Name: Test labiryntu wodnego Morrisa: optymalizacja pod kątem obciążenia myszy i środowiska testowego (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2015-06-22T13:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 24 s
Description: Poznaj protokół testu labiryntu wodnego Morrisa dla myszy z modelem choroby Alzheimera. Ta metoda ocenia deficyty poznawcze, pamięć przestrzenną i strategie poszukiwania u transgenicznych myszy.

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

Ta praca była wspierana przez National Institute of General Medical Sciences (Reed/Engler-Chiurazzi - U54GM104942), National Institute for Neurological Disorders and Stroke (Ashe – R01NS33249, R01NS63249 and R01NS79374), CoBRE (Engler-Chiurazzi - P20GM109098), Alzheimer's Association (Reed - NIRG-12-242187), WVU Faculty Research Senate Grant (Reed), grant WVU PSCOR (Reed) oraz fundusze wewnętrzne z Dziekanatu WVU College of Medicine (Engler-Chiurazzi). Wyłączną odpowiedzialność za treść ponoszą autorzy i niekoniecznie reprezentują one oficjalne poglądy NIH lub Stowarzyszenia Alzheimera.

<ol><li>Ramsden, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Age-dependent+neurofibrillary+tangle+formation%2C+neuron+loss%2C+and+memory+impairment+in+a+mouse+model+of+human+tauopathy+%28P301L%29%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Age-dependent neurofibrillary tangle formation, neuron loss, and memory impairment in a mouse model of human tauopathy (P301L).</a> The Journal of Neuroscience. 25, 10637-10647 (2005).</li>
<li>Attar, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+shortened+barnes+maze+protocol+reveals+memory+deficits+at+4-months+of+age+in+the+triple-transgenic+mouse+model+of+Alzheimer%27s+disease%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">A shortened barnes maze protocol reveals memory deficits at 4-months of age in the triple-transgenic mouse model of Alzheimer's disease.</a> PLoS One. 8, e80355(2013).</li>
<li>Johnson, J. M., Bailey, J. M., Johnson, J. E., Newland, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Performance+of+BALB%2Fc+and+C57BL%2F6+mice+under+an+incremental+repeated+acquisition+of+behavioral+chains+procedure%5BTitle%5D)+AND+%22Behavioural+Processes%22%5BJournal%5D)">Performance of BALB/c and C57BL/6 mice under an incremental repeated acquisition of behavioral chains procedure.</a> Behavioural Processes. 84, 705-714 (2010).</li>
<li>Crawley, J. N. What's wrong with my Mouse Behavioral phenotyping of transgenic and knockout mice. , 1st edition, Wiley-Liss. 94-95 (2000).</li>
<li>Westerman, M. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+relationship+between+abeta+and+memory+in+the+Tg2576+mouse+model+of+Alzheimer%27s+disease%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">The relationship between abeta and memory in the Tg2576 mouse model of Alzheimer's disease.</a> The Journal of Neuroscience. 22, 1858-1867 (2002).</li>
<li>D'Hooge, R., De Deyn, P. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Applications+of+the+morris+water+maze+in+the+study+of+learning+and+memory%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Research+Reviews%22%5BJournal%5D)">Applications of the morris water maze in the study of learning and memory.</a> Brain Research Reviews. 36, 60-90 (2001).</li>
<li>Santa Cruz, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tau+suppression+in+a+neurodegenerative+mouse+model+improves+memory+function%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Tau suppression in a neurodegenerative mouse model improves memory function.</a> Science. 309, 476-481 (2005).</li>
<li>Hunsberger, H. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+size+of+memory+deficits+in+mice+with+adult-onset+P301L+tau+expression%5BTitle%5D)+AND+%22Behavioural+Brain+Research%22%5BJournal%5D)">Effect size of memory deficits in mice with adult-onset P301L tau expression.</a> Behavioural Brain Research. 272, 181-195 (2014).</li>
<li>Yue, M., Hanna, A., Wilson, J., Roder, H., Janus, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sex+difference+in+pathology+and+memory+decline+in+rTg4510+mouse+model+of+tauopathy%5BTitle%5D)+AND+%22Neurobiology+of+Aging%22%5BJournal%5D)">Sex difference in pathology and memory decline in rTg4510 mouse model of tauopathy.</a> Neurobiology of Aging. 32, 590-603 (2011).</li>
<li>Sandi, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+role+and+mechanisms+of+action+of+glucocorticoid+involvement+in+memory+storage%5BTitle%5D)+AND+%22Neural+plasticity%22%5BJournal%5D)">The role and mechanisms of action of glucocorticoid involvement in memory storage.</a> Neural plasticity. 6, 41-52 (1998).</li>
<li>Hölscher, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((C.+impairs+performance+in+spatial+water+maze+learning+tasks%5BTitle%5D)+AND+%22Behavioural+Brain+Research%22%5BJournal%5D)">C. impairs performance in spatial water maze learning tasks.</a> Behavioural Brain Research. 100, 225-235 (1999).</li>
<li>Morris, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Developments+of+a+water-maze+procedure+for+studying+spatial+learning+in+the+rat%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neuroscience+Methods%22%5BJournal%5D)">Developments of a water-maze procedure for studying spatial learning in the rat.</a> Journal of Neuroscience Methods. 11, 47-60 (1984).</li>
<li>Reed, M. N., Liu, P., Kotilinek, L. A., Ashe, K. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+size+of+reference+memory+deficits+in+the+morris+water+maze+in+Tg2576+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Behavioural+Brain+Research%22%5BJournal%5D)">Effect size of reference memory deficits in the morris water maze in Tg2576 mice.</a> Behavioural Brain Research. 212, 115-120 (2010).</li>
<li>Huang, Y., Zhou, W., Zhang, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Bright+lighting+conditions+during+testing+increase+thigmotaxis+and+impair+water+maze+performance+in+BALB%2Fc+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Behavioral+Brain+Research%22%5BJournal%5D)">Bright lighting conditions during testing increase thigmotaxis and impair water maze performance in BALB/c mice.</a> Behavioral Brain Research. 226, 26-31 (2012).</li>
<li>Baker, R. Water maze. , Available from: 
 <a target="_blank" href="http://www.watermaze.org">http://www.watermaze.org</a> (2013).</li>
<li>Ivonen, H., Nurminen, L., Harri, M., Tanila, H., Puolivali, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hypothermia+in+mice+tested+in+Morris+water+maze%5BTitle%5D)+AND+%22Behavioural+Brain+Research%22%5BJournal%5D)">Hypothermia in mice tested in Morris water maze.</a> Behavioural Brain Research. 141, 207-213 (2003).</li>
<li>Rubinow, M. J., Arseneau, L. M., Beverly, J. L., Juraska, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+estrous+cycle+on+water+maze+acquisition+depends+on+the+temperature+of+the+water%5BTitle%5D)+AND+%22Behavioral+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Effect of estrous cycle on water maze acquisition depends on the temperature of the water.</a> Behavioral Neuroscience. 118 (4), 863-868 (2004).</li>
</ol>

