Name: Bateria testów behawioralnych oceniających ogólną lokomocję, siłę mięśni i koordynację u myszy (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-01-23T12:30:00.000+00:00
Duration: 6 min 54 s
Description: Poznaj baterię testów behawioralnych oceniających lokomocję, siłę mięśni i koordynację u myszy. Metoda obejmuje test otwartego pola, siatki i rotarod, wspierając badania przedkliniczne w neurobiologii.

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

Chcielibyśmy podziękować Fundacji New Hope Resarch za nieustanne wsparcie i finansowanie naszych badań. Chcielibyśmy również podziękować IITC za częściowe wsparcie finansowe tych prac.

Wszystkie opisane tutaj protokoły zostały wykonane zgodnie z Komitetem ds. Opieki nad Zwierzętami Uniwersytetu Królowej i zostały przez nie zatwierdzone. Częstotliwość testów behawioralnych może być tygodniowa lub miesięczna, lub kombinacja tych dwóch (tj. co tydzień, gdy spodziewa się zobaczyć największą różnicę, a co miesiąc w innych miejscach).
UWAGA: Badania behawioralne u myszy są w dużej mierze zależne od płci/wieku/szczepu, dlatego ważne jest, aby zebrać odpowiednie punkty czasowe i zachować spójność między grupami eksperymentalnymi. Czynniki środowiskowe (np. zapachy, hałas, temperatura, wilgotność, oświetlenie itp.) mają ogromny wpływ na zachowanie i niepokój u myszy. Staraj się jak najbardziej ograniczyć te czynniki środowiskowe.
1. Test w otwartym polu
UWAGA: Przed testami behawioralnymi, zwierzęta powinny być przyzwyczajone do pomieszczenia, w którym mają się odbyć testy, na 10 - 15 minut przed rozpoczęciem testów. Upewnij się, że odpowiednie środki ochrony osobistej i wszystkie lokalne wytyczne dotyczące obiektów są przestrzegane w protokołach testów behawioralnych.
UWAGA: Brak treningu przed testem.
<ol>
	<li>Upewnij się, że komputer i program OFT są włączone, uruchomione i prawidłowo podłączone do kamery lub otwartej skrzynki polowej. Kliknij program smartware, ikonę otwartego pola i "OK". Wybierz źródło "cyfrowy przetwornik analogowy" z opcji kamery. Kliknij "wykrywanie" i upewnij się, że cała otwarta przestrzeń pola jest zwizualizowana, a wymiary wynoszą 30 cm x 30 cm. 
	UWAGA: Układ sprzętu może się różnić w zależności od ograniczeń przestrzennych, ale upewnij się, że komputer i aparatura w terenie otwartym znajdują się blisko siebie w dobrze oświetlonym pomieszczeniu, aby zapewnić prawidłowe nagrywanie wideo.</li>
	<li>Kliknij "kalibracja", "migawka", a następnie "OK", aby upewnić się, że mysz jest wykrywana w granicach otwartego pola. Kliknij "czas", aby wstępnie ustawić czas testowania myszy; W takim przypadku ustaw 5 min.</li>
	<li>Wprowadź tematy, klikając ikonę "tematy". Kliknij "harmonogram" i zaznacz wszystkie obiekty testowe, a następnie kliknij podwójne zielone strzałki i "faza pierwsza, sesja pierwsza; " Spowoduje to przyciągnięcie wszystkich badanych, aby rozpocząć zbieranie danych.</li>
	<li>Umieść mysz na środku otwartego pola i kliknij ikonę "start", aby wyświetlić monit o rozpoczęcie nagrywania. Testuj tylko jedną mysz na raz.</li>
	<li>Po upływie 5 minut program automatycznie przejdzie do następnego tematu. W takim przypadku usuń mysz, która ukończyła test i umieść następnego badanego w otwartym polu. Kliknij "start".</li>
	<li>Wytrzyj sprzęt. Powtórz kroki 1.3 - 1.4 dla pozostałych badanych.</li>
	<li>Aby przeanalizować dane, gdy wszyscy badani przejdą testy, kliknij ikonę "analizuj" w prawym górnym rogu ekranu. Kliknij ponownie "analizuj", a następnie "raport podsumowujący". Opcjonalnie wyeksportuj dane na USB.</li>
