Name: Morris Water Maze Teste: Otimização para Mouse e Strain Testing Ambiente (Vídeo) | JoVE Journal
Uploaded: 2015-06-22T13:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 24 s
Description: Aprenda a usar o labirinto aquático de Morris para avaliar déficits cognitivos em modelos transgênicos de Alzheimer em camundongos. Este protocolo otimizado inclui aclimatação, plataforma visível, plataforma oculta e testes de sondagem.

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Este trabalho foi financiado pelo Instituto Nacional de Ciências Médicas Gerais (Reed / Engler-Chiurazzi - U54GM104942), do Instituto Nacional de Distúrbios Neurológicos e Derrame (Ashe - R01NS33249, R01NS63249 e R01NS79374), Cobre (Engler-Chiurazzi - P20GM109098), o Associação de Alzheimer (Reed - NIRG-12-242187), um WVU Faculdade Senado Research Grant (Reed), uma subvenção WVU PSCOR (Reed), e fundos internos da faculdade de WVU do Escritório de Medicina Dean (Engler-Chiurazzi). O conteúdo é da exclusiva responsabilidade dos autores e não representam necessariamente a posição oficial do NIH ou Associação de Alzheimer.

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Os autores não têm nada a revelar.

A tarefa MWM é amplamente utilizado para avaliar a aprendizagem espacial ea memória. No entanto, a robustez desta tarefa pode ser influenciada por muitos factores e requer optimização tanto para estirpe fundo e ambiente de teste. Como mostrado na Figura 4, o mesmo protocolo de treino e aplicados sinais visuais usados ​​em dois quartos de teste diferentes (de tamanho e de disposição equivalente) produziram significativamente diferente desempenho da sonda. Uma vez que muitas características da sala de tes...