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

Zadanie MWM jest szeroko stosowane do oceny uczenia się przestrzennego i pamięci. Jednak na solidność tego zadania może mieć wpływ wiele czynników i wymaga optymalizacji zarówno pod kątem obciążenia tła, jak i środowiska testowego. Jak pokazano na rysunku 4, ten sam protokół treningowy i zastosowane wskazówki wizualne użyte w dwóch różnych pomieszczeniach testowych (równoważny rozmiar i układ) dały znacznie różną wydajność sondy. Ponieważ wiele cech pokoju testowego może przyczyniać się do wskazówek prze...

Transgeniczne modele myszy odegrały kluczową rolę w ocenie patofizjologii choroby Alzheimera (AD), jak również potencjału interwencji terapeutycznych. Zadania poznawcze, takie jak labirynt wodny Morrisa (MWM), są powszechnie stosowane w tych modelach do identyfikacji molekularnych korelatów deficytów pamięci i oceny skuteczności leków przedklinicznych. Kluczowe jest jednak, aby zakres dynamiczny zadania poznawczego był na tyle szeroki, aby można było dostrzec subtelne efekty leczenia. W mysich modelach AD deficyty poznawcze są zazwyczaj zależne od wieku, a myszy wykazują postępujące spadki wydajności (np. 1). Wykorzystanie wrażliwego zadania poznawczego może pozwolić na wykrycie subtelnych różnic na wcześniejszym etapie życia zwierzęcia, zmniejszając w ten sposób koszty związane ze starzeniem się zwierząt. Na przykład zmniejszenie liczby prób treningowych w labiryncie Barnesa zależnym od hipokampa z 15 do 5 zwiększyło trudność zadania, co skutkowało wykryciem deficytów w modelu 3xTg w młodszym wieku niż wcześniej zgłaszano2. Wcześniejsze wykrycie deficytów nie tylko zapewnia znaczną oszczędność czasu i kosztów, ale także zwiększa prawdopodobieństwo zidentyfikowania zmian molekularnych leżących u podstaw deficytów poznawczych.
Jednym z czynników wpływających na czułość zadań poznawczych jest genetyczny szczep tła modelu mysiego. Na przykład myszy BALB/c wykazują lepszą wydajność w zadaniach uczenia się i zapamiętywania w porównaniu z innymi szczepami, takimi jak C57BL/6 3. Tło F1 FVB/N x 129S6 jest używane w dwóch najczęściej stosowanych modelach AD, modelach Tg2576 i rTg(TauP301L)4510. Szczep ten wykazuje lepszą zdolność uczenia się w MWM w porównaniu z innymi szczepami, w tym myszami B6 / SJL 4. Ze względu na tę doskonałą zdolność uczenia się, użycie pojedynczej sondy po intensywnym szkoleniu może maskować różnice grupowe wynikające z nadmiernego trenowania. Ponadto czułość prób sondowych może być zależna od wieku. Wcześniej wykazaliśmy, że wcześniejsze próby sondowe, po ograniczonym treningu z ukrytą platformą, są bardziej wrażliwe na różnice w młodych Tg2576 w porównaniu z młodymi transgenicznymi przedstawicielami miotu niż są próbami sondowymi wprowadzonymi po bardziej intensywnym treningu 5. W przeciwieństwie do tego, próby sondy po intensywnym treningu są bardziej czułe u starszych (20-25 miesięcy) myszy Tg2576 w porównaniu ze starszymi rodzeństwem z miotu niż we wcześniejszych próbach sondowych 5. Dzięki przeplataniu prób z użyciem sondy w trakcie szkolenia, zwiększa się prawdopodobieństwo, że zostanie zidentyfikowana czuła próba, szczególnie jeśli przeprowadzane są testy podłużne, a czułość danej próby sondy zależy od wieku. Rysunek 1 przedstawia lepszą wydajność myszy F1 FVB/N x 129S6 w ramach protokołu zoptymalizowanego dla tego szczepu w porównaniu z myszami o tle B6/SJL trenowanymi zgodnie z protokołem z bardziej intensywnym treningiem.