</ol>
2. Test siatki
UWAGA: Powierzchnia i rozmiar siatki na MT mogą wpływać na wydajność. Na MT, jeśli mysz odpadnie w ciągu pierwszych 10 sekund w ciągu pierwszych 2 punktów czasowych, zostanie natychmiast umieszczona z powrotem na siatce w celu podjęcia drugiej próby. Siatka użyta w tym artykule była siatką drucianą, z otworami siatki o średnicy około 1,5 mm.
UWAGA: Zaleca się przeprowadzanie tych testów o tej samej porze dnia, ponieważ parametry fizjologiczne i biochemiczne zmieniają się w ciągu dnia. Masa ciała może mieć wpływ na wyniki w tym teście i dlatego musi być brana pod uwagę.
<ol>
	<li>Umieść mysz na środku siatki i odwróć siatkę co najmniej 20 cm nad przezroczystym pojemnikiem. Po odwróceniu uruchom stoper.</li>
	<li>Czas i zapisz czas opóźnienia do spadku. Jeśli mysz nie spadnie w ciągu 60 s, przyznaj jej wynik 60 s i nie przeprowadzaj dalszych prób. Pozwól myszy odpocząć przez co najmniej 5 minut. To jest koniec badania 1.</li>
	<li>Wytrzyj sprzęt i podczas 5-minutowej przerwy między próbami przetestuj drugą mysz, jeśli to konieczne. W razie potrzeby powtórz kroki 2.1 - 2.2 dla prób 2 i 3 (dopóki mysz nie uzyska 60 s, powinna przejść trzy próby).</li>
</ol>
3. Test Rotarod
UWAGA: Powierzchnia i średnica pręta na RT może wpływać na wydajność. Na RT, jeśli mysz odpadnie w ciągu pierwszych 10 sekund w ciągu pierwszych 2 punktów czasowych, natychmiast umieść ją z powrotem na pręcie na drugą próbę.
UWAGA: Zaleca się przeprowadzanie tych testów o tej samej porze dnia, ponieważ parametry fizjologiczne i biochemiczne zmieniają się w ciągu dnia. Masa ciała może mieć wpływ na wyniki w tym teście i dlatego musi być brana pod uwagę.
<ol>
	<li>Włącz rotarody IITC i komputer. Upewnij się, że są prawidłowo podłączone do rejestrowania danych.</li>
	<li>Upewnij się, że program korzysta z przyspieszonego protokołu. Ustaw żądaną długość testu rotarodu na xxx (prawidłowy zakres to od 000 do 999); W takim przypadku naciśnij 300*. Ustaw liczbę torów, które mają być używane, na xxx (prawidłowy zakres to od 001 do 005); W takim przypadku naciśnij 005*. Ustaw prędkość początkową na xxx obr./min (wprowadź 3005 dla 5 obr./min; prawidłowy zakres to od 001 do 045); W takim przypadku naciśnij 004*.</li>
	<li>Ustaw maksymalną prędkość na xxx obr./min (wprowadź 4,030 dla 30 obr./min; prawidłowy zakres to 001 do 045); w takim przypadku naciśnij 040*. Ustaw prędkość narastania na xxx w s (wprowadź 5,030 dla 30-sekundowej rampy do prędkości maksymalnej; prawidłowy zakres to 000 do 999); W takim przypadku naciśnij 300*. Ustaw jednostkę w trybie myszy (wprowadź 6001 dla myszy do przodu i 6002 dla myszy do tyłu); W takim przypadku naciśnij 6001*.</li>
	<li>Upewnij się, że wszystkie namagnesowane pasy ruchu są zrównoważone przed rozpoczęciem próby. Umieść po jednej myszy na każdym pasie rotarodu.</li>
	<li>Naciśnij start, aby zainicjować program. Gdy myszy upadną, natychmiast usuń je z ich pasów, aby upewnić się, że nie "potkną się" o inne pasy.</li>
	<li>Pozwól myszom odpocząć przez 10-minutową przerwę między próbami. To jest koniec badania 1. W przerwie między próbami wytrzyj sprzęt i rozpocznij próbę dla następnej grupy myszy.</li>
	<li>W razie potrzeby powtórz kroki 4 - 6. Jeśli mysz pozostanie na rotarodze przez pełne 5-minutowe próby, nie są wymagane żadne dalsze próby dla tej myszy.</li>
</ol>

