10 de julho de 2014
Os modelos de camundongos tornaram-se cada vez mais populares em estudos de neurociência comportamental. À medida que os modelos avançam, é importante desenvolver medidas comportamentais sensíveis específicas para o mouse. Este protocolo descreve a Tarefa de Alcance da Matriz de Massa, que é uma tarefa motora habilidosa para uso em modelos de AVC em camundongos.
O objetivo geral deste procedimento é avaliar os efeitos comportamentais do uso compensatório dos membros e de um modelo murino de acidente vascular cerebral. Isso é realizado primeiramente determinando o membro de alcance preferido, permitindo que os camundongos alcancem com qualquer um dos membros durante os procedimentos de modelagem. O segundo passo consiste em estabelecer a habilidade motora, treinando apenas o membro de alcance preferido na tarefa de alcance à matriz de macarrão.
A seguir, ensina-se o uso compensatório do membro treinando camundongos para utilizar o membro menos afetado na matriz de macarrão. A tarefa de alcance inicia quatro dias após a lesão isquêmica unilateral contralateral ao membro preferencialmente utilizado para alcance. O passo final é avaliar o efeito do treinamento do membro menos afetado sobre o resultado funcional do membro afetado pelo acidente vascular cerebral.
Por fim, o desfecho funcional prejudicado do membro afetado é demonstrado pela redução no número de alcances bem-sucedidos ao longo de vários dias de teste. Este método pode ajudar a responder perguntas fundamentais na pesquisa básica de acidente vascular cerebral, como quais são as implicações de intervenções comportamentais no desfecho funcional. Geralmente, indivíduos novos nesse método enfrentam dificuldades devido ao tempo e aos esforços necessários para ensinar aos camundongos esta tarefa altamente especializada.
A vantagem é que a sensibilidade deste teste supera a de outros testes sensoriomotores em camundongos. Inicie o procedimento cortando pedaços de massa CAPI crua usando uma lâmina de barbear.
Em seguida, coloque os pedaços de massa na matriz de massa. Habitue um camundongo à câmara de teste em três sessões de cinco a 10 minutos cada, com uma matriz completa de massa colocada à frente e vários pedaços de massa na parte inferior para alimentação, a fim de moldar o alcance. Coloque o camundongo na câmara de teste com uma matriz completa de massa à sua frente, como no treinamento de habituação.
Registre o número de alcances com cada membro e indique separadamente o número de alcances com o membro direito e esquerdo. Defina um alcance como a extensão de um membro através da abertura de alcance, de modo que o punho atravesse o plano da câmara, tornando a pata dianteira visível fora da câmara. Não é necessário que o alcance seja direcionado à massa ou entre em contato com ela durante as sessões de modelagem.
Limite o camundongo a um máximo de 10 alcances ou 10 minutos de tempo na câmara, o que ocorrer primeiro. Primeiro, para incentivar o camundongo a alcançar, segure vários pedaços de macarrão logo dentro da câmara através da abertura de alcance.
Retire os pedaços de massa quando o camundongo demonstrar interesse, como farejar ou morder, incentivando-os a alcançar os pedaços de massa que se afastam. Se os camundongos não demonstrarem interesse na massa seca, mergulhe as pontas dos pedaços de massa em um pequeno copo com água morna para torná-los mais palatáveis. As sessões de modelagem também são utilizadas para determinar a preferência de membros.
Quando um camundongo exibe pelo menos 70% de seus alcances diários com um único membro, esse membro é definido como o membro preferido. Coloque um camundongo na câmara de teste com uma matriz meio cheia à frente. Treine o camundongo para alcançar apenas com seu membro preferido preenchendo apenas o lado da matriz contralateral ao membro preferido.
Durante esta fase do treinamento, deixe a porção da matriz correspondente ao membro menos afetado vazia, a fim de desencorajar tentativas de alcance com esse membro. Administre sessões diárias de treinamento de alcance de 15 minutos ou 100 alcances para ajudar o camundongo a aprender com sucesso a direcionar e quebrar os pedaços de macarrão. Durante as primeiras sessões de treinamento, aplique uma pequena quantidade de pressão sobre os pedaços de macarrão enquanto estiverem na matriz, segurando levemente outro pedaço de macarrão atrás e perpendicularmente ao alvo de alcance pretendido.
Essa pequena quantidade de suporte ajuda a estabilizar o macarrão fino e facilita a preensão pelo camundongo. Alcances bem-sucedidos exigem que o camundongo estenda a pata através da abertura, agarre um pedaço de macarrão, quebre-o e o remova da matriz.