Ogólnie uważa się, że MWM dostarcza wiarygodnych pomiarów, które są powtarzalne zarówno w czasie, jak i w laboratoriach 6. Na przykład podstawowy protokół pierwotnie używany przez nasze laboratorium 1,7 w Minnesocie został pomyślnie wdrożony z niewielkimi modyfikacjami na Uniwersytecie Zachodniej Wirginii 8. Podobnie, równoważne poziomy upośledzenia zaobserwowano u myszy rTg(TauP301L)4510 w porównaniu z kontrolnymi rodzeństwem z miotu, jeśli były trzymane w warunkach wolnych od patogenów lub konwencjonalnych 9. Jednak środowisko testowe może mieć wpływ na czułość zadania MWM. Czynniki takie jak oświetlenie pomieszczenia, otwory wentylacyjne, gradienty temperatury i hałasy przyczyniają się do sygnałów środowiskowych 4, które ostatecznie mogą wpływać na wydajność. Kiedy nasze laboratorium i wiwarium w Minnesocie zostały przeniesione do nowego budynku, zaobserwowano do 38% zmniejszenie wydajności typu dzikiego, co znacznie zmniejszyło zakres dynamiki zadania i zdolność do wykrywania deficytów związanych z transgenami. Ta zmiana w wydajności nastąpiła pomimo zaprojektowania pomieszczenia testowego tak, aby miało równoważną wielkość i konfigurację oraz przy użyciu tych samych zastosowanych wskazówek wizualnych. "Ponowna optymalizacja" oryginalnego protokołu była konieczna, aby zwiększyć zakres dynamiczny zadania MWM w nowym środowisku testowym.
Tutaj opisany jest oryginalny protokół dostosowany do użycia z F1 FVB/N x 129S6 background 5. Ponieważ niektóre badania sugerują, że stres jest związany ze słabą wydajnością MWM 10, a wstępna obsługa może złagodzić ten wywołany stresem deficyt wydajności 11, opracowano protokół wstępnej obsługi, aby przyzwyczaić myszy do wprowadzenia i usunięcia puli przed testami MWM. Po wstępnym użyciu myszy przechodzą widoczny trening platformy, w którym podniesiona platforma jest oznaczona flagą. Trening z widoczną platformą służy do identyfikacji myszy z problemami z wydajnością związanymi z nieprawidłowościami sensomotorycznymi. Korzystając z kryteriów wykluczenia opisanych w sekcji protokołu, myszy niekompetentne do działania są usuwane z kolejnych badań treningu z ukrytą platformą i prób sondowych. Upośledzenia w treningu z ukrytą platformą i próbach sondowych są interpretowane jako deficyty poznawcze, ponieważ wydajność sensomotoryczna jest uwzględniana w danych. Po zakończeniu treningu widocznej platformy, myszy rozpoczynają trening ukrytej platformy, w której platforma jest zanurzona w wodzie i pozostaje w tej samej pozycji względem zewnętrznych wskazówek. Próby, w których platforma jest usuwana (próby sondy) są przeplatane przez szkolenie z ukrytej platformy, aby ocenić wpływ dodatkowego szkolenia. Ze względu na to, że próby z użyciem sondy odbywają się na początku każdego dnia, przed dodatkowym szkoleniem z ukrytej platformy, próby sondy mierzą zdolność zwierzęcia do zapamiętania lokalizacji platformy po 20-godzinnym opóźnieniu, co jest uważane za miarę pamięci referencyjnej 12. Na koniec opisano sposoby, w jakie ten oryginalny protokół został ponownie zoptymalizowany, gdy zmiany w środowisku testowym zakłóciły wydajność sterowania.