<ol><li>Osmon, K. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Systemic+Gene+Transfer+of+a+Hexosaminidase+Variant+Using+an+scAAV9.47+Vector+Corrects+GM2+Gangliosidosis+in+Sandhoff+Mice%5BTitle%5D)+AND+%22Human+Gene+Therapy%22%5BJournal%5D)">Systemic Gene Transfer of a Hexosaminidase Variant Using an scAAV9.47 Vector Corrects GM2 Gangliosidosis in Sandhoff Mice.</a> Human Gene Therapy. 27 (7), 497-508 (2016).</li>
<li>Brooks, S. P., Dunnett, S. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tests+to+assess+motor+phenotype+in+mice%3A+a+user%27s+guide%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Reviews%2C+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Tests to assess motor phenotype in mice: a user's guide.</a> Nature Reviews, Neuroscience. 10, 519-529 (2009).</li>
<li>Ma, M., Basso, D. M., Walters, P., Stokes, B. T., Moser, P. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11358439">Behavioural and histological outcomes following graded spinal cord contusion injury in the C57Bl/6 mouse.</a> Exp. Neurol. 169, 239-254 (2001).</li>
<li>Menalled, L. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Early+motor+dysfunction+and+striosomal+distribution+of+huntingtin+microaggregates+in+Huntington%27s+disease+knock-in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22J.Neurosci%22%5BJournal%5D)">Early motor dysfunction and striosomal distribution of huntingtin microaggregates in Huntington's disease knock-in mice.</a> J.Neurosci. 22, 8266-8276 (2002).</li>
<li>Grusser, C., Grusser-Cornehls, U. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0166432898000424">Improvement in motor performance of Weaver mutant mice following lesion of the cerebellum.</a> Behav. Brain Res. 97, 189-194 (1998).</li>
<li>De Leonibus, E., et al. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17619858">Spatial deficits in a mouse model of Parkinson's disease.</a> Psychopharmacology (Berl). 194, 517-525 (2007).</li>
<li>Morris, M., Koyama, A., Masliah, E., Mucke, L. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22206005">Tau Reduction Does Not Prevent Motor Deficits in Two Mouse Models of Parkinson's Disease.</a> PLoS ONE. 6 (12), 1-7 (2011).</li>
<li>Abo-ouf, A., et al. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23727835">Deletion of tumour necrosis factor-α ameliorates neurodegeneration in Sandhoff disease mice.</a> Human Molecular Genetics. , 1-16 (2013).</li>
<li>Dumont, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Behavioral+Phenotyping+of+Mouse+Models+of+Neurodegeneration%5BTitle%5D)+AND+%22Neurodegeneration+%3A+Methods+and+Protocols%2C+Methods+in+Molecular+Biology%22%5BJournal%5D)">Behavioral Phenotyping of Mouse Models of Neurodegeneration.</a> Neurodegeneration : Methods and Protocols, Methods in Molecular Biology. 793, 229-237 (2011).</li>
<li>Cabe, P. A., Tilson, H. A., Mitchell, C. L., Dennis, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+simple+recording+grip+strength+device%5BTitle%5D)+AND+%22Pharmacol.+Biochem%22%5BJournal%5D)">A simple recording grip strength device.</a> Pharmacol. Biochem. 8, 101-102 (1978).</li>
<li>Barnēoud, P., Loliver, J., Sanger, D., Moser, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantitative+motor+assessment+in+FALS+mice%3A+a+longitudinal+study%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroreport%22%5BJournal%5D)">Quantitative motor assessment in FALS mice: a longitudinal study.</a> Neuroreport. 8, 2861-2865 (1997).</li>
<li>Lui, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mouse+model+of+GM2+activator+deficiency+manifests+cerebellar+pathology+and+motor+impairment%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+Natl.+Acad.+Sci%22%5BJournal%5D)">Mouse model of GM2 activator deficiency manifests cerebellar pathology and motor impairment.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. 94, 8133-8143 (1997).</li>
<li>Sango, K., et al. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/7550345">Mouse models of Tay-Sachs and Sandhoff diseases differ in neurologic phenotype and ganglioside metabolism.</a> Nature Genetics. 11 (2), 170-176 (1995).</li>
<li>Jones, B. J., Roberts, D. J. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/4232694">A rotarod suitable for quantitative measurements of motor inco-ordination in naïve mice.</a> Nauyn-Schmiedebergs Arch. Pharmacol. 259 (2), 211(1968).</li>
<li>Deacon, R. M. J. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3725666/">Measuring the Strength of Mice.</a> Journal of Visualized Experiments JoVE. (76), (2013).</li>
</ol>

