudige en effectieve manier om motorische vaardigheden leren mimic geleerd niet-gebruik verschijnselen in een gevestigde muizenmodel van beroerte beoordelen, bevorderen gedragsmatige herstel na letsel, en.

<table><tbody><tr><td>Reaching chamber</td><td></td><td></td><td>Reaching chambers worden in huis gemaakt met Plexiglas</td></tr><tr><td>Pasta matrix block</td><td></td><td></td><td>De Pasta matrix box wordt in huis gemaakt met een zware kunststof blok</td></tr><tr><td>Capellini pasta</td><td>DeCecco</td><td></td><td>DeCecco merk capellini pasta kan worden gekocht in een supermarkt of via een online retailer zoals Amazon</td></tr></tbody></table>

compenserende limb gebruik en behavioral assessment of motor skill learning na sensorimotor cortex letselschade in een muismodel van ischemische beroerte

Compensatory Limb Use and Behavioral Assessment of Motor Skill Learning Following Sensorimotor Cortex Injury in a Mouse Model of Ischemic Stroke

Muismodellen zijn steeds populairder geworden op het gebied van gedrags-neurowetenschappen, en specifiek in studies van experimentele beroerte. Als modellen vooraf is het belangrijk om gevoelige gedragsmaatregelen specifiek voor de muis ontwikkelen. Het huidige protocol beschrijft een ervaren motorische taak voor gebruik in muismodellen van een beroerte. De Pasta Matrix bereiken Task functioneert als een veelzijdige en gevoelige gedrags test die onderzoekers toelaat om nauwkeurige uitkomst gegevens te verzamelen en te manipuleren ledemaat gebruiken om menselijke klinische verschijnselen inclusief compenserende strategieën (dwz, leerde niet-gebruik) en gerichte revalidatie training na te bootsen. In combinatie met neuroanatomisch gereedschappen, deze taak maakt ook onderzoekers om de mechanismen die gedragsmatige herstel van de functie (of het ontbreken daarvan) te ondersteunen na slag te verkennen. De taak is zowel eenvoudig en betaalbaar te stellen en het gedrag, biedt een verscheidenheid aan trainingen en testen opties voor tal van onderzoeksvragen inzake functional uitkomst na letsel. Hoewel de taak is toegepast muismodellen van een beroerte, kan het ook nuttig in studies van functioneel resultaat van andere bovenste extremiteit letsels modellen.

De resultaten van PMRT analyse moet onder meer het aantal pasta stukken gebroken en het patroon van succesvolle bereikt. Resultaten van muizen met sensorimotorische corticale letsels aan dat ischemie beïnvloedt zowel het aantal succesvolle bereikt als fysieke bereik patronen 3, 19, zoals in figuur 3A. Representatieve patroon veranderingen kunnen worden waargenomen in figuur 3B. Het vermogen van de PMRT geleerde niet gebruiken effecten nabootsen muizen aangetoond door verminde...

Muismodellen zijn steeds populairder geworden in studies van gedragsneurowetenschappen. Naarmate modellen vorderen, is het belangrijk om gevoelige gedragsmatige metingen te ontwikkelen die specifiek zijn voor de muis. Dit protocol beschrijft de Pasta Matrix Reaching Task, een vakbekwame motorische taak voor gebruik in muismodellen van beroerte.

Compenserende Limb Gebruik en Behavioral Assessment of Motor Skill Learning Na Sensorimotor Cortex Letselschade in een muismodel van ischemische beroerte

Mouse models have become increasingly popular in the field of behavioral neuroscience, and specifically in studies of experimental stroke. As models ...

Het algemene doel van deze procedure is om de gedragseffecten van compenserend ledemaatgebruik in een muismodel voor beroertes te beoordelen. Dit wordt bereikt door eerst het voorkeursledemaat voor het reiken te bepalen, waarbij de muizen tijdens shaping-procedures met beide ledematen mogen reiken. De tweede stap is het aanleren van de motorische vaardigheid door alleen het voorkeursledemaat te trainen met de pasta-matrix reiktake.Vervolgens wordt het compenserend gebruik van de ledematen aangeleerd door muizen te trainen om de minder aangedane ledemaat op de pastamatrix te gebruiken. De reiktaken beginnen vier dagen na het unilaterale ischemische letsel aan de zijde tegenover de voorkeursledemaat voor het reiken. De laatste stap is het beoordelen van het effect van de training van de minder aangedane ledemaat op het functionele resultaat van de door het beroerte aangedane ledemaat.Uiteindelijk wordt een verminderde functionele uitkomst van het aangedane ledemaat aangetoond door een afname in het aantal succesvolle reikbewegingen over meerdere testdagen. Deze methode kan helpen bij het beantwoorden van kernvragen in fundamenteel beroerteonderzoek, waaronder de implicaties van gedra

compensatory-limb-use-behavioral-assessment-motor-skill-learning

Research

JoVE Journal

Behavior

Gedrag

Filamenteuze occlusie van het Midden-cerebrale slagader is een gemeenschappelijk model voor het bestuderen van ischemische beroerte in muizen.

