Method Article

Водный лабиринт Морриса Тест: Оптимизация для штамма мыши и тестирования окружающей среды

DOI:

10.3791/52706

⸱

June 22nd, 2015

 ,  ,  ,  , 
1Department of Psychology, Behavioral Neuroscience, West Virginia University, 2Department of Physiology and Pharmacology, West Virginia University, 3Department of Neurology, N. Bud Grossman Center for Memory Research and Care, University of Minnesota, 4Department of Neuroscience, N. Bud Grossman Center for Memory Research and Care, University of Minnesota, 5GRECC, VA Medical Center, 6Center for Neuroscience, Center for Basic and Translational Stroke Research, West Virginia University

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

В этой рукописи описывается протокол водного лабиринта Морриса (MWM), предназначенный для использования с широко используемой мышиной моделью болезни Альцгеймера. MWM широко используется в трансгенных моделях мышей. Реализация процедуры, чувствительной к фоновой деформации мышиной модели, имеет важное значение для обнаружения различий в группах.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Водный лабиринт Морриса (MWM) — это часто используемая задача для оценки пространственного обучения и памяти гиппокампа в трансгенных мышиных моделях заболеваний, включая нейрокогнитивные расстройства, такие как болезнь Альцгеймера. Тем не менее, фоновая деформация используемой мышиной модели может оказывать существенное влияние на наблюдаемый поведенческий фенотип, при этом некоторые штаммы демонстрируют более высокую способность к обучению по сравнению с другими. Чтобы обеспечить обнаружение различий между трансген-отрицательными и трансген-положительными мышами, важно определить процедуру обучения, чувствительную к фоновой деформации. Неспособность адаптировать протокол MWM к фоновой деформации мышиной модели может привести к недостаточной или чрезмерной тренировке, тем самым маскируя групповые различия в зондовых испытаниях. В данной статье описывается протокол MWM, предназначенный для использования в фоновом режиме F1 FVB/N x 129S6. Это часто используемый фоновый штамм для изучения возрастного влияния мутантного P301L tau (мышей rTg(TauP301L)4510) на дефицит памяти, связанный с болезнью Альцгеймера. Также описывается стратегия повторной оптимизации, продиктованная конкретной используемой средой тестирования.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Трансгенные мышиные модели сыграли важную роль в оценке патофизиологии болезни Альцгеймера (AD), а также потенциал терапевтических вмешательств. Когнитивные задачи, такие как водном лабиринте Морриса (MWM), которые обычно используются с этими моделями, чтобы определить молекулярные корреляты дефицита памяти и оценить эффективность доклинических лекарств. Очень важно, однако, что динамический диапазон когнитивной задачи быть достаточно широким, чтобы обнаружить тонкие эффекты лечения. С мышиных моделях AD, когнитивные нарушения, как правило, зависит от возраста, и мыши имеют прогрессивные снижение производительности (например, 1). Использование чувствительной познавательной задачи может позволить обнаружение тонких различий ранее в жизни животного, тем самым снижая затраты, связанные со старением животных. Например, сокращение количества учебных испытаний в гиппокампа-зависимой Barnes лабиринт от 15 до 5 увеличили сложность задачи, в результате чего гetection дефицита в модели 3xTg в более раннем возрасте, чем сообщалось ранее 2. Раннее выявление дефицита не только обеспечивает значительную экономию времени и средств, это также увеличивает вероятность того, что молекулярные изменения, лежащие в основе когнитивных нарушений может быть идентифицирован.

Одним из факторов, влияющих на чувствительность познавательных задач генетический фон штамма модели мыши. Например, линии BALB / C мышей демонстрируют превосходную производительность в обучения и памяти задач по сравнению с другими штаммами, таких как C57BL / 6 3. F1 FVB / N х 129S6 фон для двух наиболее широко используемых моделей AD, в Tg2576 и РТГ (TauP301L) 4510 моделей. Этот штамм обладает превосходной способностью обучения в MWM по отношению к другим штаммов, в том числе B6 / SJL мышей 4. Из-за этой превосходной способности к обучению, использование одного зонда после длительной подготовки, может замаскировать группы различия, вытекающие из перетренированности. Кроме того, sensitivitу зондовых испытаниях может быть зависит от возраста. Ранее мы уже показали, что более ранние исследования зонд, после ограниченного обучения скрытой платформы, более чувствительны к различиям в молодой Tg2576 по сравнению с молодыми трансгенных отрицательным управления однопометными, чем зонд испытания, вставленные после более длительного обучения 5. В отличие от этого, зонд испытания следующие обширную подготовку более чувствительны в старшей (20-25 месяца) Tg2576 мышей по сравнению с более старыми, чем помета более ранние исследования зонд 5. По перемежая зонда испытания на протяжении обучения, вероятность того, что процесс чувствителен будут определены увеличивается, особенно если продольные тестирование проводится и чувствительность конкретного судебного разбирательства пробного зависит от возраста. Рисунок 1 показывает превосходные характеристики F1 FVB / N х 129S6 мышей согласно протоколу, оптимизированной для этого штамма, по сравнению с мышами В6 фоне / SJL обученного в рамках протокола с более длительной подготовки.