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

W przypadku wszystkich testów oczyść i zdezynfekuj powierzchnię, aby zminimalizować infekcje i rozpraszacze myszy. Upewnij się również, że myszy mają wystarczające okresy odpoczynku między próbami i między testami behawioralnymi podczas korzystania z OFT, RR i MT.
W OFT bardzo ważne jest, aby każda mysz była umieszczona na środku otwartego pola i aby program był uruchamiany po zwolnieniu myszy do środka. Upewnij się, że nie ma żadnych ruchów ręką, które czujniki mogą zarejestrować po uruchomie...

Celem testów behawioralnych jest zmierzenie charakterystyki fenotypowej, czy to w badaniach nad nowym mysim modelem chorób wpływających na ośrodkowy układ nerwowy, czy też w próbie nowego leczenia. Do wyboru jest wiele testów behawioralnych. Uzasadnieniem dla stosowania kombinacji testów behawioralnych jest często pełna ocena wyników leczenia przedklinicznego. Zestaw testów behawioralnych w niniejszym dokumencie obejmuje test otwartego pola (OFT), test siatki (MT) i test rotarodu (RR).
OFT jest używany jako miara ogólnej aktywności lokomotorycznej1,2,3,4,5,6,7. Ocena ta pozwala myszy na swobodne poruszanie się w otwartym polu, a wykonane pomiary są ruchami myszy w trakcie badania behawioralnego. Analizy ilościowe wykonane za pomocą OFT obejmują odchów, przebyty dystans, czas spędzony w ruchu (np. chodzenie i bieganie) oraz zmiany aktywności w czasie (np. skakanie i wolniejsze/nadpobudliwe ruchy), dlatego jest to przydatna i dokładna analiza zachowania gryzoni.
MT służy do oceny siły myszy1,2,8,9,10,11. Użycie wszystkich czterech kończyn do zwisania z siatki drucianej pozwala na nieinwazyjny pomiar zdolności myszy do wykazywania trwałego napięcia kończyn przy jednoczesnym przeciwstawianiu się skutkom grawitacji. Ta ocena jest wykonywana poprzez umieszczenie myszy na odwróconej siatce i ustawienie czasu jej opóźnienia na spadek. Ten test ocenia siłę mięśni myszy, mierząc, jak długo może ona utrzymać się na odwróconym ekranie, zanim spadnie.
RR ocenia koordynację myszy podczas korzystania z protokołu akceleracji1,2,7,8,9,12,13. Aparat Rotarod składa się z cylindrycznej belki, która obraca się w powietrzu od 4 obr./min. Mysz może nauczyć się tej umiejętności koordynacji ruchowej, a następnie jest wyzywana przez powolne, stopniowe zwiększanie prędkości do 40 obr./min. Klasycznie protokół stałej prędkości jest miarą siły mięśniowej, podczas gdy protokół przyspieszania dla RR ocenia koordynację, wytrzymałość i siłę mięśni1,2,7,14.
Zaletą tych trzech testów behawioralnych jest to, że są one powszechnie akceptowane w całej społeczności testującej zachowanie gryzoni2,7,8,9, a gdy są traktowane nie tylko jako suma poszczególnych testów, ale łącznie, mogą być używane jako globalna ocena zachowania fenotypowego podczas badania różnych wyników eksperymentu Zabiegi. OFT jest jednym z niewielu testów na ogólną aktywność lokomotoryczną2. RR jest również jednym z niewielu sposobów oceny koordynacji2, poza użyciem oprogramowania do analizy chodu, które nie będzie tutaj omawiane. Istnieje kilka sposobów, w jakie można ocenić siłę mięśni myszy; jednak użycie MT, czyli testu zwisu drutu, jest powszechnie stosowane w literaturze i jest akceptowane jako wiarygodna metoda testowania siły mięśniowej2,8,9,10,11. Wiele innych technik pomiaru ogólnej lokomocji i koordynacji jest niezwykle czasochłonnych i może nie dawać wiarygodnych danych (np. ręczne mierzenie czasu ruchów myszy lub ręczne malowanie łap w celu analizy chodu). Zautomatyzowane systemy dla OFT i RR zwiększają wiarygodność i ważność generowanych danych oraz oszczędzają czas i wysiłek.
Na przykład, biorąc pod uwagę neurodegenerację mysiego modelu choroby Sandhoffa, podczas wykonywania tej serii testów, OFT byłby pierwszym z tych testów używanych do oceny nieprawidłowości motorycznych, które zwykle obserwuje się w tym modelu myszy, począwszy od 3 miesiąca życia. Deficyty w koordynacji ruchowej powinny również uwidocznić się już od 12 tygodnia życia. Deficyty siły mięśniowej powinny rozpocząć się około 14 tygodnia życia, ale ostatecznie stają się znacznie bardziej znaczące do 16 tygodnia.
Te testy są przydatne podczas badania chorób powodujących znaczne upośledzenie motoryczne, w tym chorób neurodegeneracyjnych9 takich jak choroba Sandhoffa1,8,13, choroba Parkinsona7, choroba Huntingtona, stwardnienie rozsiane. Testy mogą być również wykorzystywane do badania starzenia się oraz do dokonywania porównawczych ocen geriatrycznych lub pomiarów stanu zdrowia. Zaburzenia chodu oraz zmiany w lokomocji i równowadze są obserwowane w wielu z tych stanów chorobowych. Przydatność tych badań nie ogranicza się jednak do chorób z przeważającymi objawami nerwowo-mięśniowymi.
Proszę zauważyć, że nie odnotowano żadnych zmiennych zakłócających w odniesieniu do motywacji lub nowości któregokolwiek z opisanych testów behawioralnych. W przypadku niektórych stanów chorobowych i patologii konieczne jest, aby naukowcy uzyskali wstępne dane behawioralne, zanim mysz wykaże jakiekolwiek objawy fenotypowe; Badacz powinien następnie okresowo (co tydzień) upewnić się, że wszystkie zaburzenia motoryczne są uwzględniane. Wiele chorób ma szybki początek objawów fenotypowych, a bez cotygodniowych badań objawy te nie zostałyby uwzględnione.

