Inchworming является весьма повторяющиеся синхронное движение копания отображается BTBR T + Itpr 3TF / J (BTBR) мышей при размещении в испытательной клетке с достаточной опилками. Процедура представляет собой модификацию протокола социального взаимодействия несовершеннолетних и используется здесь для оценки повторяющиеся двигательные стереотипии, имеющие отношение к аутизма спектра расстройства.
Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.
Методическая статья
Inchworming: роман Motor стереотипии в BTBR
В этой статье
Краткое содержание
Аннотация
Расстройства аутистического спектра (ASD) является поведенчески определены развития нервной системы заболевание, характеризующееся снижением социального взаимодействия, нарушение связи, и повторяющимся поведением с ограниченным интересом. Как Диагноз основывается на клинических критериях, любые потенциально соответствующие модели на грызунах из этой гетерогенной расстройства в идеале должны повторять эти разнообразные поведенческие черты. BTBR Т + Itpr3 тс / J (BTBR) мышь является признанным животная модель ASD, отображения повторяющихся действий, таких как повышенная ухода, а также познавательной негибкости. Что касается социального взаимодействия и интерес, тест игра несовершеннолетних был принят на работу в нескольких моделях грызунов ASD. Здесь мы показываем, что когда мыши BTBR тестируются в отношении несовершеннолетних корпусе социального взаимодействия, содержащей опилками, они показывают повторяющиеся синхронное движение копания. Это повторяющимся поведением двигателя, называют "inchworming," был названиз-за стереотипного характера движений, проявляемых мышей при перемещении по горизонтали по полу. Inchworming мышей должны использовать свои передних и задних конечностей-синхронно вытеснять постельные принадлежности, выполняя как минимум один внутренний и один внешнее движение. Хотя оба BTBR и C56BL/6J (В6) мыши обнаруживают это поведение, мыши BTBR демонстрируют значительно более высокую продолжительность и частоту inchworming и уменьшенную задержку инициировать inchworming при размещении в местная корпуса. Мы пришли к выводу, что это недавно описано поведение представляет собой меру повторяющегося двигателя стереотипии которые могут быть легко измеряется в животных моделях ASD.
Введение
Хотя патофизиология расстройства аутистического спектра (ASD), остается неясным, диагностика зависит от наличия три основные категории симптомов: аномальной социальной взаимности, нарушениями коммуникации и повторяющихся / стереотипных поведения 1. Большинство моделей грызунов не могут одновременно воспроизводить все три симптома в одного животного. Таким образом, модели, которые могут достоверно моделировать некоторые или все аспекты расстройства провести большое значение для развития эффективных профилактических и терапевтических стратегий. Одна модель, что действительно показывает все три аспекта ASD является мышь 1,2 BTBR.
В сочетании с ультразвуковыми вокализации и социальный подход анализов, тест по делам несовершеннолетних социальное взаимодействие обычно используется для характеристики модели мыши педиатрической ASD; эти тесты измеряют снизилась и аномальные социального поведения, которые представляют собой основные функции ASD. В дополнение к испытанию на несовершеннолетних социального взаимодействия, многие другиеТесты были использованы для оценки стереотипных поведения на животных моделях ASD. Например, тест захоронение мрамор, который рассматривает тенденцию животного вытеснять постельные принадлежности материала с помощью морда и передние лапы в попытке покрыть объект, как полагают, измерить навязчивые стереотипные поведения, которые происходят в ответ на отрицательные подкрепления 3,4. Соответственно, рытье Тесты были реализованы количественно этот повторяющимся поведением на животных моделях ASD и различных видов грызунов 3,5-7. Копаем поведения определяются как очевидных, направленных действий рыла или лапы, чтобы вытеснять подстилки и было предположить, чтобы быть чувствительным параметром повторяющимся поведением 4 двигателя.