Modelos de ratinhos transgénicos têm sido fundamentais para avaliar a patofisiologia da doença de Alzheimer (AD), assim como o potencial de intervenções terapêuticas. Tarefas cognitivas, tais como o labirinto de água de Morris (MWM), são comumente usados ​​com estes modelos para identificar as correlações moleculares de défices de memória e para avaliar a eficácia de drogas pré-clínicos. É essencial, no entanto, que o intervalo dinâmico da tarefa cognitiva ser grande o suficiente para detectar os efeitos do tratamento subtis. Com modelos do rato do AD, déficits cognitivos são tipicamente dependente da idade, e camundongos exibir declínios progressivos no desempenho (por exemplo, 1). Uso de uma tarefa cognitiva sensível pode permitir a detecção de diferenças subtis no início da vida do animal, reduzindo assim os custos associados com os animais de envelhecimento. Por exemplo, a redução do número de ensaios de formação nos Barnes dependente do hipocampo labirinto 15-5 aumentado a dificuldade da tarefa, resultando na detection de déficits no modelo 3xTg em uma idade mais cedo do que anteriormente relatados 2. A detecção precoce de défices não só oferece um tempo considerável e economia de custos, mas também aumenta a probabilidade de que as alterações moleculares subjacentes défices cognitivos podem ser identificados. Um fator que influencia a sensibilidade de tarefas cognitivas é o fundo genético estirpe do modelo do rato. Por exemplo, ratinhos BALB / c, exibem um desempenho superior em tarefas de aprendizagem e memória em comparação com outras estirpes, tais como o C57BL / 6 3. A F1 FVB / N x 129S6 fundo é utilizado para dois dos modelos mais utilizados de AD, o Tg2576 e RTG (TauP301L) 4.510 modelos. Esta estirpe exibe superiores capacidade de aprendizagem na MWM em relação a outras estirpes, incluindo B6 / SJL 4. Devido a esta capacidade de aprendizagem superior, o uso de uma única sonda após o treinamento extensivo pode mascarar diferenças entre os grupos resultantes de excesso de treinamento. Além disso, o sensitivity de ensaios de sondagem pode ser dependente da idade. Nós já haviam demonstrado que os ensaios anteriores da sonda, após o treinamento plataforma escondida limitado, são mais sensíveis às diferenças nas jovem Tg2576 em comparação com controles jovens da mesma ninhada de transgenes-negativos do que são ensaios sonda inserida após mais extensa formação 5. Em contraste, os ensaios seguintes sonda extensa formação são mais sensíveis em mais velho (20-25 meses) ratinhos Tg2576 em comparação com ninhada são maiores de ensaios de sondas anteriores 5. Por intercalando ensaios de sonda ao longo de formação, a probabilidade de que um ensaio sensível será identificado é aumentada, em particular se o teste é realizado longitudinal e a sensibilidade de um ensaio de sonda particular é dependente da idade. A Figura 1 mostra o desempenho superior de F1 FVB / N x camundongos 129S6 sob o protocolo otimizado para esta estirpe em comparação com os ratos do fundo B6 / SJL treinados sob um protocolo com a mais extensa formação. A MWM égeralmente pensado para fornecer medidas confiáveis ​​que são reproduzíveis através do tempo e laboratórios 6. Por exemplo, o protocolo primário usado originalmente por nosso laboratório 1,7 Minnesota foi implementado com sucesso com pequenas modificações na West Virginia University 8. Da mesma forma, níveis equivalentes de insuficiência foram observados em RTG (TauP301L) 4510 ratinhos relativamente ao controlo da mesma ninhada se alojados sob condições isentas de agentes patogénicos ou convencionais 9. No entanto, o ambiente de teste pode influenciar a sensibilidade da tarefa MWM. Fatores como a iluminação da sala, saídas de ar, gradientes de temperatura e ruídos, tudo contribui para estímulos ambientais 4 que em última instância pode influenciar o desempenho. Quando nosso laboratório Minnesota e biotério foram transferidos para um novo prédio, uma redução de até 38% no desempenho do tipo selvagem foi observado, reduzindo substancialmente o alcance dinâmico da tarefa ea capacidade de detectar déficits relacionados ao transgene. Esta mudança no performance ocorreu apesar projetar a sala de ensaios para ser do tamanho e configuração equivalente, e usando as mesmas indicações visuais aplicados. Um &quot;re-optimização&quot; do protocolo original foi necessária para aumentar a gama dinâmica da tarefa MWM no novo ambiente de teste. Aqui o protocolo original adaptado para uso com o F1 FVB / N x 129S6 fundo 5 está descrito. Uma vez que alguns estudos sugerem que o stress está associada com o mau desempenho MWM 10 e de pré-tratamento pode aliviar este défice induzido pelo stress no desempenho 11, um protocolo pré-tratamento foi concebido para aclimatar os ratos para a introdução e a remoção da piscina antes do teste MWM . Na sequência de pré-tratamento, os ratos submetidos a treinamento plataforma visível, em que uma plataforma elevada é marcado com uma bandeira. Formação plataforma visível é usado para identificar os ratos com problemas de desempenho relacionadas a anormalidades sensório-motoras. Usando critérios de exclusão descritos no protseção OCOL, os ratos-desempenho incompetente são removidos exames subseqüentes de ensaios de formação de plataforma e de sondas escondidas. Deficiências em ensaios de formação de plataforma e de sondas escondidas são interpretados como déficits cognitivos porque o desempenho sensório-motor é fatorado fora dos dados. Após a conclusão da formação plataforma visível, os ratinhos começam treino na plataforma escondida onde a plataforma está submersa em água e mantém-se na mesma posição em relação aos estímulos externos. Ensaios em que a plataforma é removida (ensaios de sonda) são intercaladas ao longo treino na plataforma escondida para avaliar a influência do treinamento adicional. Porque os ensaios de sonda ocorrer no início de cada dia, antes do treino adicional plataforma escondida, os ensaios de sonda medir a capacidade do animal para se lembrar a localização da plataforma depois de uma demora de 20 horas, considerado como uma medida da memória de referência 12. Finalmente, maneiras em que este protocolo original foi re-otimizado quando mudanças no ambiente de testedesempenho do controle interrompido são descritos.