МВМ являетсяпо общему мнению, обеспечить надежные меры, которые воспроизводимы по времени, так и в лабораториях 6. Например, основной протокол первоначально использовался нашей лаборатории Миннесоты 1,7 был успешно реализован с незначительными изменениями в Университет Западной Вирджинии 8. Точно так же, эквивалентные уровни обесценения наблюдались в РТГ (TauP301L) 4510 мышей по сравнению с контрольными однопометными если расположен под патогена или обычных условиях 9. Тем не менее, среда тестирования может влиять на чувствительность задачи MWM. Такие факторы, как комнатного освещения, вентиляционные отверстия, температурных градиентов и шумов способствуют сигналы окружающей среды 4, что в конечном итоге может повлиять на производительность. Когда наша лаборатория Миннесота и террариумов были перемещены в новое здание, до снижения производительности дикого типа на 38% наблюдалось, значительно снижая динамический диапазон задания и способность обнаруживать дефицит трансгенов, связанных с. Это изменение в реrformance произошло, несмотря на проектировании комнату тестирования, чтобы быть эквивалентной размеру и конфигурации, и с использованием тех же прикладных визуальные подсказки. "Re-оптимизации" оригинального протокола требуется увеличить динамический диапазон задачи MWM в новой среде тестирования.

Вот оригинальный протокол специально для использования с F1 FvB / N х 129S6 фон 5 описывается. Поскольку некоторые исследования предполагают, стресс связан с низкой производительностью MWM 10 и предварительной обработки может облегчить эту вызванную стрессом дефицит в исполнении 11, протокол предварительно обработки был разработан, чтобы акклиматизироваться мышей к введения и удаления пула перед испытанием MWM , После предварительной обработки-мышей пройти обучение видимый платформы, в которой поднял платформа отмеченные флагом. Видимый тренировочная площадка используется для идентификации мышей с проблемами производительности, связанных с сенсомоторной аномалий. Использование критериев исключения, описанные в протраздел ocol, производительность некомпетентных мышей удаляются из последующих экзаменов скрытых учебных платформ и датчиков испытаний. Нарушения в скрытых учебных платформ и датчиков испытаний интерпретируются как когнитивного дефицита, поскольку производительность сенсорно раскладывается из данных. После завершения видимого обучения платформы, мыши начинают скрытый обучение платформы, где платформа погружен в воду и остается в том же положении по отношению к внешним сигналам. Испытания, в которых платформа удаляется (зонд испытания) перемежаются всей скрытой подготовки платформы для оценки влияния дополнительного обучения. Потому что зонд испытания происходят в начале каждого дня, перед дополнительной скрытой подготовки платформы, зонд испытания измерения способности животного, чтобы помнить расположение платформы следующем задержки 20 ч, считается мерой отсчета памяти 12. Наконец, способы, в которых этот оригинальный протокол повторно оптимизированы, когда изменения в тестовой среденарушается характеристики управления описаны.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Все экспериментальные процедуры были проведены в соответствии со стандартами по уходу и использованию комитета Институциональные животных (IACUC) и утверждаются IACUC Западной Вирджинии университета.

