$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
1. Aparatura
Dla wszystkich testów, miękko wyściełana powierzchnia jest umieszczana u podstawy aparatu, aby amortyzować wszelkie myszy, które odpadną. Uwaga Nie jest to pokazane na rysunkach, aby nie zasłaniać żadnej części aparatu. Podczas testów na setkach myszy, zarówno normalnych, jak i zmutowanych, nigdy nie zaobserwowaliśmy żadnych obrażeń spowodowanych upadkiem z takiego aparatu, który zazwyczaj ma 30-50 cm wysokości. Pamiętaj również, aby wyczyścić i wysterylizować sprzęt między każdą testowaną myszą.
1.1 Rotarod
Na rynku dostępnych jest kilka komercyjnych wersji tego urządzenia, ale niektóre mają wady, takie jak brak odpowiedniego przyspieszenia do wykrycia braku koordynacji ruchowej (a nie wytrzymałości). Inną częstą wadą jest to, że pręt nie znajduje się wystarczająco wysoko nad podstawą, co powoduje, że myszy mają tendencję do spadania lub zeskakiwania.
Rotarod pokazany na rysunku 1 został wykonany według projektu autora przez sekcje inżynieryjne wydziału farmakologii Uniwersytetu Oksfordzkiego. Pręt ma średnicę 3 cm, wsparty 30 cm nad podstawą aparatu. Powierzchnia jest radełkowana w szereg równoległych grzbietów wzdłuż osi podłużnej, co umożliwia myszom skuteczne uchwycenie jej (ryc. 2). Uwaga: Głębokość grzbietów jest istotnym szczegółem; Jeśli mysz nie może uzyskać dobrego chwytu, test będzie znacznie trudniejszy; Z drugiej strony, jeśli chwyt jest zbyt dobry, mysz będzie "krążyć" wokół pręta, biernie go trzymając. Dla "amatorskich wytwórców rotarodów" przydatna może być wiedza, że w handlu dostępne są radełkowane drewniane kołki o odpowiednim rozmiarze dla myszy; Oczywiście przed użyciem musiałby zostać pokryty dobrym wodoodpornym lakierem. Prędkość startowa jest regulowana do 4 obr./min, przyspieszenie do 20 obr./min. Maksymalna prędkość obrotowa to 40 obr./min.
Dwa kołnierze uniemożliwiają myszowi opuszczenie pręta. Mają one średnicę 30 cm (prawdopodobnie można by ją zmniejszyć do 20 cm). Ich odstęp jest ustawiony na 6 cm (maksymalnie), ale może być konieczne zmniejszenie go w przypadku myszy poniżej wieku dorosłego, jeśli mają tendencję do obracania się na pręcie.
1.2 Potrójne poziome paski (Rysunek 3)
Pręty są wykonane z mosiądzu, o długości 38 cm, trzymane 49 cm nad powierzchnią ławki przez drewnianą kolumnę nośną na każdym końcu. Kolumny są przymocowane do ciężkiej drewnianej podstawy. Dostępne są trzy średnice prętów: 2, 4 i 6 mm. Pasek 2 mm jest standardowym, którego używamy, ale wiele myszy osiąga na nim maksymalne wyniki. Dlatego w celu udoskonalenia testu dołączono pręty o większej średnicy, ponieważ myszy nie mogą ich tak dobrze chwycić.
1.3 Pręty statyczne
Pięć drewnianych kołków lub prętów o różnej grubości (35 (pręt 1), 28, 22, 15 i 9 (pręt 5) mm średnicy), każdy o długości 60 cm, jest przymocowanych za pomocą zacisku G do półki laboratoryjnej tak, że pręty poziomo wystają w przestrzeń (Rysunek 4). Na końcu pręta w pobliżu ławki znajduje się znak 10 cm od końca, oznaczający linię mety. Wysokość prętów nad podłogą wynosi 60 cm.
Jeśli wymagany jest krótszy i mniej szczegółowy test, używaj tylko największych, najmniejszych i środkowych prętów. Van Dellen i wsp.14 z nich używało tylko jednego pręta do oceny postępu choroby Huntingtona u myszy.
1.4 Pręty równoległe
Dwa równoległe stalowe pręty o długości 1 m i średnicy 4 mm są przymocowane w odległości 30 mm (na ich środku) od siebie za pomocą drewnianych kolumn nośnych na ich końcach (Rysunek 5). Pręty znajdują się 60 cm nad podłogą.
2. Procedura
Dla wszystkich testów, przyprowadź myszy do pokoju doświadczalnego 5-20 minut przed testem, aby upewnić się, że są w pełni przytomne. Zgodnie z ogólną zasadą, aby umożliwić odzyskanie siły mięśniowej i powrót do normalnego poziomu pobudzenia, myszy powinny odpoczywać poprzez powrót do klatki domowej po każdym teście motorycznym.