<table><tbody><tr><td>Visualizador Software de rastreamento</td><td>Biobserve</td><td></td><td>Este software específico não é um requisito - existem outros sistemas de rastreamento disponíveis</td></tr><tr><td>Pré-manuseio da piscina</td><td></td><td></td><td>Dimensões aproximadamente 1 pé de largura x 2 pés de comprimento x 1,5 pés de profundidade</td></tr><tr><td>Copo</td><td></td><td></td> de plástico <td>1 L</td></tr><tr><td>Colher</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Rede pequena</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Tinta</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td></td><td></td><td>têmpera branca não tóxica</td><td>Qualquer tinta colorida pode ser usada; no entanto, a maioria dos programas de software de rastreamento exige que a tinta contraste com a cor do animal.</td></tr><tr><td>Plataforma</td><td></td><td></td> visível <td>A cor deve contrastar com a do labirinto</td></tr><tr><td>Haste</td><td></td><td></td><td></td>de cortina</tr><tr><td>Cortinas</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Banheira</td><td></td><td></td> circular <td>Geralmente de cor branca; aproximadamente 4 pés de diâmetro</td></tr><tr><td>Plataforma</td><td></td><td></td> oculta <td>Pintada da mesma cor que a água</td></tr></tbody></table>

morris water maze teste: otimização para mouse e strain testing ambiente

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

O labirinto aquático de Morris (MWM) é uma tarefa comumente usada para avaliar o aprendizado espacial dependente do hipocampo e a memória em modelos de doenças em camundongos transgênicos, incluindo distúrbios neurocognitivos, como a doença de Alzheimer. No entanto, a cepa de fundo do modelo de camundongo usado pode ter um efeito substancial no fenótipo comportamental observado, com algumas cepas exibindo capacidade de aprendizado superior em relação a outras. Para garantir que as diferenças entre camundongos transgênicos negativos e transgênicos positivos possam ser detectadas, a identificação de um procedimento de treinamento sensível à cepa de fundo é essencial. A falha em adaptar o protocolo MWM à tensão de fundo do modelo de camundongo pode levar a treinamento insuficiente ou excessivo, mascarando assim as diferenças de grupo nos testes de sonda. Aqui, um protocolo MWM adaptado para uso com o fundo F1 FVB / N x 129S6 é descrito. Esta é uma cepa de fundo frequentemente usada para estudar os efeitos dependentes da idade do mutante P301L tau (camundongos rTg (TauP301L) 4510) nos déficits de memória associados à doença de Alzheimer. Também é descrita uma estratégia para reotimizar, conforme ditado pelo ambiente de teste específico utilizado.

Nós temos utilizado o labirinto de água de Morris para estudar os efeitos de beta-amilóide (Tg2576 ratinhos) e P301L mutante tau (RTG (TauP301L) 4510 ratinhos) na memória de referência espacial (por exemplo, 1,5,7,8). A Figura 3 é o resultado representativo consta em nosso estudo examinando o efeito do adulto-início expressão P301L tau no aprendizado e memória 8, utilizando testes de Meio Ambiente A. Para avaliar as capacidades motoras e visuais, os ratos foram comparados ...

Este manuscrito descreve um protocolo de labirinto aquático de Morris (MWM) adaptado para uso com um modelo de camundongo comumente usado da doença de Alzheimer. O MWM é amplamente utilizado em modelos de camundongos transgênicos. A implementação de um procedimento sensível à tensão de fundo do modelo de camundongo é essencial para detectar diferenças de grupo.