1. Предварительная обработка-

  1. Настройка пул
    1. Поддерживают предварительно обработки бассейн поэтому он поднял на удобной высоте.
    2. Поместите 2 л воды (21 ° C) в предварительно обработки бассейна до уровня примерно 1 см.
      Примечание: Не добавляйте окраску.
  2. Процедура
    1. Принесите мышей из вивария в комнату тестирования.
    2. Проверьте идентификацию объекте (номер, хвост тату, ухо клип и т.д.)..
    3. Хвост Марка мыши с постоянным маркером, чтобы отличить мышей в клетке, прошедших предварительно обработки тестирование от тех, которые остаются для тестирования. Отметить все мышей в одной клетке с тем же цветом.
    4. Поместите мышь на трансферном стакан для приближенииДЕТАЛЬ 5 сек. Затем, осторожно влить мышь из стакана в предварительно обработки бассейна.
    5. Использование таймера, позволяет мыши, чтобы оставаться в бассейне в течение 20 сек.
    6. Через 20 сек, осторожно положите ложку (без рыбалки это) перед мыши. Кратко позволяют мышь, чтобы исследовать совок, и, при необходимости, поощрять мышь, чтобы попасть на совок, осторожно перемещая совок под мышки, медленно поднимая. Позаботьтесь, чтобы не пугать мышей с шариком.
    7. После того, как мышь в совке, транспортировать его обратно к удерживающей клетке.
    8. Повторите эти процедуры для каждой мыши в клетке один раз в день в течение 10 дней. Через равные промежутки времени (например, после каждого животного), подобрать фекальные Боли и постельные принадлежности из бассейна с помощью сети.
    9. Промойте передачи стакан с водой на регулярной основе (например, после завершения клетке мышей).
    10. После того, как эти шаги будут завершены, промыть стакан с передачи водой несколько раз, самосвалы воду избассейн, и промойте бассейн примерно два раза водой.

2. Видимый Обучение Платформа

  1. Настройка мыши Производительность отслеживания программного обеспечения, например, просмотра (см таблицу материалов).
    1. Калибровка видео, чтобы соответствовать размеры лабиринта под "Конфигурация" - вкладка "Фильтры и объекты".
    2. Установите фильтры, так что программное обеспечение может отличить мышь от фона.
      1. Отрегулируйте «чувствительность» под «фона фильтра" области, так что программа слежения идентифицирует животное.
      2. Нажмите кнопку "принять" один раз отслеживания программного обеспечения идентифицирует животное. Выберите опцию "Редактировать" для затемнения областей за пределами области лабиринта.
      3. Выберите подходящий "животное фильтр" и "мин. Размер животного ".
  2. Создание Run листы <ол>
  3. Создать перспективе лист с перечнем каждой мыши, каждый потенциальный месте, и пространство для заметок, содержащих информацию о девиантным поведением.
  4. Ограничение областей для теста видимого платформы, которые являются одинаковыми для каждой группы мышей. Таким образом, для первого процесса, предварительно определить, что платформа будет размещена на стороне, противоположной, где мышь помещают в лабиринт, на правой стороне ближе к стене. Для второго процесса, предварительно определить, что платформа будет размещена в другом месте вдоль задней стенки для каждой мыши, и что это будет продолжаться в течение каждого из 6 испытаний.
  • Установите номер
    1. Повесьте шторы по комнате так, что любые пространственные сигналы затемнены.
  • Настройка ванне.
    1. Поместите ванна, чтобы она соответствовала конфигурации в программном обеспечении отслеживания путем обеспечения лабиринт совпадает с настройки конфигурации на "Конфигурация" - вкладка "Зона Определение". Примечание: чELPS для обеспечения ванна находится в правильном месте перед заполнением его водой, как ванна не легко перемещены после заполнения.
