Morris Water Maze Test: Optimalisatie voor Mouse Strain en testomgeving
June 22nd, 2015
Dit manuscript beschrijft een Morris water maze (MWM) protocol dat is aangepast voor gebruik met een veelgebruikte muismodel van de ziekte van Alzheimer. De MWM wordt veel gebruikt in transgene muismodellen. Implementatie van een procedure die gevoelig is voor de achtergrondstam van het muismodel is essentieel voor het detecteren van verschillen tussen groepen.
Het doel van deze procedure is om cognitieve deficiten te identificeren in een muismodel van de ziekte van Alzheimer door het gebruik van een Morris Water maze Protocol, aangepast voor gebruik met de 1 2 9 6 FBB achtergrondstam. Dit wordt bereikt door de muizen eerst aan te passen aan de taak om stress-geïnduceerde prestatiedeficiten te verminderen. De tweede stap is om de visuele platform taak te gebruiken waarbij een platform een centimeter boven de waterlijn wordt verhoogd om het visuele en motorische functioneren te beoordelen.
Vervolgens worden de verborgen platform proeven uitgevoerd waarbij het platform vijf millimeter onder het wateroppervlak is gesubmeerd. De laatste stap is om proefproeven te gebruiken waarbij het platform wordt verwijderd om ruimtelijk referentieel geheugen te beoordelen en het type zoekstrategie te bepalen dat wordt gebruikt. Uiteindelijk maakt deze aangepaste water MAs procedure de beoordeling van ruimtelijk leren en geheugen mogelijk in een veelgebruikt muismodel van de ziekte van Alzheimer.
Over het algemeen zullen personen die nieuw zijn in deze methode het moeilijk hebben vanwege de noodzaak om de testprocedures te optimaliseren, zoals het aantal trainingsproeven en proeven dat wordt gebruikt op basis van de achtergrondstam van de muislijn en de omgeving waarin de muizen worden getest. Deze onderdeel van de procedure acclimatiseert de muizen om binnen te gaan en te verwijderen. Plaats eerst de doos zodat deze op een comfortabele hoogte wordt verhoogd en vul deze met twee liter water op een temperatuur van 21 graden Celsius en tot een niveau van ongeveer een centimeter.
Nadat de muizen naar de testruimte zijn gebracht, verwijdert u een proefpersoon uit de kooi, verifieert u de identificatie van het proefpersoon en markeert u vervolgens de staart met een niet-giftige permanente marker om het te onderscheiden van muizen die niet door de procedure zijn gegaan. Plaats een muis gedurende ongeveer vijf seconden in de overdrachtsbeaker. Giet de muis vervolgens voorzichtig uit de beker in de voorafgaande handlingspool. De tijd van de muis in de pool is 20 seconden.
Nadat de tijd is verstreken, plaatst u voorzichtig een schep voor de muis zonder deze te kantelen. Laat de muis de schep binnengaan en verkennen. Moedig de muis indien nodig aan om op de schep te klimmen door de schep voorzichtig onder de muis te schuiven terwijl u langzaam omhoog tilt. Zorg ervoor dat u de muizen niet bang maakt met de schep.
Herhaal deze procedures voor elke muis in de kooi één keer per dag gedurende 10 dagen. Na elk dier, verzamel uitwerpselen en beddengoed uit de pool met behulp van een net dat de overdrachtsbeaker tussen kooi wordt. Voer zichtbaar training uit op testdagen één, twee en drie met zes proeven per dag en ongeveer 10 minuten tussen elke proef.
Stel eerst de muisprestatietrackingsoftware in en maak de loopbladen volgens de instructies in het tekstdeel van het protocol. Zodra de software is geconfigureerd, zet de ruimte op door eerst gordijnen op te hangen zodat eventuele ruimtelijke aanwijzingen worden verborgen. Vervolgens stelt u de kuip in door deze te vullen met kraanwater op 21 graden Celsius.
Gebruik een thermometer om ervoor te zorgen dat de watertemperatuur binnen één graad van deze temperatuur blijft. Tijdens het testen. Plaats het platform dat een gemonteerde vlag heeft die de hoogte van 13 centimeter bereikt en 4,5 bij 4,5 centimeter is met een duidelijk gegraveerd S-vormig karakter erop op de eerste vooraf bepaalde locatie van de kuip, zodat het ongeveer een centimeter boven het wateroppervlak uitsteekt.