<table><tbody><tr><td>Przeglądarka Oprogramowanie do śledzenia</td><td>Biobserve</td><td></td><td>To konkretne oprogramowanie nie jest wymagane - dostępne są inne systemy śledzenia</td></tr><tr><td>Basen</td><td></td><td></td> do wstępnej obsługi <td>Wymiary około 1 stopy szerokości x 2 stopy długości x 1,5 stopy głębokości</td></tr><tr><td>Plastikowa zlewka</td><td></td><td></td><td>1 L</td></tr><tr><td>Szufelka</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Mała siatka</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Stoper</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Nietoksyczna biała farba</td><td></td><td></td> temperowa <td>Można użyć dowolnej farby kolorystycznej, jednak większość programów śledzących wymaga, aby farba kontrastowała z kolorem zwierzęcia.</td></tr><tr><td>Widoczna platforma</td><td></td><td></td><td>Kolor powinien kontrastować z labiryntem</td></tr><tr><td>Karnisz</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Zasłony</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Okrągła wanna</td><td></td><td></td><td>Zwykle w kolorze białym; około 4 stopy średnicy</td></tr><tr><td>Ukryta platforma</td><td></td><td></td><td>Pomalowana na ten sam kolor co woda</td></tr></tbody></table>

test labiryntu wodnego morrisa: optymalizacja pod kątem obciążenia myszy i środowiska testowego

Morris Water Maze Test: Optimization for Mouse Strain and Testing Environment

Labirynt wodny Morrisa (MWM) jest powszechnie używanym zadaniem do oceny zależnego od hipokampa uczenia się przestrzennego i pamięci w transgenicznych mysich modelach chorób, w tym zaburzeń neurokognitywnych, takich jak choroba Alzheimera. Jednak szczep tła zastosowanego modelu myszy może mieć znaczący wpływ na obserwowany fenotyp behawioralny, przy czym niektóre szczepy wykazują lepszą zdolność uczenia się w porównaniu z innymi. Aby zapewnić wykrywanie różnic między myszami transgenicznie ujemnymi i transgenicznie dodatnimi, niezbędna jest identyfikacja procedury treningowej wrażliwej na szczep tła. Niedostosowanie protokołu MWM do obciążenia tła modelu myszy może prowadzić do niedostatecznego lub nadmiernego trenowania, maskując w ten sposób różnice grupowe w próbach sondowych. W tym miejscu opisano protokół MWM dostosowany do użytku z tłem F1 FVB/N x 129S6. Jest to często używany szczep tła do badania zależnego od wieku wpływu zmutowanego P301L tau (rTg(TauP301L)4510 myszy) na deficyty pamięci związane z chorobą Alzheimera. Opisana jest również strategia ponownej optymalizacji, podyktowana przez konkretne wykorzystywane środowisko testowe.