<table><tbody><tr><td>IITC Life Sciences Rotarod z oprogramowaniem obliczeniowym Series 8&nbsp;</td><td>IITC Life Sciences</td><td>755</td><td></td></tr><tr><td>Kwadrat Otwarte Pole 45 x 45 x 40 cm (kolor szary). Dostępny inny kolor podłogi: biały,.</td><td>Harvard Aparatus (PanLab)</td><td>760190</td><td></td></tr><tr><td>&nbsp; Wstępnie skonfigurowany moduł Open Field</td><td>Harvard Aparatus (PanLab)</td><td>760688</td><td></td></tr><tr><td>Platforma oprogramowania Smart V3.0&nbsp;</td><td>Harvard Aparatus (PanLab)</td><td>760681</td><td></td></tr><tr><td>Konwerter wideo (analogowy/cyfrowy)</td><td>Harvard Aparatus (PanLab)</td><td>760262</td><td></td></tr><tr><td>System mocowania dachu do kamery</td><td>Harvard Aparatus (PanLab)</td><td>760277</td><td></td></tr><tr><td>Analogowy aparat i obiektyw SonyNTSC</td><td>Harvard Aparatus (PanLab)</td><td>760505</td><td></td></tr></tbody></table>

bateria testów behawioralnych oceniających ogólną lokomocję, siłę mięśni i koordynację u myszy

Battery of Behavioral Tests Assessing General Locomotion, Muscular Strength, and Coordination in Mice