2.1 Rotarod
Ustaw rotor z prędkością początkową 4 rpm, szybkością przyspieszenia 20 rpm/min. Trzymając mysz za ogon i umieść ją na obracającym się pręcie, skierowanym w stronę przeciwną do kierunku obrotu, aby musiała iść do przodu, aby utrzymać się w pozycji pionowej. Najłatwiej to zrobić, jeśli mysz zostanie podniesiona w kierunku pręta pod kątem 45° poniżej poziomu; Próba opuszczenia myszy od góry spowoduje, że rozłoży ona tylne nogi i chwyci krawędzie kołnierzy. Szybko zwolnij mysz, gdy prawie dotyka pręta, tuż przed i nad górnym martwym punktem pręta, umożliwiając łatwe uchwycenie pręta. Techniką (prawdopodobnie łatwiejszą i bardziej niezawodną) jest użycie cienkiego (10-15 mm) kołka. Trzymając mysz w jednej ręce, opuść ją na kołek, równolegle do długiej osi. Kołek jest pochylony z głową myszy w dół pod kątem około 30°, aby dać jej więcej czasu na uchwycenie rotarodu po jego zwolnieniu. Opuść mysz i kołek między kołnierzami rotorodzia, a po przekroczeniu obracającego się pręta pociągnij kołek w dół od myszy, która chwyci pręt i pójdzie do przodu.
Po 10 sekundach od umieszczenia myszy na pręcie, rozpocznij przyspieszanie (tak długo, jak mysz jest skierowana do przodu: jeśli nie, poczekaj, aż będzie skierowana do przodu, zanim zaczniesz przyspieszać) i zanotuj prędkość, przy której mysz spada. Jeśli spadnie przed 10 sekundami, zanotuj czas upadku i spróbuj ponownie, w sumie do trzech razy, rejestrując prędkość przy pierwszym upadku po upływie 10 sekund. Jednak upadki przed 5 sekundami, które są spowodowane złym umieszczeniem przez eksperymentatora, nie powinny być rejestrowane. Średnia prędkość przy opadaniu jest punktem odniesienia; Zamiast używać maksymalnej prędkości, koryguje to dodatkową praktykę, jaką mysz otrzymuje podczas nieudanych uruchomień, co zakłada się, że poprawi wydajność. Stąd mysz która raz upadnie przed 10 sekundami, potem pozostaje włączona do 12 obrotów na minutę za drugim razem, uzyskuje (4+12)/2 = 8 rpm. Mysz spadająca dwukrotnie, a następnie pozostająca na 10 obr./min zdobywa punkty (4+4+10)/3=6 obrotów na minutę. Jeśli mysz nie zdoła chwycić w ciągu 10 sekund trzy razy, przypisz jej wynik 4 obr./min.
Jednym problemem jest to, że myszy czasami przestają iść do przodu i zamiast tego mocno chwytają pręt, tak że pasywnie wykonują salta, chociaż większość ostatecznie spadają. W związku z tym warto również zwrócić uwagę na prędkość, z jaką następuje pierwsze takie odwrócenie. Możliwym rozwiązaniem może być użycie pręta o większej średnicy lub mniej wyraźnych grzbietach.
2.2 Poziome paski
Ponieważ myszom najłatwiej jest uchwycić wąską belkę o średnicy 2 mm, zaleca się najpierw przetestować je na tym. Trzymając mysz za ogon, połóż ją na ławce przed aparatem, przesuń ją szybko do tyłu o około 20 cm (to ustawia ją prostopadle do drążka), szybko podnieś ją i pozwól jej chwycić poziomą belkę w centralnym punkcie tylko przednimi łapami, a następnie zwolnij ogon, jednocześnie uruchamiając stopclock. Może to być trudne do skutecznego osiągnięcia; niektóre myszy trzymają się lepiej, jeśli ogon zostanie nagle zwolniony; Jeśli czują, że nadal są wspierani, mogą nie być w stanie się trzymać. Punktem kryterium jest albo upadek z pręta, zanim mysz dotrze do jednej z końcowych kolumn pręta, albo czas, w którym jedna przednia łapa dotknie kolumny. Maksymalny czas testu (czas odcięcia) wynosi 30 sek.
Jeśli mysz nie zdoła prawidłowo uchwycić paska za pierwszym razem, a to wydaje się być spowodowane techniką eksperymentatora, a nie myszy, spróbuj ponownie (po krótkim odpoczynku, podczas gdy kolejna jedna lub dwie myszy są testowane) i nie rejestruj tego upadku. Jeśli mysz upadnie przed 5 sekundami i najwyraźniej nie jest to spowodowane złym umieszczeniem przez eksperymentatora, powtórz do trzech razy, próbując uzyskać wynik >5 sekundy. Jeśli >5 sekundy przy drugiej próbie, nie wykonuj trzeciej próby. Jako punkt odniesienia należy przyjąć najlepszy wynik. Mysz, która wielokrotnie nie podtrzymuje się przez >5 sekundy, zdobywa tylko 1 punkt.