Neem nu de eerste muis uit de kooi. Verifieer de identificatie van het proefpersoon, markeer de staart met een permanente marker van de juiste kleur en plaats hem in een overdrachtsbeaker. Plaats de muis voorzichtig in de kuip.
Start de timer en zorg ervoor dat de trackingsoftware het dier volgt. Geef de muis maximaal twee minuten om het platform te lokaliseren. Zodra de muis het platform vindt, laat de muis 20 seconden op het platform.
Als het dier het platform in de periode van twee minuten niet vindt, schep de muis en plaats hem 20 seconden op het platform. Na 20 seconden op het platform, verwijdert u de muis van het platform zoals gedaan bij acclimatisatietraining en plaatst u hem in een verwarmde kooi gevoerd met papierhanddoeken en warm tot ongeveer 31 graden Celsius door een verwarmingskussen en verwarmingslamp gedurende 30 seconden. Breng de muis vervolgens over naar de houderkooi met alleen een verwarmingskussen, maar geen verwarmingslamp om te herstellen tussen proeven.
Na het schoonmaken van de kuip van puin met een net, herhaalt u deze stappen voor elke muis in de groep. Wanneer elke muis is voltooid, de eerste proef, verplaatst u het platform naar de tweede vooraf bepaalde locatie. Voer verborgen platformtraining uit van dagen vier tot 10 na het ophangen van gordijnen.
Plaats zoals eerder aanwijzingen strategisch op de gordijnen. Zorg ervoor dat de aanwijzingen groot zijn en contrasterende kleuren bevatten voor betere zichtbaarheid, en dat ze op afstand en hoogte staan waar ze voor muizen vanuit de kuip zichtbaar zijn. Configureer de software volgens de instructies in het geschreven deel van het protocol.
Vervolgens stelt u de kuip in door deze eerst te vullen met water zodat het platform ongeveer vijf millimeter onder het wateroppervlak ligt. Plaats het platform op de vooraf bepaalde locatie. De locatie van het platform blijft hetzelfde voor bijna alle tests die over alle dagen en proeven worden uitgevoerd.
Het is essentieel om de startlocatie te variëren, zodat de dieren geen niet-ruimtelijke, niet-hippocampale motorische strategie ontwikkelen. Gebruik om het labyrint op te lossen niet-giftige witte temperatuurverf om het water ondoorzichtig te maken. Doe dit om ervoor te zorgen dat de bovenkant van het platform onzichtbaar is vanuit het oogpunt van het dier tijdens het zwemmen.
Nadat u de muizen eerder hebt geïdentificeerd en gemarkeerd, giet u de muis voorzichtig in het labyrint, zodat de ENT tegen de muur kijkt. Elke muis wordt voor een unieke pro
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
Overzicht
Dit manuscript beschrijft een Morris water maze (MWM) protocol dat is aangepast voor gebruik met een veel gebruikt muismodel van de ziekte van Alzheimer. De MWM wordt veel gebruikt in transgene muismodellen om cognitieve tekorten te beoordelen.
Belangrijke onderdelen van de studie
Wetenschapsgebied
- Neurowetenschappen
- Gedragsbeoordeling
- Ziekte van Alzheimer onderzoek
Achtergrond
- De Morris water maze is een algemeen aanvaarde methode voor het evalueren van ruimtelijk leren en geheugen.
- Muismodellen, met name transgene stammen, zijn essentieel voor het bestuderen van de ziekte van Alzheimer.
- Gevoeligheid van de achtergrondstam is cruciaal voor het detecteren van cognitieve verschillen.
- Stress kan de prestaties beïnvloeden, waardoor acclimatisatieprocedures noodzakelijk zijn.
Doel van de studie
- Om cognitieve tekorten in een muismodel van de ziekte van Alzheimer te identificeren.
- Om een aangepast MWM protocol te implementeren voor de 1296 FBB achtergrondstam.
- Om visuele en motorische functionering te beoordelen door middel van specifieke takenontwerpen.