Testy behawioralne są używane w badaniach przedklinicznych do oceny efektów fenotypowych i wyników, jakie dana choroba lub leczenie ma na samopoczucie i zdrowie zwierzęcia. Istnieje wiele testów behawioralnych, które można zastosować. Wybraliśmy test na ogólną lokomocję, test w terenie otwartym (OFT); badaniu siły mięśniowej, badaniu siatki (MT); oraz test koordynacji, test rotarodu (RR). Testowanie może odbywać się co tydzień lub co miesiąc. Jako test ogólnej lokomocji, OFT działa poprzez obiektywne monitorowanie parametrów ruchu, gdy mysz znajduje się w aparacie na otwartym polu. Pole jest zazwyczaj pudełkiem o wymiarach 2 'x 2', a ruchy są rejestrowane za pomocą czujników laserowych lub przechwytywania wideo. Mysz jest umieszczana na środku otwartego pola i pozwala jej się swobodnie poruszać na czas testu. MT wykorzystuje opóźnienie, w którym mysz spada z odwróconego ekranu, jako miarę siły mięśni. Mysz jest umieszczana na ekranie, który jest odwrócony nad przezroczystym polem i jest mierzona w czasie, aby zmniejszyć jej opóźnienie. Przeprowadzane są trzy próby, z których najlepsza jest oceniana w danym dniu. Wynik 60 s to maksymalny czas, przez jaki mysz pozostaje odwrócona. Myszy mają 5-minutowy okres odpoczynku między próbami testu siatki. Wreszcie, przyspieszony protokół na RR ocenia koordynację ruchową i wytrzymałość. Podczas próby mysz chodzi po obracającym się pręcie, zwiększając prędkość z 4 obr./min do 40 obr./min w ciągu 5 minut. Próba kończy się, gdy mysz dotknie namagnesowanego czujnika nacisku po upadku. Każda mysz przechodzi trzy próby, a najlepsza próba jest oceniana dla tego dnia. Te połączone dane behawioralne pozwalają na globalną ocenę mobilności, koordynacji, siły i ruchu badanych zwierząt. Co najmniej dwa z trzech wskaźników testów behawioralnych muszą wykazać poprawę, aby zwierzę mogło zostać zakwalifikowane jako mające ogólną poprawę funkcji motorycznych.

Zwierzęta badawcze mogą przechodzić schemat testów behawioralnych w odstępach tygodniowych lub miesięcznych, aby dostosować je do punktów czasowych niezbędnych do analizy. Przykłady harmonogramu testów behawioralnych przedstawiono na Rysunku 1. W poniższych reprezentatywnych danych, pochodzących z pracy Osmon et al. (2016), myszy przechodziły zestaw testów behawioralnych co miesiąc, począwszy od 12. tygodnia życia, aż do osiągnięcia punktu końcowego z przyczyn hu...

Testy behawioralne są używane w badaniach przedklinicznych do oceny fenotypowych skutków choroby lub leczenia na samopoczucie zwierzęcia. Aby globalnie ocenić funkcjonowanie motoryczne, wybraliśmy testy ogólnej lokomocji, siły mięśniowej i koordynacji: odpowiednio test otwartego pola, test siatki i test rotarod.

Bateria testów behawioralnych oceniających ogólną lokomocję, siłę mięśni i koordynację u myszy

Behavioral testing is used in pre-clinical trials to assess the phenotypic effects and outcomes that a particular disease or treatment has on the ...