Wykorzystaliśmy wodystyczny labirynt Morrisa do badania wpływu beta-amyloidu (myszy Tg2576) oraz zmutowanej białka tau P301L (myszy rTg(TauP301L)4510) na pamięć referencyjną przestrzenną (np. 1,5,7,8). Rysunek 3 przedstawia reprezentatywny wynik opisany w naszym badaniu nad wpływem ekspresji białka tau P301L pojawiającej się w wieku dorosłym na uczenie się i pamięć 8, z zastosowaniem środowiska testowego A. Aby ocenić sprawność motoryczną i wzrokową, porównano myszy w bloka...

Ten manuskrypt opisuje protokół Morrisa wodnego labiryntu (MWM) dostosowany do użycia z powszechnie używanym mysim modelem choroby Alzheimera. MWM jest szeroko stosowany w transgenicznych modelach myszy. Implementacja procedury wrażliwej na odkształcenie tła modelu myszy jest niezbędna do wykrywania różnic grupowych.

Test labiryntu wodnego Morrisa: optymalizacja pod kątem obciążenia myszy i środowiska testowego

 The Morris water maze (MWM) is a commonly used task to assess hippocampal-dependent spatial learning and memory in transgenic mouse models of disease, ...

Celem niniejszej procedury jest zidentyfikowanie deficytów poznawczych w mysim modelu choroby Alzheimera przy użyciu protokołu labiryntu wodnego Morrisa, dostosowanego do szczepu tła 1 2 9 6 FBB. Osiąga się to poprzez wstępną aklimatyzację myszy do zadania w celu złagodzenia deficytów wydajności wywołanych stresem. Drugim krokiem jest zastosowanie zadania z platformą wizualną, w którym platforma zostaje podniesiona o jeden cal ponad lustro wody, aby ocenić funkcjonowanie wzrokowe i motoryczne.Następnie przeprowadza się próby z ukrytą platformą, która jest zanurzona 5 mm poniżej powierzchni wody. Ostatnim krokiem jest wykonanie prób sondowania (probe trials), podczas których platforma zostaje usunięta w celu oceny pamięci referencyjnej oraz określenia zastosowanej strategii poszukiwania. W rezultacie ta dostosowana procedura wodnego MAs umożliwia ocenę uczenia się przestrzennego i pamięci w powszechnie stosowanym modelu mysim choroby Alzheimera.Zazwyczaj osoby rozpoczynające pracę z tą metodą napotykają trudności ze względu na konieczność optymalizacji procedur testowych, takich jak liczba prób treningowych i sond, w zależności od szczepu tła linii myszy oraz środowiska, w którym myszy są badane. Ta część procedury służy do aklimatyzacji myszy do wchodzenia i wychodzenia z urządzenia. Najpierw ustaw pudełko na wygodnej wysokości i napełnij je dwoma litrami wody o temperaturze 21 °C, do poziomu około jednego centymetra.Po przeniesieniu myszy do pomieszczenia testowego, wyjmij osobniczego z klatki, zweryfikuj jego identyfikację, a następnie zaznacz ogon nietoksycznym markerem permanentnym, aby odróżnić go od myszy, które nie przeszły procedury. Umieść mysz w zlewce transferowej na około pięć sekund. Następnie delikatnie przelej mysz ze zlewki do basenu wstępnego obchodzenia i trzymaj mysz w basenie przez 20 sekund.Po upływie wyznaczonego czasu ostrożnie umieść czerpak przed myszą, nie przechylając go. Pozwól myszy wejść do czerpaka i go zbadać. W razie potrzeby zachęć mysz do wejścia, delikatnie wsuwając czerpak pod zwierzę i powoli go unosząc. Należy uważać, aby nie wystraszyć myszy czerpakiem.Powtarzaj te procedury dla każdej myszy w klatce raz dziennie przez 10 dni. Po każdym zwierzęciu zbierz z basenu grudki kału i ściółkę, używając