    2. Заполните ванну с водопроводной водой, и с помощью термометра, обеспечить температура воды примерно 21 ° С. Убедитесь, что вода остается в пределах одной степенью этой температуре в течение тестирования, а холодная вода может повлиять на производительность, особенно при использовании старых мышей 8.
      Примечание: Не добавляйте окраску.
    3. Используя заранее места, поместите платформу, которая имеет установленный флаг, который достигает в высоту 13 см и 4,5 см х 4,5 см с жирным "S" в форме символов тиснением на нем, в первой ячейке ванной так, чтобы он составляет примерно 1 дюйм выше поверхности воды.
  • Процедура
    1. Возьмите первую мышь из клетки, проверить идентификацию предмета, отмечают хвост, используя постоянный маркер нужного цвета, и место в стакан.
    2. Аккуратно МОВе в ванной, запустить таймер, и убедиться, что программное обеспечение отслеживания отслеживания животных. Разрешить мыши до 2 мин, чтобы найти платформу. Как только мышь находит платформу, позволяют мыши 20 сек на платформе.
    3. Если животное находит платформу и приступает к прыгать или падать, совок мыши и поместите курсор на платформе. Если мышь продолжает прыгать или падать платформу, держать мышь на платформе, так мышь узнает, что оставаясь на платформе приводит к бегству из ванной.
      Примечание: мышь должна оставаться на платформе для комбинированной время 20 сек; Таким образом, если мышь соскакивает по истечении 5 секунд, количество времени, оставшегося на платформе 15 сек и не сбрасываются на 20 сек.
    4. Если животное не может найти платформу в течение 2 мин, совок мыши и поместите его на платформу в течение 20 сек.
    5. После 20 сек на платформе, удалить мышь от платформы, как это сделано в предварительной обработки подготовки и поместите курсор в гое подогревом клетка выстроились с бумажными полотенцами и нагревают до ~ 31 ° C в грелку и тепловой лампой в течение 30 сек. Выполните периодическую оценку температуры тела с ректального термометра, чтобы гарантировать, что определенные штаммы мышей и мышей в определенном возрасте не дифференциально восприимчивы к гипотермии, вызванной воздействием воды.
    6. Через 2 мин к проведению клетке с нагревательным лампы, передавать мышь в клетке холдинга только грелку, но нет тепла лампы, чтобы восстановить между испытаниями. В конце концов, поставить все мышей из одного дома в клетке же холдинговой клетке во время тестирования.
    7. Очистите лабиринт мусора с сетью после каждой мыши завершил судебное разбирательство, чтобы сорвать обонятельные сигналы.
  • Повторите эти действия для каждой мыши в группе. После каждой мыши завершила первый судебный процесс, переместите платформу для второго заданного местоположения.
    Примечание: платформа останется в том же месте на каждой мыши в течение одного судебного разбирательства и будетпереехал в других определенных местах для последующих испытаний. Это делается для того, что у мышей, 1) узнать есть платформа вырваться из 2) плавать непосредственно видимой платформы, демонстрируя тем самым нетронутым визуальный компетентность и 3) не имеют дефицита двигателя.
  • Выполните эти процедуры для 6 испытаний в течение первых 3 дней тестирования. Таким образом, выполнить видимый обучение по испытательным дни 1, 2 и 3, с примерно 10 мин между каждым испытанием (рисунок 2).
  • Во время видимого обучения платформы, использовать программное обеспечение отслеживания животных для измерения задержки на платформу, отслеживать длине пути животного, и скорость плавания. Получить эти измерения на вкладке "Водный лабиринт" под "экспериментальной список" и экспортировать непосредственно в электронную таблицу Excel.
    Примечание: Использование ручного таймера также может быть полезным, чтобы обеспечить достоверность программного обеспечения слежения.