Morris Water Maze Teste: Otimização para Mouse e Strain Testing Ambiente

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

O objetivo deste procedimento é identificar déficits cognitivos em um modelo murino da doença de Alzheimer por meio do uso de um protocolo de labirinto aquático de Morris, adaptado para utilização com a linhagem de fundo 1 2 9 6 FBB. Isso é realizado primeiramente aclimatando os camundongos à tarefa, para aliviar déficits de desempenho induzidos por estresse. O segundo passo é utilizar a tarefa da plataforma visual, na qual uma plataforma é elevada um polegar acima do nível da água para avaliar o funcionamento visual e motor.Em seguida, são realizados os testes com plataforma oculta, em que a plataforma é submersa cinco milímetros abaixo da superfície da água. O passo final consiste em utilizar testes de sonda, nos quais a plataforma é removida para avaliar a memória espacial de referência e determinar o tipo de estratégia de busca utilizada. Em última análise, este procedimento de MAs em água personalizado permite a avaliação da aprendizagem espacial e da memória em um modelo murino comumente utilizado da doença de Alzheimer.Em geral, indivíduos novos neste método enfrentarão dificuldades devido à necessidade de otimizar os procedimentos de teste, como o número de ensaios de treinamento e sondas utilizados, com base na linhagem genética de fundo da linhagem de camundongos e no ambiente em que os camundongos são testados. Esta parte do procedimento serve para aclimatar os camundongos à entrada e remoção por meio do puxão. Primeiro, posicione a caixa elevada a uma altura confortável e preencha-a com dois litros de água a uma temperatura de 21 graus Celsius e a um nível de aproximadamente um centímetro.Após levar os camundongos para a sala de teste, retire um animal da gaiola, verifique a identificação do animal e, em seguida, marque a cauda com uma caneta permanente não tóxica para distingui-lo dos camundongos que ainda não passaram pelo procedimento. Coloque um camundongo no béquer de transferência por aproximadamente cinco segundos. Em seguida, despeje suavemente o camundongo para fora do béquer na piscina, cronometrando o tempo em que o animal permanece na piscina por 20 segundos.Após decorrido o tempo, coloque suavemente uma pia em frente ao camundongo sem incliná-la. Permita que o camundongo entre e explore a pia. Se necessário, incentive o camundongo a subir na pia deslizando-a suavemente sob o animal enquanto o levanta lentamente. Tenha cuidado para não assustar os camundongos com a pia.Repita esses procedimentos para cada camundongo na gaiola uma vez ao dia durante 10 dias. Após cada animal, recolha as bolas fecais e a cama do recipiente, utilizando uma peneira, sendo o béquer de transferência colocado entre as gaiolas. Realize o treinamento visível nos dias de teste um, dois e três, com seis ensaios por dia e aproximadamente 10 minutos entre cada ensaio.Primeiro, configure o software de rastreamento do desempenho do camundongo e crie as planilhas de acordo com as instruções na parte textual do protocolo. Uma vez que o software esteja configurado, prepare o ambiente pendurando cortinas para que quaisquer pistas espaciais fiquem ocultas. Em seguida, monte a cuba enchendo-a com água da torneira a 21 graus Celsius.Use um term&ocirc;metro para garantir que a temperatura da &aacute;gua permane&ccedil;a dentro de um grau dessa temperatura durante todo o teste. Coloque a plataforma, que possui uma bandeira fixada atingindo a altura de 13 cent&iacute;metros e medindo 4,5 por 4,5 cent&iacute;metros, com um caractere em forma de S em negrito nela embutido, na primeira localiza&ccedil;&atilde;o predeterminada da banheira, de modo que fique aproximadamente um cent&iacute;metro acima da superf&iacute;cie da &aacute;gua.Agora pegue o primeiro camundongo da gaiola. Verifique a identificação do animal, marque a cauda com uma caneta permanente da cor correta e coloque-o em um béquer de transferência. Coloque suavemente o camundongo na cuba.Inicie o cron&ocirc;metro e certifique-se de que o software de rastreamento est&aacute; acompanhando o animal. Permita at&eacute; dois minutos para o camundongo localizar a plataforma. Assim que o camundongo encontrar a plataforma, permita que ele permane&ccedil;a nela por 20 segundos.Se o animal não encontrar a plataforma no período de dois minutos, retire o camundongo e coloque-o sobre a plataforma por 20 segundos. Após 20 segundos na plataforma, remova o camundongo da mesma forma feita no treinamento de aclimatação e coloque-o em uma gaiola aquecida forrada com papel-toalha e mantida a aproximadamente 31 graus Celsius por meio de um tapete aquecedor e lâmpada de calor por 30 segundos. Em seguida, transfira o camundongo para a gaiola de espera com apenas um tapete aquecedor, mas sem