siatki oraz zlewki transferowej między klatkami. Przeprowadź trening wizualny w dniach testowych pierwszym, drugim i trzecim, wykonując sześć prób każdego dnia z około 10 minutową przerwą między próbami.W pierwszej kolejności należy skonfigurować oprogramowanie do śledzenia wyników myszy i przygotować arkusze przebiegu zgodnie z instrukcjami zawartymi w części tekstowej protokołu. Po konfiguracji oprogramowania należy przygotować pomieszczenie, zaczynając od zawieszenia zasłon w celu zasłonięcia wszelkich wskazówek przestrzennych. Następnie należy przygotować wannę, napełniając ją wodą z kranu o temperaturze 21 °C.Użyj termometru, aby upewnić się, że temperatura wody podczas całego testu nie odchyla się od tej wartości o więcej niż jeden stopień. Umieść platformę z zamocowaną flagą o wysokości 13 cm i wymiarach 4,5 na 4,5 cm z wytłoczonym wyraźnym znakiem w kształcie litery S w pierwszym wyznaczonym miejscu w wannie, tak aby wystawała ona około jednego cala ponad powierzchnię wody.Teraz wyjmij pierwszą mysz z klatki. Zweryfikuj identyfikację osobnika, oznacz ogon markerem permanentnym w odpowiednim kolorze i umieść mysz w zlewce transportowej. Delikatnie przełóż mysz do kuwety.Uruchom stoper i upewnij się, że oprogramowanie śledzące monitoruje zwierzę. Pozostaw myszy do dwóch minut na zlokalizowanie platformy. Po zlokalizowaniu platformy przez mysz, pozostaw ją na niej przez 20 sekund.Jeśli zwierzę nie odnajdzie platformy w ciągu dwóch minut, należy je wyjąć i umieścić na platformie na 20 sekund. Po 20 sekundach przebywania na platformie należy zdjąć mysz w sposób analogiczny do treningu aklimatyzacyjnego i umieścić ją w ogrzewanej klatce wyłożonej ręcznikami papierowymi, ogrzewając ją do około 31 stopni Celsjusza za pomocą mata grzewczego i lampy grzewczej przez 30 sekund. Następnie należy przenieść mysz do klatki przetrzymującej wyposażonej jedynie w mata grzewczego (bez lampy grzewczej), aby mogła odpocząć pomiędzy próbami.Po oczyszczeniu zbiornika z zanieczyszczeń za pomocą siatki, powtórz te kroki dla każdej myszy w grupie. Po zakończeniu pierwszej próby dla każdej myszy, przesuń platformę do drugiej wcześniej wyznaczonej lokalizacji. Przeprowadzaj trening z ukrytą platformą od czwartego do dziesiątego dnia po zawieszeniu zasłon.Jak poprzednio, strategicznie rozmieść sygnały wizualne na zasłonach. Upewnij się, że sygnały są duże i zawierają kontrastowe kolory dla lepszej widoczności oraz że są ustawione na takiej odległości i wysokości, aby były widoczne dla myszy z wnętrza kuwety. Skonfiguruj oprogramowanie zgodnie z instrukcjami zawartymi w pisemnej części protokołu.Następnie przygotuj wannę, napełniając ją najpierw wodą w taki sposób, aby platforma znajdowała się około pięciu milimetrów poniżej powierzchni wody. Umieść platformę w wcześniej wyznaczonym miejscu. Położenie platformy pozostanie niezmienne podczas wszystkich dni i prób testowych.Niezbędna jest zmiana miejsca startu, aby zwierzęta nie wykształciły niespacialnej, niehipokampalnej strategii motorycznej. Aby rozwiązać problem labiryntu, należy użyć nietoksycznej białej farby temperowej, aby uczynić wodę nieprzezroczystą. Należy to zrobić, aby zapewnić, że góra platformy będzie niewidoczna z poziomu oczu zwierzęcia podczas pływania.Po uprzednim zidentyfikowaniu i oznakowaniu myszy, delikatnie umieść mysz