Здесь мы сообщаем тип романа копания, который мы назвали "inchworming" в штамме BTBR мышей. Характеристика этого нового поведения может обеспечить надежную меру повторяющегося моторного поведения, которые могут быть использованы для дальнейшего валidation моделей грызунов, таких как ASD, Хантингтон "болезни или обсессивно-компульсивного поведения 8,9. Определим "inchworming", как по крайней мере один синхронного движения передних и задних конечностей-внутрь с последующим синхронным движением наружу, что приводит к перемещению подстилочного материала. Это отличается от типичного поведения копания во многих отношениях. Во-первых, inchworming поведение обычно наблюдается в виде комбинации эпизодов, а не одного изолированного события. В противоположность этому, копания может произойти в одном скоординированного движения либо ланью или передних лапах 3. Кроме того, inchworming движения, как правило, происходят по горизонтали по полу корпуса, в отличие от стационарных позиций, которые характерны для рытья поведения. Наконец, inchworming поведение описано ниже часто встречается в BTBR инбредной линии мышей, но редко определены в контрольного штамма В6, в то время как типичные формы поведения копания распространены в В6 и BTBR линий мышей 10. Процедуры испытаний inchworming, изложенные в этом исследовании представляют модификации стандартной несовершеннолетних протокола социального взаимодействия 1.
Учитывая, что мрамор захоронение, рытье и несовершеннолетних игра установили значение для измерения аномального поведения в мышиных моделях ASD, поведение inchworming дополняет эти ранее определенные измерения стереотипных форм поведения. В частности, inchworming поведение обеспечивает полезную меру нижних двигательных стереотипии порядка, которые обычно определенных в ASD 8,11. Кроме того, эта новая процедура inchworming может обеспечить исследователей с дополнительным ценным инструментом для анализа повторяющихся автомобильных поведения, имеющих отношение к нарушениями развития, таких как ASD.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Протокол
Все процедуры были проведены в соответствии с Комитетом по канадской уход за животными и одобрены Университета Калгари комитета по уходу за животными.
1. Подготовка животных
- Изолировать мышей в течение ночи (12 ч) до начала испытаний. Чтобы сделать это, поместите все BTBR и мышей В6 (P35-P40) необходимы для экспериментального анализа в клетках сами по себе, за день до тестирования.
- Поместите изолированный мышей в поведенческой анализ номер 30 минут до тестирования, так что животные привыкают к новой среде.
2. Подготовка оборудования
- Поместите см оргстекло 30 х 30 коробка со съемной крышкой в комнату тестирования. Поместите коробку на стол и расположите видеокамеру под углом снизу 45 °; такое расположение камеры позволит визуализацию всей этаже корпуса и мыши. Используйте инфракрасный подсветку, чтобы помочь свести к минимуму блики от стеныкоробка.
- Используйте видеокамеру, которая обладает высокой функцию масштабирования с инфракрасными возможностями для оптимизации съемки в условиях низкой люкс. Сфокусируйтесь на корпусе Увеличение изображения так, что мыши визуализируются в течение всего окне.
- Накройте весь пол коробку с опилками (должна быть примерно 1 дюйм глубиной).
3 Проведение испытания
- Поставьте пару внутри линии мышей (BTBR - BTBR или B6-В6) в течение испытательного корпуса.
- Выключить свет в комнату тестирования.
- Запустите видеокамеру, чтобы записать и выйдите из комнаты. Это позволит предотвратить экспериментатора влияние на поведение мышей. Запишите деятельность в течение 11 мин.
- После завершения записи, повторно ввести тестирование комнаты и вернитесь мышей в свои родные дома клетках.
- Утилизировать опилками, вымыть всю коробку тестирования с 70% этанола, и поместите новый опилками в нижней части тестированиякорпус.
- Повторить всю процедуру для остальных пар внутри пятна и вернуть мышей в их исходные домашних клетках.