Modellering Stroke in Muizen - midden cerebrale slagader occlusie met de gloeidraad Model

Verschillende muismodellen van midden cerebrale slagader occlusie (MCAO) worden veel gebruikt in experimenteel onderzoek hersenen. Hier tonen we het model van transcraniële permanente distale MCAO die consistent zijn corticale infarct van een omvang die overeenkomt met die door de meerderheid van de menselijke ischemische beroertes schade veroorzaakt.

Modellering Stroke in Muizen: Permanente Coagulatie van de distale midden cerebrale slagader

Klassieke voorpoot asymmetrie analyse van de cilinder test wordt routinematig gebruikt om behavioral tekorten in ratten na hersenletsel of een beroerte te beoordelen; echter niet consistent tekorten sporen bij muizen. Deze studie toont aan dat het kwantificeren van poot-slepen gedrag is een meer gevoelige analyse van hersenletsel bij muizen.

Paw-slepen: a Novel, Gevoelig Analyse van de Muis Cilinder Test

Wij unilaterale halsslagader occlusie uitgevoerd op postnatale dag 7-10 CD-1 pups om een neonatale hypoxische ischemische (HI) model te maken van de muis en onderzocht de effecten van HI hersenletsel. We studeerde neuro functies in deze muizen in vergelijking met normale muizen niet bediende.

Neuro evaluaties in een muismodel van neonatale hypoxische ischemische hersenletsel

Hier beschreven is het fototrombotische beroertemodel, waarbij een beroerte wordt geproduceerd door de intacte schedel door permanente microvasculaire occlusie op te wekken met behulp van laserverlichting na toediening van een lichtgevoelige kleurstof.

Modelleerslag bij muizen: focale corticale laesies door fototrombose

Verschillende modellen van middelste cerebrale arterie occlusie (MCAo) worden gebruikt in experimenteel beroerteonderzoek. Hier wordt een experimenteel beroertemodel van voorbijgaande MCAo via de externe halsslagader (ECA) beschreven, dat tot doel heeft een menselijke beroerte na te bootsen, waarbij de cerebrovasculaire trombus wordt verwijderd als gevolg van spontane stolsellysis of therapie.

Modellering beroerte bij muizen: transiënte middelste cerebrale arterie occlusie via de externe halsslagader

Een experimentele pijplijn om het bewegingspatroon van vrij lopende muizen kwantitatief te beschrijven met behulp van de MouseWalker (MW) toolbox wordt geleverd, variërend van initiële video-opnames en tracking tot post-kwantificeringsanalyse. Een dwarslaesiemodel bij muizen wordt gebruikt om het nut van het MW-systeem aan te tonen.

De MouseWalker gebruiken om locomotorische disfunctie te kwantificeren in een muismodel van dwarslaesie

Hier presenteren we een protocol om een distaal occlusiemodel van de middelste hersenslagader (dMCAO) op te stellen door middel van transcraniële elektrocoagulatie bij C57BL/6J-muizen en evalueren we het daaropvolgende neurologische gedrag en histopathologische kenmerken.

Inductie van acute ischemische beroerte bij muizen met behulp van de distale occlusietechniek van de middelste slagader

Dit artikel presenteert een protocol voor het uitvoeren van het zeer translationele en onafhankelijk bewezen muis Stroke Unit (mSU) concept bij muizen met een grote beroerte. Het biedt ook een gestandaardiseerd protocol voor het uitvoeren van de focale experimentele beroerteschaal bij muizen, die de gedetecteerde focale tekorten van een beroerte evalueert, zelfs op de lange termijn.

Het Mouse Stroke Unit Protocol met gestandaardiseerde neurologische scores voor translationele onderzoeken naar muisberoertes

Dit protocol biedt een geïntegreerde methode die virale aflevering, implantatie van optroden, fototrombotische inductie, gelijktijdige registratie van astrocyten- en neuronale activiteit, en optogenetische stimulatie van astrocyten omvat. Deze geïntegreerde methode heeft als doel gelijktijdig onderzoek te bieden naar de relatie tussen astrocyten en neuronen over de acute tot chronische stadia van ischemische beroerte.

Een geïntegreerde methode voor fototrombotische beroertemodellering en in vivo optroderegistratie van neuronale en astrocytische activiteit bij zich gedragende muizen

Leer de Pasta Matrix Reaching Task voor gedragsneurowetenschap bij muismodellen van ischemische beroerte. Dit protocol evalueert compenserend ledemaatgebruik en motorische vaardigheid na unilaterale letsels.

Compenserende Limb Gebruik en Behavioral Assessment of Motor Skill Learning Na Sensorimotor Cortex Letselschade in een muismodel van ischemische beroerte (Video) | JoVE Journal

Compenserende Limb Gebruik en Behavioral Assessment of Motor Skill Learning Na Sensorimotor Cortex Letselschade in een muismodel van ischemische beroerte

Meer video's verkennen