Методическая статья

Shuttle Box Assay как ассоциативный инструмент обучения для когнитивной оценки в обучении и исследованиях памяти с использованием взрослых рыбок данио

DOI:

10.3791/62745

⸱

12 июля 2021 г.

 ,  , 
1Department of Biological Sciences, University of Notre Dame, 2Center for Zebrafish Research, University of Notre Dame, 3Center for Stem Cells and Regenerative Medicine, University of Notre Dame

В этой статье

Краткое содержание

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

Обучение и память являются мощными показателями в изучении когнитивных нарушений, вызванных развитием, болезнью или окружающей средой. Большинство когнитивных тестов требуют специализированного оборудования и длительных временных обязательств. Тем не менее, анализ челнока является ассоциативным инструментом обучения, который использует обычную геловую коробку для быстрой и надежной оценки познания взрослых рыбок данио.

Аннотация

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

Когнитивный дефицит, включая нарушение обучения и памяти, является основным симптомом различных нейродегенеративных заболеваний развития и возрастных заболеваний и черепно-мозговой травмы (ЧМТ). Рыбки данио являются важной моделью нейробиологии из-за их прозрачности во время развития и надежных регенеративных способностей после нейротравм. В то время как различные когнитивные тесты существуют у рыбок данио, большинство когнитивных тестов, которые являются быстрыми, исследуют неассоциативное обучение. В то же время ассоциативно-обучающие анализы часто требуют нескольких дней или недель. Здесь мы описываем тест быстрого ассоциативного обучения, который использует неблагоприятный стимул (удар током) и требует минимального времени на подготовку. Представленный здесь анализ челночного ящика прост, идеально подходит для начинающих исследователей и требует минимального оборудования. Мы демонстрируем, что после ЧМТ этот тест челнока воспроизводимо оценивает когнитивный дефицит и восстановление от молодых до старых рыбок данио. Кроме того, анализ адаптируется для изучения либо немедленной, либо замедленной памяти. Мы демонстрируем, что как одиночная ЧМТ, так и повторяющиеся события ЧМТ негативно влияют на обучение и немедленную память, но не задерживают память. Таким образом, мы пришли к выводу, что анализ челнока воспроизводимо отслеживает прогрессирование и восстановление когнитивных нарушений.

Введение

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

Обучение и память обычно используются в качестве показателей когнитивных нарушений, которые происходят из-за старения, нейродегенеративных заболеваний или травм. Черепно-мозговые травмы (ЧМТ) являются наиболее распространенными травмами, которые приводят к когнитивному дефициту. ЧМТ вызывают растущую озабоченность из-за их связи с несколькими нейродегенеративными расстройствами, такими как лобно-височная деменция и болезнь Паркинсона1,2. Кроме того, повышенные скопления бета-амилоида, наблюдаемые у некоторых пациентов с ЧМТ, позволяют предположить, что это также может быть связано с развитием болезни Альцгейме....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Протокол

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

Рыбки данио выращивались и содержались на объекте Нотр-Дам Даниофиш в Центре наук о жизни Фраймана. Методы, описанные в этой рукописи, были одобрены Комитетом по уходу и использованию животных Университета Нотр-Дам (номер страхования благополучия животных A3093-01).

1. Парадигма обучения челночнойкоробке (рисунок 1A)

ПРИМЕЧАНИЕ: Парадигма обучения обеспечивает быструю оценку познания в отношении ассоциативного обучения.

  1. Подготовьте коробку-шаттл, изменив гелевой ящик размером 30,5 x 19 x 7,5 см с куском плексигласа аквариумного класса размером 5 x 19 см, добавленным к каждо....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

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

Парадигма обучения, изложенная в протоколе и схеме(рисунок 1),обеспечивает быструю оценку познания по отношению к ассоциативному обучению. Кроме того, эта парадигма имеет высокий уровень жесткости, определяя обучение как повторяющееся и последовательное проявление 5 последовательных положительных испытаний. Эта парадигма также применима к различным возрастным возрастам и травмам. Неповрежденная рыба в 8 месяцев (молодая взрослая особь), 18 месяцев (взрослая особь среднего возраста) и 24 меся.......

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Обсуждение

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

Когнитивные нарушения могут существенно и негативно повлиять на качество жизни. Из-за повышенной видимости и возникновения сотрясений и черепно-мозговых травм среди населения важно понимать, как они вызывают когнитивные нарушения и как ущерб может быть сведен к минимуму или обращен вспять. По этим причинам модельные организмы, которые могут быть проверены на снижение когнитивных функций, играют решающую роль в этих исследованиях. Грызуны уже давно являются основной моделью для исследования нейроповедения и познания, одна.......

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

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

Авторам нечего раскрывать.

Благодарности

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

Авторы хотели бы поблагодарить членов лаборатории Хайда за их вдумчивые дискуссии и техников Центра наук о жизни Фрайманна по уходу за рыбками данио и их разведением. Эта работа была поддержана Центром исследований рыбок данио в Университете Нотр-Дам, Центром стволовых клеток и регенеративной медицины в Университете Нотр-Дам, а также грантами Национального института глаз NIH R01-EY018417 (DRH), Программы стипендий для аспирантов Национального научного фонда (JTH), LTC Neil Hyland Fellowship of Notre Dame (JTH), Стипендия Стражей Свободы (JTH) и Стипендия Пэта Тиллмана (JTH). Рисунок 1 выполнен с BioRender.com.

....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
ФонарьUltrafire9145
Instant OceanInstant OceanSS15-10
Большая коробка с гелем ДНКFisher ScientificFB-SB-1316Коробка шаттла
Источник питанияFisher ScientificFB-105

Ссылки

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Deutsch, M., Mendez, M., Teng, E. Interactions between traumatic brain injury and frontotemporal degeneration. Dementia and Geriatric Cognitive Disorders. 39, 143-153 (2015).
  2. Gardner, R., et al. Traumatic brain injury in la....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Перепечатки и разрешения

Запросить разрешение на повторное использование текста или иллюстраций этой статьи JoVE

Запросить разрешение

Теги

Похожие статьи