    • Обучение 3. Моррис воды Лабиринт Скрытые Платформа

    1. Sи др комнату
      1. Повесьте шторы в комнате, чтобы скрыть пространственные сигналы в лаборатории.
      2. Поместите реплики стратегически на шторах. Убедитесь, что сигналы являются большими и содержать контрастные цвета (напр .: черный и белый) для лучшей видимости. Повесьте киев на расстоянии и высоте, где они видны мышей из внутри бака. Примечание: сигналы являются статическими и не перемещаются в ходе испытаний.
    2. Настройка программного обеспечения для мыши Производительность слежения
      1. Калибровка видео, чтобы соответствовать размеры лабиринта под "Конфигурация" - вкладка "Фильтры и объекты".
      2. Установите фильтры таким образом, чтобы программное обеспечение может отличить мышей от фона.
        1. Используйте те же процедуры, как описано в видимой тестирования платформы (шаги 2.1.2.1-2.1.2.3), чтобы настроить фильтры для воды Моррис лабиринт подготовки скрытой платформы.
      3. Создайте четыре равные квадранта внутри лабиринта
        1. НажмитеОпция "Эллипс" на вкладке "Зона" Определение первых, и создать круг, который соответствует лабиринт на экране. Примечание: На этой вкладке, текущая лабиринт создан отображается, так как позволяет возможность, чтобы соответствовать настройки компьютера с его настройкой лабиринт.
        2. Нажмите кнопку "Прямоугольник" и создать четыре равные квадраты. Поместите эти квадраты на экране, чтобы создать четыре равные квадранта в недавно созданной окружности.
      4. Создание платформы в лабиринте.
        1. Выберите опцию "Эллипс", и создайте круг размером платформы, которая будет использоваться. Примечание: Размещение платформу в лабиринте заранее может быть полезным для создания эллипса точный размер платформы.
        2. Поместите вновь созданный расположение платформы в центре целевой квадранте. (Рекомендуется назвать этот объект "цель", чтобы отличить правильные платформы от отдыха). Критический шаг: В поле просто BELвл "Сетка", выберите опцию "Stop" в разделе "триггер" для целевой платформы. Это вызовет программа остановиться, как только мышь достигает платформы.
        3. Создайте три других идентичных платформенных областей, и поместить их в точных местах в других секторах. Не выбирайте "остановить" в опции "триггер".
    3. Создание Run листы
      1. Создать перспективе лист с перечнем каждой мыши, каждый судебный процесс, пространство, чтобы записать время, чтобы добраться до платформы, и пространство, чтобы отметить аномальное поведение (таблица 1).
      2. Предварительно определить точку выхода из каждой мыши в псевдослучайной образом. Использование псевдослучайного выбора таким образом, чтобы расстояние до платформы равен каждый день, каждый из 4 мест в равной степени использован, а угол от начала до платформы (т.е.., От левого или правого) уравновешивается внутри и между дней.
        Примечание: расположение платформы на ходуЛист, чтобы обеспечить расположение платформы не перемещается из исходного положения. Убедитесь, что платформа находится в центре одного из четырех зон, которые были созданы на отслеживания программного обеспечения.
        Примечание: Если продольная тестирование проводится на разных возрастов, переместите платформу на новое место в каждой возрастной.
    4. Настройка Лабиринт
      1. Отрегулируйте либо лабиринт воды или камеры, такие, что существует соответствие между лабиринта и настройки конфигурации на "Конфигурация" - "Определение зоны" на вкладке.
      2. Этикетка четыре квадранта невидимые лабиринта (N, S, E, W). Убедитесь, что это матч с конфигурацией в отслеживания программного обеспечения для обеспечения мышей в настоящее время освобождены от правильных исходных точек.
        Важнейший шаг: Установите эти этикетки вне лабиринта и вне поля зрения плавательный животного, учитывая, что сигналы в лабиринте составляют непространственной, без гиппокампа зависимой задачи.
      3. Заполните лабиринт с водопроводной водоснаг (примерно 21 ° С), чтобы платформа примерно 5 мм ниже поверхности воды.
      4. Поместите платформу в заданном месте.
        Примечание: расположение платформы будет оставаться одинаковым для всех мышей проходит испытания по всем дням и испытаний.
      5. Используйте нетоксичный белый темпера краски, чтобы сделать воду непрозрачной. Сделайте это, чтобы убедиться, что верхняя часть платформы является невидимым от уровня глаз животных во время купания.
    5. Процедура
      1. Возьмите мышь из клетки, отметьте хвост, используя постоянный маркер правильного цвета, и поместите в стакан.
      2. Аккуратно влить мышь в лабиринте, так что он входит лицом к стене. Примечание: Каждая мышь будет помещен в ту же стартовую место для уникального судебного разбирательства.
      3. В первом выпуске мыши, начать таймер и стоять в таком месте, где прибор не легко видимым мышей. Убедитесь, что программное обеспечение отслеживания животных правильно отслеживания животных.
      4. После того, как животное достигает платформы, позволяют ему оставаться на платформе в течение 15 сек.
        Примечание: Это позволяет животному ориентироваться на его пространственного расположения в комнате.
      5. Через 15 сек на платформе, удалить животное из лабиринта и вернуть мышь в клетке с подогревом.
      6. Если мышь находит платформу и приступает к прыгать или падать до 15 сек, совок мыши и поместить его обратно на платформу для оставшейся части 15 сек, так мыши учится связывать платформу с побега.
      7. Если мышь не найти платформу в течение 60 сек, мягко совок мыши и поместите его на платформу. Позвольте ему остаться на платформе в течение 15 сек, затем снять животное с шариком и вернуть его к нагретой клетке.
      8. Очистите лабиринт мусора с сетью сорвать обонятельные сигналы.
      9. Повторите эти процедуры для остальных мышей в группе. Таким образом, для тестирования дней с 4 по 9, провести четыре испытания скрытой платформы поездаING в день с приблизительно 20 мин между каждым испытанием.
      10. Изменение начальной точки pseduorandomly для каждого испытания. Таким образом, в ходе судебного разбирательства 1, освободить всех мышей из того же исходного расположения, а затем повторите процедуру с другой стартовой позиции для последующих испытаний. Каждый день, меняются точки релиз, чтобы обеспечить животных не развивается непространственной, без гиппокампа в зависимости моторную стратегии. Например, если мышей освобождаются от N, S, E, W и точек в один день, не выпустить их в том же порядке на следующий день.
      11. Во время скрытого обучения платформы, использовать программное обеспечение отслеживания животных для измерения задержки на платформу, на длине пути животного, и процент времени и расстояния животное проводит в каждом квадранте лабиринт. Получить эти измерения на вкладке "Водный лабиринт" под "список эксперимент" и могут быть экспортированы непосредственно в таблицу Excel.
        Примечание: Использование ручного таймера обеспечивает точность слеженияпрограммного обеспечения.