w labiryncie tak, aby pysk (ENT) był skierowany w stronę ściany. Każda mysz zostanie umieszczona w tym samym punkcie startowym podczas każdej z prób. W momencie wypuszczenia myszy uruchom stoper i ustaw się w miejscu, w którym badacz nie będzie łatwo widoczny dla zwierząt.Gdy zwierzę dotrze do platformy, należy pozwolić mu pozostać na niej przez 15 sekund, aby mogło zorientować się w przestrzeni pomieszczenia. Jeśli mysz nie zlokalizuje platformy w ciągu 60 sekund, należy ją delikatnie nabrać i umieścić na platformie. Po 15 sekundach przebywania na platformie należy usunąć mysz z labiryntu i przenieść ją z powrotem do ogrzewanej klatki.Po wcześniejszym oczyszczeniu labiryntu z zanieczyszczeń, powtórz te procedury dla pozostałych myszy w grupie. W związku z tym, w dniach testowych od czwartego do dziewiątego, przeprowadź cztery próby treningu z ukrytą platformą dziennie, zachowując około 20 minut przerwy między kolejnymi próbami. Przed treningiem z platformą w szóstym, siódmym i ósmym dniu wykonaj próby sondujące, a na koniec przeprowadź końcową próbę sondującą.W 10. dniu przeprowadź próby sondażowe w sposób analogiczny do treningu z ukrytą platformą, z wyjątkiem tego, że w labiryncie nie znajduje się platforma. Wypuść mysz z określonego punktu startowego i pozwól jej pływać w labiryncie przez 60 sekund. Po próbie sondażowej w 10. dniu nie przeprowadza się żadnych dodatkowych testów w ramach prób sondażowych. Użyj oprogramowania do śledzenia zwierząt, aby zmierzyć długość przebytej przez zwierzę drogi, procent czasu spędzonego przez zwierzę w każdym kwadrancie labiryntu oraz liczbę razy, gdy zwierzę przepłynęło nad obszarem, w którym wcześniej znajdowała się platforma.Otwórz zakładkę z listą eksperymentalną, a następnie pobierz pomiary z zakładki analizy danych oraz zakładki labiryntu wodnego. Eksportuj dane bezpośrednio do arkusza Excel. Następnie przeanalizuj dane zgodnie z instrukcjami zawartymi w pisemnej części protokołu.Zgodnie z niniejszym protokołem, w wieku około 6,5 miesiąca, przebadano 41 myszy TP 3 0 1 L zawierających ludzki gen P 3 0 1 LTL oraz 46 zwierząt z grupy kontrolnej. Odpowiada to trzymiesięcznej ekspresji Tau P 3 0 1 L u zwierząt transgenicznych. Każda grupa zawierała zbliżoną liczbę samców i samic w zakresie długości ścieżki.Trening z niewidoczną platformą nie różnił się między grupą kontrolną a myszami TP 3 0 1 L. Brak tej różnicy wskazuje, że grupa kontrolna i myszy tau P 3 0 1 LM nie różnią się w zakresie zdolności wizualnych ani motorycznych, a deficyty w wynikach testów z ukrytą platformą można zatem przypisać zaburzeniom pamięci. Jednakże podczas treningu z ukrytą platformą myszy TP 3 0 1 LM wykazały znacząco dłuższe długości przebytej drogi we wszystkich blokach treningowych.Ostatecznie, wyniki grup kontrolnych uległy poprawie w czterech próbach badawczych (probe trials). Podczas gdy myszy Tau P 3 0 1 L nie radziły sobie z zadaniem, myszy kontrolne lepiej wykorzystywały strategię przestrzenną w celu rozwiązania zadania i lepiej nauczyły się lokalizować platformę w strefie docelowej. Przy adaptacji tej procedury do zastosowania u innych linii myszy ważne jest określenie tempa uczenia się grup kontrolnych, ustalenie liczby niezbędnych prób treningowych z trafieniem w platformę oraz określenie momentu wprowadzenia pierwszej próby badawczej.