Gebruikte methoden
- Acclimatisatie van muizen om stress-geïnduceerde prestatiedeficiten te verminderen.
- Visuele platform taak om visuele en motorische functionering te evalueren.
- Verborgen platform proeven om ruimtelijk leren en geheugen te beoordelen.
- Probe proeven om zoekstrategieën en ruimtelijk referentiegeheugen te bepalen.
Belangrijkste resultaten
- Succesvolle acclimatisatie verbeterde de taakprestaties.
- Resultaten van de visuele platform taak gaven baseline functionering aan.
- Verborgen platform proeven onthulden significante ruimtelijk leervermogens.
- Probe proeven demonstreerden effectieve zoekstrategieën in het muismodel.
Conclusies
- Het aangepaste MWM protocol beoordeelt effectief cognitieve tekorten.
- Achtergrondstam overwegingen zijn vitaal voor nauwkeurige resultaten.
- Deze methode kan de begrip van de pathologie van de ziekte van Alzheimer verbeteren.
Veelgestelde vragen
Executive Industry Relevance
Accurate assessment of spatial learning and memory in transgenic mouse models is critical for evaluating therapeutic hypotheses in neurodegenerative disease research. Strain-specific protocol optimization ensures detection of true cognitive phenotypes by minimizing background noise and reducing false-negative outcomes. This approach supports target validation and mechanistic de-risking in Alzheimer's disease programs by improving predictive confidence in preclinical efficacy data.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Scientific Value: Enables interrogation of therapeutic hypotheses by assessing hippocampal-dependent memory in disease-relevant models.
- Operational Value: Reduces variability from genetic background, increasing assay sensitivity to detect transgene-induced deficits.
- Predictive Value: Supports go/no-go decisions by distinguishing memory impairments from motor or visual confounds via platform task controls.
Screening & Assay Development
- Scientific Value: Provides quantitative, spatially resolved behavioral readouts such as path length and quadrant occupancy for compound screening.
- Operational Value: Standardized training and probe trial designs improve reproducibility across laboratories and testing sites.
- Scalability: Protocol adaptations for different strains and environments enable platform reuse across diverse preclinical models.
Translational & Preclinical Research
- Translational Continuity: Aligns with clinical endpoints by measuring spatial reference memory, a domain affected in Alzheimer's disease.
- Mechanistic De-risking: Differentiates learning deficits from performance artifacts through visible platform and acclimation controls.
- Preclinical Validation: Supports longitudinal assessment of cognitive decline in tauopathy models, aiding biomarker and target engagement studies.
Pipeline & Workflow Integration
The Morris water maze fits within the discovery continuum from target validation through lead optimization to preclinical candidate selection, particularly when cognitive endpoints inform mechanism of action and dose-response relationships.
- Discovery Biology: Tests hippocampal-dependent learning to validate targets implicated in memory pathways.
- Screening: Delivers reproducible, quantitative outputs (e.g., escape latency, path length) for evaluating pharmacological interventions.
- Analytics: Enables statistical comparison of search strategies and spatial bias via quadrant analysis and platform crossings.
- Translational Research: Bridges to clinical cognition by modeling spatial memory impairment relevant to Alzheimer's symptomatology.
- Enterprise Reuse: Establishes a adaptable behavioral platform for repeated use across multiple strains, interventions, and timepoints.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases target validation confidence by isolating cognitive effects from strain-specific learning variability.
- Operational Value: Enhances reproducibility through environment-specific optimization and standardized acclimation procedures.
- Strategic Value: Improves portfolio triage by reducing late-stage attrition due to unidentified cognitive liabilities.
- Portfolio Impact: Enables risk-adjusted advancement decisions based on robust, strain-sensitive preclinical efficacy data.
Implementation Considerations
- Expertise in rodent behavioral neuroscience and water maze apparatus operation.
- Instrumentation including water maze tank, tracking software, temperature control, and opaque water preparation.
- Standardization of environmental cues, lighting, and water temperature across testing sessions.
- Adaptation considerations for different mouse strains, ages, and genetic backgrounds.
- Practical limitations include throughput constraints and sensitivity to experimenter bias during trial administration.