    4. Зонд испытания

    1. Настройка программного обеспечения для мыши Производительность слежения
      1. Используйте те же процедуры, как в скрытом порядке платформы Моррис водном лабиринте (шаги 3.2.1-3.2.4.3) с одним исключением. Критический шаг: Для датчиков испытаний, обеспечить возможность "остановить" для "запуска" выключен во время пробных испытаний. Это позволит предотвратить программу из останавливаясь, когда мышь пересекает площадь платформы.
    2. Создание Run листы
      1. Создать перспективе лист с перечнем каждой мыши, каждый судебный процесс, и пространство, чтобы отметить аномальное поведение. Предварительно определить точку выхода во зонда испытаний, таких, что они чередуются между двумя сторонами противоположных платформе. Таким образом, предварительно определить точки выпуска таким образом, что у мышей не выйдут из двух сторон, которые примыкают к платформе.
    3. Процедура
      1. Провести испытания зонда, подобные скрытой подготовки платформы, с excepние, что ни платформа не находится в лабиринте.
      2. Выпуск мышь от заданной точки выхода. В ходе судебного разбирательства зонда, удалить платформы и мыши имеет 60 секунд, чтобы плавать в лабиринте.
      3. Во время тестирования, проводить 4 зонда испытания. Измените точку выхода из мышей между зондом испытаний. Таким образом, изменение точки выхода текущей проб зонда от предыдущего суда зонда.
      4. В зонд испытаний, использование программного обеспечения отслеживания животных, чтобы отслеживать длине пути животного, процент времени животное проводит в каждом квадранте лабиринта, и количество раз, животное плавает над ранее platformed области. Получить эти измерения на вкладке "Анализ данных" и на вкладке "Водный лабиринт" под "экспериментальной список", и экспортировать непосредственно в электронную таблицу Excel.
        Примечание: Использование ручного таймера также может быть полезным, чтобы обеспечить достоверность программного обеспечения слежения.
      5. Провести испытание датчика доскрытый тренировочная площадка в дни 6, 7, 8 и 10. (рисунок 2). После этих испытаний датчиков, проводить испытания 4 скрытой платформе учебные каждый день. Таким образом, выполнить зонд-первых, сразу же следуют скрытой подготовки платформы для всех мышей, используя те же процедуры, как описано в разделе 3. В отличие от этого, не выполнять дополнительную скрытую подготовку платформы после суда зонда на 10 день.