Jeśli używana jest wersja z potrójnym paskiem, jeśli mysz zdobędzie 5 punktów na tym pierwszym pasku 2 mm, może być następnie przetestowana na grubszych paskach, po krótkim okresie odpoczynku, podczas gdy kolejna jedna lub dwie myszy są testowane. System punktacji dla prętów 4 i 6 mm jest taki sam jak dla prętów 2 mm, a końcowy wynik jest skumulowaną sumą. Tak więc mysz, która zdobywa 5 punktów na pasku 2 mm, ale spada z belki 4 mm po 13 sekundach, zdobywa 5 + 3 = 8.
2.2.1
Punktacja poziomych pasków: pierwsze dwa interwały są krótsze niż dwa ostatnie, ponieważ gdy myszy początkowo opanują zadanie, są mniej narażone na upadek:
Spadek między 1-5 sekund = 1
Spadek między 6-10 sekund = 2
Spadek między 11-20 sekund = 3
Spadający między 21-30 sekund = 4
Upadek po 30 sekundach = 5
Umieszczenie jednej przedniej łapy na wsporniku pręta bez upadku = 5
Uwaga, jako opcjonalne użycie prętów 4 i 6 mm jest nowym dodatkiem do naszego protokołu, nie mamy jeszcze dużego doświadczenia z nimi.
2.3 Pręty statyczne
Umieść mysz na drugim końcu najszerszego pręta (końcówka nosa o długości jednej głowy od końca jest idealna). Wykonaj dwie czynności: czas orientacji (czas potrzebny na ustawienie się o 180° od pozycji wyjściowej w kierunku półki) i czas tranzytu (czas potrzebny na przebycie do końca półki (nos poza oznaczeniem 10 cm od końca półki pręta).
Orientacja zależy od tego, czy mysz pozostaje w pozycji pionowej; jeśli obróci się do góry nogami i przylega poniżej pręta, arbitralnie przypisz mu (dla celów statystycznych) maksymalny wynik orientacji wynoszący 120 sekund. Nie testuj go na mniejszych prętach; Również czas tranzytu staje się wartością maksymalną, ponieważ mysz, która porusza się w pozycji pionowej, jest oczywiście lepiej skoordynowana niż ta, która przechodzi wisząc do góry nogami.
Jeśli po orientacji mysz upadnie lub osiągnie maksymalny czas testu (arbitralnie ustawiony na 120 sekund), nie testuj tego na mniejszych prętach. Dla celów statystycznych przypisanym myszom przypisuje się 120 dla tego konkretnego pręta i dla kolejnych, ponieważ zakłada się, że ponownie spadną z węższego pręta. Jeśli mysz obróci się do góry nogami, również zwróć uwagę na to zdarzenie; Aby zapewnić udany transport, a także orientację, musi pozostać pionowo na pręcie. W przeciwnym razie przypisz mu maksymalny wynik. Wyjmij mysz po tym, jak dotrze do końca pręta lub upadnie.
Po przetestowaniu na jednym pręcie, przywróć mysz do klatki domowej, aby odpoczęła, podczas gdy ty testujesz inną mysz. Następnie umieść go na następnym wędzisku o mniejszym rozmiarze i ponownie przetestuj w ten sam sposób. Przerwij testowanie, jeśli mysz spadnie z pręta po przebywaniu na nim przez ponad 5 sekund. Jeśli odpadł w czasie krótszym niż 5 sekund, wymień go i pozwól na kolejną próbę (ponieważ upadek w ciągu 5 sekund może być spowodowany błędnym umieszczeniem przez eksperymentatora), maksymalnie trzy próby i użyj najlepszego wyniku.
2.4 Pręty równoległe
Umieść mysz w środku dwóch pasków, tak aby jej oś podłużna była prostopadła do osi pasków; obie przednie łapy powinny znajdować się na jednym pasku, obie tylne łapy na drugim. Nacinanie jest podobne do tego w przypadku prętów statycznych. Wykonaj dwie miary: czas potrzebny do momentu, gdy mysz ustawi się pod kątem 90° do pozycji początkowej, oraz czas, po którym dotrze do jednej z podpór końcowych. Jeśli mysz obróci się do góry nogami, również zwróć uwagę na to zdarzenie. Jeśli chodzi o test prętów statycznych, orientacja i tranzyt muszą być osiągnięte bez odwracania się do góry nogami, w przeciwnym razie przydzielany jest maksymalny czas. Rzadko zdarza się, aby w miarę zdrowe myszy upadły w czasie krótszym niż 5 sekund; Jeśli tak się stanie, prawdopodobnie jest to spowodowane złym umieszczeniem. Dlatego odrzuć wynik i ponownie przetestuj mysz.