Ogólnym celem tego zestawu testów behawioralnych jest obserwacja ogólnej lokomocji, siły mięśniowej oraz koordynacji u myszy. Metody te mogą pomóc w odpowiedzi na kluczowe pytania dotyczące wdrażania różnych terapii w wielu badaniach przedklinicznych, takich jak wpływ wyników leczenia na ruchliwość myszy. Główną zaletą tej techniki jest to, że za pomocą tego zestawu testów behawioralnych mierzone i oceniane są wiele aspektów i wymiarów ruchu.Procedurę zademonstruje Meera, studentka studiów magisterskich w naszym laboratorium. Należy rozpocząć od uruchomienia programu do testu otwartego pola oraz podłączenia komputera do kamery lub boksu do testu otwartego pola. Następnie należy uruchomić odpowiednie oprogramowanie SmartWare, klikając ikonę Open Field.Wybierz OK. Jeśli dotyczy, wybierz źródło Digital Analog Converter z opcji kamery. Postępuj zgodnie z instrukcjami, aby ustawić odpowiednie wymiary obejmujące pole otwarte.Następnie, poprzez kalibrację odpowiedniej części oprogramowania, upewnij się, że mysz jest wykrywana w obrębie otwartego pola. Kliknij czas, aby ustawić czas trwania testu myszy. W tym przypadku ustaw pięć minut.Wprowadź podmioty, klikając i wpisując odpowiednią nazwę plików. Na przykład: faza pierwsza, sesja pierwsza. Następnie umieść mysz w centrum otwartego pola i kliknij ikonę startu, aby uruchomić nagrywanie w programie.Po upływie pięciu minut program automatycznie przejdzie do kolejnego obiektu. W tym przypadku należy wyjąć mysz, która ukończyła test, i umieścić kolejny obiekt w otwartym polu programu. Następnie należy kliknąć start.Na koniec, aby przeanalizować dane, kliknij ikonę analizy w prawym górnym rogu ekranu. Kliknij ponownie analizuj, a następnie raport podsumowujący. Rozpocznij od umieszczenia kursora myszy w centrum siatki.Następnie odwróć siatkę co najmniej 20 centymetrów nad przezroczystym pojemnikiem. Po odwróceniu uruchom stoper. Zarejestruj czas latencji do momentu spadnięcia myszy z siatki.Jeśli mysz nie spadnie w ciągu 60 sekund, przypisuje się jej wynik 60 sekund i nie przeprowadza dalszych prób. Następnie należy pozwolić myszy odpocząć przez co najmniej pięć minut. W kolejnym kroku włącz rotarod oraz komputer.Upewnij się, że są one prawidłowo podłączone w celu rejestracji danych. Aby uruchomić protokół przyspieszony, użyj kodów na klawiaturze, aby ustawić żądany czas trwania testu na rotarodzie na 300 sekund, liczbę ścieżek na pięć, prędkość początkową i końcową odpowiednio na 4 i 40 obr./min oraz czas narastania prędkości na 300 sekund. Następnie ustaw urządzenie w trybie forward dla myszy.Przed rozpoczęciem próby należy upewnić się, że wszystkie zmagnetyzowane sekcje są zrównoważone, a następnie umieścić jedną mysz w każdej sekcji rotarodu. Następnie należy nacisnąć start, aby uruchomić program. W miarę jak myszy spadają, należy bezzwłocznie usuwać je z sekcji, aby nie dopuścić do potrącenia myszy w pozostałych sekcjach.Na koniec należy pozwolić myszom odpocząć przez 10 minutową przerwę między próbami. W czasie tej przerwy należy rozpocząć próbę dla kolejnej grupy myszy. Dane te obrazują wykorzystanie rotarodu jako metody oceny zachowania myszy leczonych w porównaniu z normalnymi myszami heterozygoticznymi.Rozbieżność między dwiema grupami w 40. tygodniu oznacza początek spadku koordynacji w grupie leczonej w porównaniu z normalną grupą kontrolną. W trakcie comiesięcznych testów behawioralnych myszy leczone wykazywały wyniki zbliżone do normalnej kontroli heterozygotycznej w teście otwartej przestrzeni, teście rotarod oraz teście siatki. W 12. tygodniu zwierzęta leczone osiągały lepsze wyniki niż zwierzęta nieleczone pod względem czasu poruszania się w teście otwartej przestrzeni oraz czasu do upadku w teście siatki.Po opanowaniu tej techniki, przy prawidłowym przeprowadzeniu protokołu, badanie 20 myszy można ukończyć w dwie i pół godziny. Podczas wykonywania tej procedury należy pamiętać o czyszczeniu aparatury pomiędzy próbami każdego zwierzęcia, aby uniknąć możliwego zanieczyszczenia próbek między myszami i klatkami. Po zastosowaniu tej procedury można przeprowadzić inne metody, takie jak dalsze analizy behawioralne i biochemiczne, w celu udzielenia odpowiedzi na dodatkowe pytania dotyczące skuteczności leczenia, na przykład analizy biodystrybucji, pomiary aktywności enzymatycznej, badania histologiczne lub testy pamięci i uczenia się.Po opracowaniu technika ten utorował drogę badaczom z dziedziny psychologii, a później neuronauk, do badania wpływu różnych terapii i warunków na organizmy modelowe. Po obejrzeniu filmu powinni Państwo posiadać dobrą wiedzę na temat przeprowadzania testów behawioralnych w zakresie ogólnej lokomocji, siły mięśniowej i koordynacji. Należy pamiętać, że praca z myszami może być niebezpieczna, dlatego podczas wykonywania tej procedury zawsze należy przestrzegać środków ostrożności, takich jak stosowanie odpowiednich środków ochrony indywidualnej.