Примечание: Для проверки достоверности данных inchworming, процедура может повторяться в последующие дни с различной BTBR-BTBR и комбинаций B6-В6 пары. Это будет гарантировать, что наблюдаемое поведение не зависит от конкретного партнера в корпусе, но inchworming индивидуальный.
4. Анализ данных
- Inchworming определяется как синхронный входе и выходе движения животного передних и задних футов, с минимумом одного сопутствующих внутрь, а затем последующей внешней движения, которое эффективно вытесняет постельные принадлежности. Вручную смотреть и забивать все видео дважды (один раз для каждой мыши), чтобы установить общую продолжительность, частоту и латентность до Inchworm в 10 мин видео. Руководство озвучивание inchworming длительность, частоту и время задержки должно быть основано на последующихING определения:
Inchworming Продолжительность: Определяется как общее время каждая мышь тратит занимается поведения inchworming. Чтобы забить этот аспект inchworming, использовать таймер, который может быть запущен и остановлен. Начните времени, когда мышь начинает Inchworm и остановки таймера, когда мышь останавливается inchworming. Когда и если мышь начинает снова Inchworm, повторного запуска и вновь остановить таймер. Повторите запуск и остановку таймера на время 10-минутного периода наблюдения каждый раз, когда inchworms мыши. При этом генерируется счет длительности inchworming, что между 0:00 и 10:00 мин.
Inchworming Частота: Определяется как количество раз, мышь участвует в inchworming поведение в 10 мин периода наблюдения. Один счетчик присуждается каждый раз при запуске мыши и остановки inchworming. Inchworming оценка частоты будет число от 0 до ∞.
Задержка в Inchworm: Определяется как время-йна проходит до первого наступления inchworming. Запустите таймер при запуске видео, это будет время 0:00, и остановки таймера, когда inchworms мыши впервые. Если мышь не отображает inchworming поведение задержка в Inchworm будет 10:00. При анализе задержки в Inchworm, оценка между 0:01 и 10:00 мин будут получены. Мыши, которые не Inchworm на время периода тестирования должны быть удалены из выборки населения, чтобы гарантировать, что результаты имеют отношение к популяции мышей, которые отображают поведение inchworming. - Рассчитайте общую частоту и продолжительность inchworming для каждой мыши в видео. Вычислить время, необходимое для первого мыши в паре с Inchworm для задержки в Inchworm для этой конкретной пары мышей. Эти параметры на основе предварительного методологической работы, связанной с повторяющимися землеройных поведения у мышей 6.
- Рассчитать среднюю продолжительность, частота,и задержки копать для каждой экспериментальной группы в анализе (т.е. BTBR против В6). Используйте ANOVA или т-тест для сравнения данных между штаммами / экспериментальных групп.
Примечание: Если процедура завершается на второй день, используйте повторных измерений ANOVA для того, чтобы не было никаких последующих испытаний эффекты или эффекты спаривания.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Результаты
Модифицированная версия несовершеннолетних плей испытанию, описанному здесь, может использоваться наблюдать и анализировать роман повторяющимся поведением копания называется inchworming. Inchworming проявляется в гораздо большей степени BTBR мышей, чем В6 управления. В типичной мин сессии 10, мыши BTBR покажет явное поведение inchworming (синхронный внутрь и наружу движение лапы в попытке сместить опилками) в течение примерно 5 мин, или половине периода наблюдения. Кроме того, задержка в Inchworm значительно короче для ...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Обсуждение
Inchworming является новым мера повторяющимся поведением, которые могут быть использованы для изучения многих заболеваний, которые демонстрируют стереотипии, например, ASD. Есть 4 шага, которые имеют решающее значение для создания надежных данных inchworming из модифицированного протокола в отношении несовершеннолетних социального взаимодействия: 1) длительный период изоляции имеет важное значение для теста inchworming и не должны быть удалены из протокола или сокращен. Это требование относится только к тестированию inc...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Раскрытие информации
Авторы не имеют ничего раскрывать.