Registre o número total de tentativas de alcance até um máximo de 100, bem como o número e localização dos pedaços de macarrão quebrados com sucesso. Neste procedimento, treine o membro menos afetado a partir de quatro dias após a lesão isquêmica no córtex motor contralateral ao membro preferencialmente utilizado para alcançar.
Assim como no treinamento pré-operatório de alcance, administre sessões diárias de 15 minutos ou de 100 alcances. Remova a primeira coluna de massas durante a primeira semana do treinamento do membro menos afetado. Para garantir que as primeiras tentativas de alcance com o membro afetado não sejam bem-sucedidas, coloque o camundongo na câmara de alcance com a matriz parcialmente preenchida na frente.
Certifique-se de que a metade preenchida da matriz esteja oposta à metade preenchida pré-operatória, o que forçará o camundongo a alcançar agora com uma pata menos afetada. Incentive o alcance com a pata menos afetada reforçando a extensão dessa pata através da abertura de alcance. Quando o camundongo estender a pata menos afetada nos primeiros dias de treinamento, coloque um pequeno pedaço de macarrão no piso da câmara de alcance.
Independentemente de o alcance ter sido bem-sucedido ou não, conte apenas os alcances realizados com o membro menos afetado em direção ao total de 100 alcances. Não conte tentativas furtivas com o membro afetado no número total de alcances. Em seguida, devolva a coluna vertical mais medial de massa à matriz após os primeiros sete dias de treinamento do membro menos afetado, registre o número total de alcances e o número e localização dos pedaços de massa quebrados com sucesso para determinar o impacto do uso compensatório do membro menos afetado na recuperação funcional do membro afetado pelo acidente vascular cerebral.
Teste o desempenho do membro afetado no PMRT. Após o treinamento do membro menos afetado, posicione a matriz à frente da câmara, orientada de forma idêntica aos procedimentos de treinamento pré-operatório.
Isso forçará os camundongos a alcançar agora com o membro afetado pelo acidente vascular cerebral; registre o número total de tentativas de alcance e o número e localização dos pedaços de macarrão quebrados com sucesso para comparação com os níveis de desempenho pré-acidente. São mostrados aqui os padrões representativos de alcance com o membro afetado de camundongos antes e após lesão isquêmica unilateral do córtex sensorimotor oposto ao membro preferencial. Anterior indica pedaços de macarrão localizados progressivamente mais à frente do camundongo, enquanto lateral indica pedaços de macarrão localizados progressivamente ao lado do camundongo.
As alterações representativas do padrão do membro afetado ao longo dos dias de treinamento pós-operatório são mostradas aqui. Este gráfico apresenta um exemplo representativo de como o treinamento do membro menos afetado influencia o desempenho do membro afetado no treinamento PMRT do membro menos afetado durante 15 dias após lesão isquêmica unilateral do córtex sensorimotor, o que prejudica o resultado funcional do membro afetado e compromete a recuperação bem-sucedida. Ao tentar este procedimento, é importante lembrar-se de evitar o excesso de treinamento dos camundongos durante a fase de modelagem, permitindo que eles alcancem um número excessivo de vezes.
Caso contrário, a curva de aprendizado não refletirá com precisão a fase inicial de aprendizado neste teste. Após este procedimento, outros métodos, incluindo imunohistoquímica, mapeamento cortical e imagem in vivo, podem ser utilizados para investigar outras questões relativas ao impacto de intervenções comportamentais na neuroanatomia.
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Este protocolo descreve a tarefa de alcance na matriz de massas, uma tarefa motora habilidosa projetada para modelos murinos de acidente vascular cerebral. Tem como objetivo avaliar os efeitos comportamentais do uso compensatório dos membros após lesão isquêmica unilateral.
Este protocolo fornece um ensaio comportamental sensível para avaliar a aprendizagem de habilidades motoras e o uso compensatório dos membros em modelos pré-clínicos de acidente vascular cerebral. Ele permite aos pesquisadores quantificar desfechos funcionais e avaliar o impacto de estratégias de treinamento reabilitador sobre as trajetórias de recuperação. A abordagem apoia a validação de alvos e a redução de riscos mecanicistas no desenvolvimento de neuroterapias, associando intervenções comportamentais à recuperação da função motora.
O método se integra ao continuum de descoberta, desde a validação inicial do alvo até os testes de eficácia pré-clínica, permitindo a avaliação iterativa da função motora ao longo das fases do estudo.