battery-behavioral-tests-assessing-general-locomotion-muscular

Research

JoVE Journal

Behavior

Zachowanie

Deficyty w obrębie precyzyjnej koordynacji ruchowej można ocenić za pomocą testu na belce równowagi. Wynik testu określa się na podstawie prędkości przejścia przez belkę oraz liczby ześlizgnięć myszy z belki.

Ocena równowagi ruchowej i koordynacji u myszy z wykorzystaniem belki równowagi

Przedstawiono protokoły dla dwóch uznanych zadań koordynacji ruchowej: rotarod z przyspieszeniem oraz poprzecznej belki, a także dwóch testów opracowanych niedawno w Oxfordzie: prętów statycznych i równoległych drążków. Testy te pozwalają wykryć zaburzenia motoryczne, które mogą być istotne same w sobie, a także mogą stanowić zmienne w badaniach nad innymi obszarami zachowania.

Pomiar koordynacji ruchowej u myszy

Deficyty siły mięśniowej występują w wielu stanach klinicznych, takich jak choroba neuronu ruchowego. Opisane tutaj testy odwróconego sita oraz podnoszenia ciężarów mierzą siłę u myszy niemal wyłącznie, przy minimalnym wpływie czynników takich jak koordynacja.

Pomiar siły myszy

W tym filmie opisujemy procedurę testowania śladów stóp i związaną z nią analizę, aby ocenić chód i koordynację ruchową u myszy.

Ocena chodu na podstawie analizy śladów stóp: metoda badania koordynacji ruchowej u myszy

Ten film opisuje test zachowania w otwartym polu, używany do badania ogólnych nawyków lokomocyjnych i eksploracyjnych u gryzoni.

Test zachowania w otwartym terenie: metoda oceny ogólnych nawyków lokomocyjnych i eksploracyjnych

Podstawową miarą wyników w badaniach klinicznych dotyczących zaburzeń nerwowo-mięśniowych jest ogólna poprawa funkcji mięśni. Dlatego ocena wpływu potencjalnych związków terapeutycznych na wydajność mięśni przed klinicznym badaniem w modelach mysich ma ogromne znaczenie. Poniżej opisujemy kilka testów funkcjonalnych, aby rozwiązać ten problem.

Ocena wydajności funkcjonalnej w modelu myszy Mdx

Prezentowany jest zwięzły zestaw testów motorycznych noworodków na myszach. Za pomocą tych testów można wykazać deficyty motoryczne noworodków w różnych zaburzeniach motorycznych noworodków. Dysponując ustandaryzowanym zestawem testów, można porównywać wyniki różnych badań, co pozwala na lepsze i dokładniejsze raportowanie między grupami.

Zestaw testów motorycznych w mysim modelu mózgowego porażenia dziecięcego u noworodków

Opisujemy ustanowienie mysiego modelu choroby Parkinsona za pomocą MPTP, oraz oceny behawioralne za pomocą testów cylindrycznych i otwartych do pomiaru funkcji motorycznych. Następnie używamy L-DOPA jako jednego z przykładów, aby pokazać, jak zastosować ten model w badaniu leków na chorobę Parkinsona.

Behawioralna ocena spontanicznej lokomocji w mysim modelu choroby Parkinsona wywołanym MPTP

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

Ten manuskrypt przedstawia zestaw wysoce powtarzalnych testów behawioralnych do walidacji mysiego modelu zespołu Angelmana.

Charakterystyka behawioralna mysiego modelu zespołu Angelmana

Poznaj baterię testów behawioralnych oceniających lokomocję, siłę mięśni i koordynację u myszy. Metoda obejmuje test otwartego pola, siatki i rotarod, wspierając badania przedkliniczne w neurobiologii.

Bateria testów behawioralnych oceniających ogólną lokomocję, siłę mięśni i koordynację u myszy

Przeglądaj więcej filmów