lâmpada de calor, para recuperação entre os ensaios.Após limpar a cuba de detritos com uma rede, repita esses passos para cada camundongo do grupo. Quando cada camundongo for concluído, no primeiro ensaio, mova a plataforma para o segundo local predeterminado. Realize o treinamento com plataforma oculta dos dias quatro a dez após pendurar as cortinas.Como antes, posicione as pistas estrategicamente nas cortinas. Certifique-se de que as pistas sejam grandes e contenham cores contrastantes para melhor visibilidade, e coloque-as a uma distância e altura em que sejam visíveis para os camundongos de dentro do tubo. Configure o software de acordo com as instruções na parte escrita do protocolo.Em seguida, prepare o tanque preenchendo-o inicialmente com água, de modo que a plataforma fique aproximadamente cinco milímetros abaixo da superfície da água. Coloque a plataforma na localização predeterminada. A posição da plataforma permanecerá a mesma para quase todos os testes realizados ao longo dos dias e ensaios.É essencial variar a localização inicial para que os animais não desenvolvam uma estratégia motora não espacial e não hipocampal. Para resolver o labirinto, utilize tinta guache branca não tóxica para tornar a água opaca. Faça isso para garantir que o topo da plataforma seja invisível ao nível dos olhos do animal durante a natação.Após identificar e marcar os camundongos previamente, despeje suavemente o camundongo no labirinto, com a entrada voltada para a parede. Cada camundongo será colocado na mesma posição inicial para um ensaio único. No momento da liberação inicial do camundongo, inicie o cronômetro e posicione-se em um local onde o experimentador não seja facilmente visível para os camundongos.Uma vez que o animal alcance a plataforma, permita que permaneça sobre ela por 15 segundos para orientar sua localização espacial dentro da sala. Se o camundongo não localizar a plataforma dentro de 60 segundos, levante-o suavemente e coloque-o sobre a plataforma. Após 15 segundos sobre a plataforma, retire o camundongo do labirinto e devolva-o à gaiola aquecida.Após limpar o labirinto de detritos anteriormente, repita esses procedimentos para os demais camundongos do grupo. Assim, para os dias de teste de quatro a nove, realize quatro ensaios de treinamento com plataforma oculta por dia, com aproximadamente 20 minutos entre cada ensaio. Realize ensaios de sonda antes do treinamento com plataforma nos dias seis, sete e oito, e o ensaio de sonda final.No dia 10, realize os testes de sonda de maneira semelhante ao treinamento com plataforma oculta, com a exceção de que não há plataforma no labirinto. Libere um camundongo de um ponto de liberação predeterminado e permita que ele nade livremente no labirinto por 60 segundos. Após o teste de sonda no dia 10, não são realizados ensaios adicionais durante os testes de sonda. Utilize o software de rastreamento animal para acompanhar o comprimento do trajeto percorrido pelo animal, a porcentagem de tempo que o animal passa em cada quadrante do labirinto e o número de vezes que o animal nada sobre a área anteriormente ocupada pela plataforma.Abra a guia da lista experimental e obtenha as medições da guia de análise de dados e da guia do labirinto aquático. Exporte diretamente para uma planilha do Excel. Em seguida, analise os dados de acordo com as instruções na parte escrita do protocolo.41 camundongos TP 3 0 1 L contendo o gene humano P 3 0 1 LTL e 46 controles foram testados usando este protocolo com aproximadamente 6,5 meses de idade. Isso representa três meses de expressão da proteína Tau P 3 0 1 L nos transgênicos. Cada grupo continha números aproximadamente iguais de machos e fêmeas em relação ao comprimento do trajeto.O treinamento com plataforma invisível não diferiu entre os controles e os camundongos TP 3 0 1 L. Essa ausência de diferença indica que os controles e os camundongos tau P 3 0 1 LM não diferem em capacidade visual ou locomotora, e que os déficits de desempenho nos testes com plataforma oculta podem, portanto, ser atribuídos a comprometimentos da memória. No entanto, durante o treinamento com plataforma oculta, os camundongos TP 3 0 1 LM demonstraram comprimentos de trajeto significativamente maiores em todos os blocos de treinamento.Por fim, os controles melhoraram ao longo dos quatro ensaios de sonda. Enquanto os camundongos Tau P 3 0 1 L não controlaram, os camundongos-controle foram mais capazes de utilizar uma estratégia espacial para resolver a tarefa e aprenderam melhor a localizar a plataforma na zona-alvo. Ao adaptar este procedimento para uso com outras linhagens de camundongos, é importante avaliar a taxa de aprendizado dos controles, identificar o número necessário de ensaios de treinamento com acerto e determinar quando o primeiro ensaio de sonda deve ser inserido.