Благодарности
Авторы выражают благодарность за техническую и материально-технической помощи и экспертизы, предоставленной Rose Тобиас, Younghee Ан, и Дэвид Н. Раскин. Работа, описанная здесь было профинансировано Альберты детской больницы фонда и больницы научно-исследовательского института Альберты детей.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Материалы
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| 30 см X 30 см Коробка из плексигласа с крышкой | Может быть изготовлена | ||
| ИК-камера | Survshop (Калгари, Альберта) | Sony CCD камера DP955V- 30’ Инфракрасный бронированный купол | Найдите камеру с высоким разрешением и возможностями масштабирования |
| Видеорегистратор | Supercircuits (Остин, Техас) | BLACK Корпоративный 4-канальный видеорегистратор H.264 с защитой DVD Burner | Большая емкость данных |
| Опилки | То же, что и материал для подстилки |
Ссылки
- McFarlane, H. G., Kusek, G. K., Yan, M., Phoenix, J. L., Bolivar, V. J., Crawley, J. N. Autism-like behavioral phenotypes in BTBR T+tf/J mice. Genes, Brain, and Behavior. 7, 152-163 (2008).
- Crawley, J. N. Designing mouse behavioral tasks relevant to autistic-like behaviors. Mental Retardation and Developmental Disabilities Research Reviews. 10 (4), 248-258 (2004).
- Deacon, R. Digging and marble burying in mice: simple methods for in vivo identification of biological impacts. Nature Protocols. 1 (1), 122-124 (2006).
- Thomas, A., Burant, A., Bui, N., Graham, D., Yuva-Paylor, L. A., Paylor, R. Marble burying reflects a repetitive and perseverative behavior more than novelty-induced anxiety. Psychopharmacology. 204, 361-373 (2009).
- Dudek, B. C., Adams, N., Boice, R., Abbott, M. E. Genetic influences on digging behaviours in mice (Mus musculus) in laboratory and seminatural settings. Journal of Comparative Psychology. 97 (3), 249-259 (1983).
- Webster, D., Williams, M. H., Owens, R., Geiger, V., Dewsbury, D. A. Digging behavior in 12 taxa of muriod rodents. Animal Learning and Behavior. 9 (2), 173-177 (1981).
- Pobbe, R. H., Pearson, B. L., Defensor, E., Bolivar, V. J., Blanchard, D. C., Blanchard, R. J. Expression of social behaviours of C57BL/6J versus BTBR inbred mouse strains in the visible burrow system. Behavioural Brain Research. 214, 443-449 (2010).
- Lewis, M. H., Tanimura, Y., Lee, L., Bodfish, J. Animal models of restricted repetitive behavior in autism. Behavioural Brain Research. 176, 66-74 (2007).
- Silverman, J. L., Yang, M., Lord, C., Crawley, J. N. Behavioural phenotyping assays for mouse models of autism. Nature Reviews. 11, 490-502 (2010).
- Deacon, R., Rawlins, J. Hippocampal lesions, species-typical behaviours and anxiety in mice. Behavioural Brain Research. 156, 241-249 (2005).
- Pearson, B. L., et al. Motor and cognitive sterotypies in the BTBR T+tf/J mouse model of autism. Genes, Brain, and Behavior. 10, 228-235 (2011).
- Pobbe, R. H., Defensor, E., Pearson, B. L., Bolivar, V. J., Blanchard, D. C., Blanchard, R. J. General and social anxiety in the BTBR T+ tf/J mouse strain. Behavioural Brain Research. 216 (1), 446-451 (2011).
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Перепечатки и разрешения
Теги
Поведение типа «гусеница»модель мышей BTBRсоциальное взаимодействие в ювенильном периодеанализ моторного стереотипапротокол видеозаписитест с опилочным наполнителемустановка с инфракрасной камеройдлительность частота латентный периодрасстройства аутистического спектраповторяющееся моторное поведение