morris-water-maze-test-optimization-for-mouse-strain-testing

Research

JoVE Journal

Behavior

Zachowanie

Test labiryntu wodnego Morrisa: Optymalizacja dla odmiany myszy i środowiska testowego

Labirynt wodny Morrisa jest powszechnie uznanym narzędziem służącym do dokumentowania udziału hipokampa w zadaniu behawioralnym.

Eksperyment w labiryncie wodnym Morrisa

Labirynt Lashley III to zadanie polegające na nauce trasy, które nie opiera się na bodźcach awersyjnych ani wskazówkach wizualnych. Stanowi on zatem bardzo atrakcyjną opcję do oceny uczenia się i pamięci, zwłaszcza u starszych myszy lub w sytuacjach, w których istotnym czynnikiem jest stres.

Nauka trasy przy niskim poziomie stresu z wykorzystaniem labiryntu Lashley III u myszy

Myszy potrafią pływać, jednak dla wielu szczepów czynność ta wydaje się być stresująca. Aby rozwiązać ten problem, opracowano labirynty, w których motywacją do określonych zachowań jest ucieczka z płytkiej wody. Wykazano, że wspierają one proces uczenia się co najmniej tak skutecznie, jak tradycyjny i powszechnie stosowany labirynt wodny Morrisa.

Warianty testów labiryntu wodnego w płytkiej wodzie (wiosłowanie) u myszy

Labirynt wodny Morrisa to zadanie behawioralne służące do badania uczenia się i pamięci zależnej od hipokampa. Jest on szeroko stosowany w badaniach nad neurobiologią, neurofarmakologią oraz zaburzeniami neuropoznawczymi w modelach gryzoni.

Test labiryntu wodnego Morrisa w ocenie deficytów uczenia się i pamięci u myszy w modelu choroby Alzheimera

Upośledzenie poznawcze wynikające z radioterapii guzów mózgu stanowi klinicznie trudny do leczenia stan, który negatywnie wpływa na jakość życia. Zdolność do krytycznej oceny potencjalnych interwencji mających na celu złagodzenie wywołanych promieniowaniem deficytów poznawczych zależy w ostateczności od możliwości przeprowadzenia rygorystycznych ilościowych ocen funkcji poznawczych.

Kwantyfikacja upośledzenia funkcji poznawczych spowodowanego radioterapią czaszki

Labirynt Barnesa na suchym lądzie jest powszechnie używany do mierzenia zdolności nawigacji przestrzennej w odpowiedzi na łagodnie awersyjne bodźce. W ciągu kolejnych dni poprawia się wydajność (np. opóźnienie w zlokalizowaniu klatki ewakuacyjnej) osób z grupy kontrolnej, co wskazuje na normalne uczenie się i pamięć. Różnice między szczurami a myszami wymagają zmian w aparaturze i metodologii, które zostały szczegółowo opisane tutaj.

Strategie testowania labiryntu Barnesa z małymi i dużymi modelami gryzoni

Kompleksowy test behawioralny obejmujący umiejętności motoryczne, nastrój - w tym interakcje społeczne, depresję i lęk - oraz funkcje poznawcze jest przeznaczony do wielokrotnej oceny zmian behawioralnych związanych z neurodegeneracją u myszy.

Bateria testów behawioralnych do wielokrotnej oceny zdolności motorycznych, nastroju i funkcji poznawczych u myszy

Tutaj opisany jest protokół do przeprowadzenia testów labiryntu wodnego Morrisa w celu oceny zdolności uczenia się i pamięci myszy modelowych z chorobą Alzheimera oraz oceny wpływu akupunktury manualnej na ich leczenie.

Analiza zdolności uczenia się i zapamiętywania w mysim modelu choroby Alzheimera przy użyciu labiryntu wodnego Morrisa

Przedstawiamy tutaj protokół indukujący hipoksję u noworodkowych myszy poprzez podawanie ich w kontrolowanych warunkach z różnym stężeniem tlenu. Modele mysie poddane zmianom tlenu przy urodzeniu trwało zmieniały ekspresję miRNA zaangażowanych w indukcję zmian behawioralnych fenotypowych, takich jak autyzm.

Hipoksja zmienia poziomy miRNA zaangażowane w dziedziczenie niemendelowskie zaburzeń ze spektrum autyzmu u myszy

Ośmioramienny radialny labirynt wodny jest przeznaczony do jednoczesnej oceny wydajności pamięci referencyjnej i roboczej, wymagając od badanych korzystania z dodatkowych wskazówek labiryntowych w celu zlokalizowania platform ewakuacyjnych i zaradzając ograniczeniom zaobserwowanym w projektach labiryntów z promieniowym ramieniem na lądzie.

Wykorzystanie ośmioramiennego radialnego labiryntu wodnego do oceny pamięci roboczej i referencyjnej po uszkodzeniu mózgu u noworodka

Poznaj protokół testu labiryntu wodnego Morrisa dla myszy z modelem choroby Alzheimera. Ta metoda ocenia deficyty poznawcze, pamięć przestrzenną i strategie poszukiwania u transgenicznych myszy.

Test labiryntu wodnego Morrisa: optymalizacja pod kątem obciążenia myszy i środowiska testowego

Przeglądaj więcej filmów