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Research

JoVE Journal

Behavior

Comportamento

O labirinto aquático de Morris é uma ferramenta bem aceita utilizado para documentar o envolvimento do hipocampo em uma tarefa comportamental.

Morris Experiment Maze Água

O labirinto Lashley III é uma tarefa rota-aprendizagem que não depende de estímulos aversivos ou estímulos visuais. É, portanto, uma opção altamente atraente para avaliar a aprendizagem ea memória, especialmente em ratos do envelhecimento ou de outra forma, onde o stress é uma consideração.

Baixa tensão de Aprendizagem Route Usando o Lashley Maze III em Ratos

Água (Palmatória) Variantes de água rasa testes de labirinto em ratos

O labirinto aquático de Morris é uma tarefa comportamental para testar hipocampo-dependente aprendizagem e memória. Tem sido amplamente utilizada no estudo da neurobiologia, neurofarmacologia e distúrbios cognitivos em modelos de roedores.

Morris Teste Maze Água para déficits de aprendizagem e memória em camundongos Alzheimer Disease Modelo

Comprometimento cognitivo decorrentes da gestão radioterápico de tumores cerebrais representa uma condição clinicamente intratáveis ​​que impacta negativamente a qualidade de vida. A capacidade de avaliar criticamente potenciais intervenções para amenizar induzida por radiação decrementa cognitivo depende em última instância a capacidade de realizar rigorosa avaliações quantitativas da cognição.

Diminui quantificar cognitivos causados ​​pela radioterapia craniana

O dry-terra Barnes labirinto é amplamente utilizado para medir a capacidade de navegação espacial em resposta a estímulos aversivos levemente. Nos dias consecutivos, o desempenho (por exemplo, a latência para localizar gaiola escape) de indivíduos do grupo controle melhora, indicativo de aprendizagem normal e memória. As diferenças entre ratos e camundongos exigem aparelhos e metodologia mudanças que estão detalhadas aqui.

Barnes Estratégias Teste Labirinto com pequenas e grandes roedores Modelos

Uma bateria de testes comportamentais abrangente das habilidades motoras, humor — incluindo a interação social, depressão e ansiedade — e cognição destina-se a avaliação repetida das alterações comportamentais relacionadas à neurodegeneração em camundongos.

Uma bateria de testes comportamentais para a avaliação repetida das habilidades motoras, humor e cognição em ratos

Aqui, um protocolo para realizar os testes de labirinto de água Morris para avaliar a capacidade de aprendizagem e memória de ratos modelo da doença de Alzheimer e para avaliar o efeito da acupuntura manual para tratá-los é descrito.

Análise da capacidade de aprendizagem e memória em um modelo de rato da doença de Alzheimer usando o Labirinto de Água Morris

Aqui, apresentamos um protocolo para induzir hipóxia em camundongos neonatais, entregando-os em ambientes controlados com concentrações variáveis de oxigênio. Modelos de camundongos submetidos a variações de oxigênio ao nascimento variaram de forma duradoura a expressão de miRNAs envolvidos na indução de alterações fenotípicas comportamentais, como o autismo.

Hipóxia altera os níveis de miRNAs envolvidos na herança não mendeliana do transtorno do espectro autista em camundongos

O labirinto de água radial de oito braços foi projetado para avaliar o desempenho da referência e da memória de trabalho simultaneamente, exigindo que os sujeitos usem dicas extra-labirinto para localizar plataformas de fuga e corrige as limitações observadas em projetos de labirintos de braço radial terrestres.

Uso de um labirinto de água radial de oito braços para avaliar a memória de trabalho e de referência após lesão cerebral neonatal

Aprenda a usar o labirinto aquático de Morris para avaliar déficits cognitivos em modelos transgênicos de Alzheimer em camundongos. Este protocolo otimizado inclui aclimatação, plataforma visível, plataforma oculta e testes de sondagem.

Morris Water Maze Teste: Otimização para Mouse e Strain Testing Ambiente

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