    5. Анализы

    1. Видимый Обучение Платформа
      1. Проведение повторных измерений ANOVA, отдельно для (в) длины оптического пути, (б) задержка, чтобы найти платформу, и (с) скорость плавания, с трансгена (или другой переменной, например, лечение), как между предметной переменной-и дней или учебных блоков, как в-субъект переменной. Примечание: Для более сложных конструкций, консультации с статистик может быть полезным. См 8,13 информацию о группе размеров достаточно, чтобы должным образом привести эту задачу с часто используемыми моделями болезни Альцгеймера7; болезнь.
      2. Производительность Некомпетентность
        1. Определить мышей производительности некомпетентных, в том числе мышей, которые демонстрируют визуальный или двигателя некомпетентность, или животных, которые не приобретают процессуальные компоненты теста, и удалить эти мышей от последующих статистических анализов скрытой платформе и производительности зонда.
          1. Рассчитайте среднее время ожидания и скорость плавания в последний день видимой подготовки платформы для каждой мыши. Удалить мышей с помощью 2 стандартных отклонения выше группы означают, как это может быть признаком двигателя или зрением.
          2. Выявить и устранить мышей провала попытки сориентироваться или следовать побег совок или мыши, обладающие аномальным поведением, такие как штопор купания или плавающей.
    2. Обучение Моррис воды Лабиринт Скрытые Платформа
      1. Провести повторные меры ANOVA, на (в) длины оптического пути, (б) задержка найти скрытые платформы, (с) скорость плавания, и (г) время процентов или процентовРасстояние в квадранте с трансгена в качестве переменной между предметом и-испытаний в качестве переменной в-тема.
    3. Зонд испытания
      1. Плавать скорость
        1. Провести повторные меры ANOVA, на скорости переплыть зонда испытаний с трансгена в качестве переменной между предметом и-испытаний в качестве переменной в-тема.
      2. Платформа индекс пересечения
        1. Использование конфигурации датчика для каждого пробного мыши, индекс пересечения платформа (PCI), вычисляется по следующей формуле: PCI = число раз пересекает мыши целевое местоположение - в среднем пересечения эквивалентной месте в 3 других секторах.
          Примечание: Это мероприятие проводится, чтобы определить, мыши, используется ли пространственное стратегию поиска, как указано более переправ через обученных расположения платформы, или не-пространственной стратегии thigmotaxic плавания, как указано приблизительно равных переправ через все четыре места.
        2. Проведение повторяетсямеры по ANOVAs PCI с трансгена в качестве переменной между-объекта и испытаний в качестве переменной в условии.-
      3. Процент времени или процент расстояние в квадранте
        1. Вычислить время процентов или расстояние каждая мышь проводит в четырех квадрантах лабиринта. Провести повторное меры ANOVAs от процента времени, расстояния или с трансгена в качестве переменной между предметом и-испытаний в качестве переменной в-тема. Используйте время процентов, чтобы определить, используется пространственное стратегия поиска; Результаты времени, приблизительно, 25% в целевой квадранте указывают мышей выступления на шанс уровне, а не с использованием пространственной стратегии поиска.
      4. O / N забывая
        1. Сравните задержку платформа область пересечения на суде зонда к латентности, чтобы найти платформу, на заключительном испытании в предыдущий день. Примечание: Если задержка платформы пересечения на суде зонда значительно больше, чем ожидания, чтобы найти platforм в течение последнего суда скрытой платформы в предыдущий день, то О / Н забывание расположения платформы происходит.
    4. Анализ постфактум
      1. Следуйте значительные RMANOVAs с постфактум сравнений трансгена в каждом испытании.

    6. Пример Re-оптимизации для тестирования новой окружающей среде

    1. Предварительно обращение. Провести предварительную обработку в жилищном помещении. Поместите клетки без крышек на транспортной тележкой для всей сессии.
      Примечание: Цели модификации процедуры предварительного обращения являются более постепенно вводить обработчик манипуляции и воздействия транспортных устройств (стакан и совок) и увеличить время мыши в клетку без microisolator крышками и за пределами их клетке в открытое поле и яркие условия освещения.
      1. Дни 1 и 2
        1. Разрешить мыши, чтобы акклиматизироваться в руки, находящихся в клетке, а затем аккуратным прикладыванием, А затем, будучи сняты для осмотра и татуировки маркировки хвоста. Начиная с 2-й день предварительной обработки, поместите дополнительный материал вложенности в клетке, чтобы обеспечить дополнительный материал для строительства гнезда и укрытия, а крышки были удалены 9.
      2. Дни 3 и 4
        1. Поместите стакан транспорта, совок, и флаг видимого платформы в поле предварительного обращения и позволяют мышам, чтобы исследовать в течение 2 испытаний на 2 мин на суде.
        2. Не используйте воду в этом протоколе во время предварительной обработки. Скорее всего, обеспечить окно содержит достаточно чистое постельное, чтобы покрыть пол и душистый с небольшим количеством женского и мужского загрязненной подстилки, если оба пола проходят испытания. Изменение постельные принадлежности каждый день.
      3. День 5
        1. Место мышей в поле предварительного обращения, содержащие слегка загрязненную подстилку и видимый флаг платформы для 3 испытаний, в течение 20 сек каждый. Используйте стакан и совок для транспортировки мышей и из коробки.
      4. Видимый Обучение Платформа
        1. Заданная температура воды при 27 ° С (обычно используется для тестирования среды Миннесота).
        2. Вернуться мышей в клетку после приобретения промотана платформу.
        3. Разрешить мышей до 60 сек приобрести видимую платформу.
        4. Провести тренинги, состоящие из 3 испытаний в день в течение 5 дней.
      5. Скрытая Обучение Платформа
        1. Изменить визуальные подсказки. За исключением одной большой занавес, чтобы скрыть обработчик, либо устранить или сделать узкие другие шторы, окружающие бассейн, чтобы иметь более открытую комнату. Поместите дополнительные объекты по комнате (например, подвергается стеллажи, черной ткани плакат с белым символом, черный и белый пляжный мяч, большими черными воронками, ноутбуков и черным чучела животных), в результате чего в сбалансированном, но более разнообразный визуального cue- установить, чем ранее использовали.
        2. Начните скрытый учебный платформа 72 ч после завершения видимого платформы Trainiнг, с интервалом примерно в 30 минут между испытаниями.
        3. Провести тренинги, состоящие из 2 испытаний в течение 8 дней.
      6. Зонд испытания
        1. Выполните зонд испытаний 72 ч следующую скрытых испытаний учебных 8, 12, и 16.Include 3-дневный интервал между испытаниями 8-9, и 12-13 подготовки.
        2. Установите время продолжительности зонд в течение 30 сек.

    Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

    Results

    $$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

    Мы использовали водного лабиринта Морриса, чтобы изучить эффекты бета-амилоида (Tg2576 мышей) и мутантного P301L тау (RTG (TauP301L) 4510 мышей) на пространственной системы памяти (например, 1,5,7,8). Рисунок 3 Представитель сообщил, результат в нашем исследовании изучения влияния взрослом возрасте выражения P301L тау на обучение и память 8, используя среду тестирования А. оценить двигательные и зрительные возможности мышей сравнивались по видимым платформы учебных блоков,...

    Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

    Discussion

    $$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

    Задача МВМ широко используется для оценки пространственного обучения и памяти. Тем не менее, надежность этой задачи может быть под влиянием многих факторов и требует оптимизации для фоновой деформации и среды тестирования. Как показано на рисунке 4, тот же протокол обучения и применяется визуальные подсказки, используемые в двух разных испытательных лабораторий (эквивалент размера и компоновки) дали значительно разные характеристики датчика. Поскольку многие черты комнату тестирования может способствова...

    Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

    Disclosures

    $$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

    Авторы не имеют ничего раскрывать.

    Acknowledgements

    $$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

    Эта работа была поддержана Национальным институтом Общих медицинских наук (Рид / Энглер-Chiurazzi - U54GM104942), Национальный институт неврологических расстройств и инсульта (Эш - R01NS33249, R01NS63249 и R01NS79374), Кобре (Энглер-Chiurazzi - P20GM109098), Ассоциация Альцгеймера (Рид - NIRG-12-242187), WVU факультет Исследования Сенат Грант (Рид), грант WVU PSCOR (Рид), и внутренние средства от WVU Колледж Управления Медицина Дина (Энглер-Chiurazzi). Содержание исключительно ответственности авторов и не обязательно отражают официальную точку зрения NIH или ассоциации Альцгеймера.

    Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

    Materials

    List of materials used in this article
    NameCompanyCatalog NumberComments
    Программное обеспечение для слежения за зрителямиBiobserveЭто конкретное программное обеспечение не является обязательным требованием - существуют другие доступные системы слежения
    БассейнРазмеры примерно 1 фут в ширину x 2 фута в длину x 1,5 фута в глубину
    Пластиковый1 л
    Совок
    Маленькая сетка
    Секундомер
    Нетоксичная белая темперная краскаМожно использовать любую цветную краску, однако большинство программ для слежения требуют, чтобы краска контрастировала с цветом животного.
    Видимая платформаЦвет должен контрастировать с цветом лабиринта
    Карниз
    Шторы
    Круглая ваннаОбычно белого цвета; примерно 4 фута в диаметре
    Скрытая платформаОкрашена в тот же цвет, что и вода
    предварительной обработки стакан

    References

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

    Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

    Reprints and Permissions

    Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

    Request Permission

    Tags

    Morris Water MazeSpatial LearningMemory AssessmentMouse Strain OptimizationHidden Platform TrainingProbe TrialsVisual Platform TaskAlzheimer s Disease ModelFVB N x 129S6 BackgroundCognitive Deficit Detection

    Related Articles