Вермишель и тесты Capellini Обращение: Простые количественные показатели ловкие функции передней лапы у крыс и мышей

В данном видео демонстрируется процедура количественной оценки нарушения мелкой моторики при употреблении пищи. Грызунов в каждой группе подвергают воздействию коротких кусочков сырых макаронных изделий сначала в домашней клетке, а затем в условиях тестирования. В тестовой среде движения лап животного записываются на видео. Во время поедания макарон фиксируются и подсчитываются корректировки, выполняемые каждой лапой, при медленном воспроизведении видеозаписи.

В ходе видеоанализа выявляются атипичные формы манипуляционного поведения. Полученные результаты демонстрируют изменения в ловкости движений после повреждения мозга или в процессе старения, что определяется путем количественной оценки движений, используемых для манипулирования пищей во время еды. Здравствуйте, я Келли Тенет из лаборатории Терезы Джонс с кафедры психологии Техасского университета в Остине, а я — RNAi, также из лаборатории Джонс.

Сегодня мы продемонстрируем процедуры проведения теста на манипуляции с вермичеллью у крыс и теста CAPI на манипуляции у мышей. В нашей лаборатории мы используем эти методы для изучения того, как меняется ловкость рук (Dexter's four P) при приеме пищи после повреждения головного мозга или в процессе старения. Итак, приступим.

Для подготовки кусочков пасты к тестированию используйте маркер с ультратонким наконечником, чтобы нанести метки на вермишель марок DeCheco, CAPI и Skinner через определенные интервалы с помощью шаблона из плотного картона. Для capal используйте интервалы в 0.86 centimeter, а для вермишели — в 1.75 centimeter. Это облегчит визуализацию перемещения нити пасты.

Во время подготовки нарежьте капиллини с помощью лезвия бритвы на отрезки длиной 2,6 сантиметра для использования с мышами, а вермишель — на отрезки длиной семь сантиметров для крыс. Поскольку текстура и диаметр макаронных изделий различаются в зависимости от бренда, что может повлиять на характер взаимодействия с ними, рекомендуется использовать изделия одного производителя для повторных тестов; чтобы преодолеть неофобические реакции и развить навыки манипуляций, за несколько недель до начала тестирования поместите кусочки пасты в домашние клетки к животным. Достаточно 5–10 дней привыкания, предоставляя примерно по четыре кусочка на каждое животное за один раз.

Даже привыкшие к условиям животные могут начать отказываться от еды перед камерой. По этой причине разместите камеру перед зоной тестирования во время одного или нескольких сеансов привыкания. После того как животные ознакомятся с кусочками пасты, поместите их в тестовую среду и приучите питаться в ней.

Как правило, животные охотно поедают пасту в таких условиях. После завершения подготовки и проведения трех-пяти сеансов кормления разберем, как проводить испытания по манипуляциям с пастой у крыс и мышей. Тестовые сеансы состоят из последовательных проб, в каждой из которых съедается одна единица пасты.

Сессия обычно состоит из четырех-пяти попыток для каждой крысы и трех-четырех попыток для каждой мыши. Крысы обычно сидят вертикально на задних лапах, чтобы поедать пасту, поэтому захваты наиболее легко визуализируются. Если камера расположена примерно на уровне пола камеры под небольшим углом вверх, заметно, что мыши склонны наклоняться вперед и держать пасту под углом.

Таким образом, испытательную камеру с открытым дном помещают на зеркало. Камера располагается чуть выше уровня пола и направлена вниз, чтобы сфокусироваться на отражении лап в зеркале. Перед началом видеозаписи в испытательную камеру помещают кусочек пасты.

Чтобы инициировать процесс поедания и переместить животное в соответствующее поле зрения камеры, животное должно быть обращено лицом к камере, а масштаб изображения должен быть установлен в диапазоне от 10 до 12 x. Для фиксации отдельных корректировок движений всех четырех лап и всех пальцев, суставы обеих лап должны быть видны в тот момент, когда животное и камера занимают нужное положение для начала первого пробного спуска; либо подвесьте кусочек пасты непосредственно перед животным и начните запись. До начала поедания каждый укус кусочка пасты слышен.

Таким образом, аудиозапись полезна для подтверждения приема пищи. Продолжите выполнение остальных испытаний. Аналогичным образом, рекомендуется максимально сократить интервал между испытаниями, чтобы животные не покидали оптимальную позицию обзора.

Теперь рассмотрим, как проводить количественный видеоанализ четырех корректирующих движений лап и времени приема пищи. Анализ четырех корректирующих движений во время еды представляет собой простой количественный показатель, который чувствителен к латерализованным нарушениям после повреждения ЦНС у крыс и к возрастным изменениям у мышей. При анализе воспроизведение видео замедляется примерно до 50% от реального времени или используется покадровый просмотр по мере необходимости для идентификации корректирующих движений. Количественно оцениваемая часть испытания начинается с момента, когда первый кусочек пасты помещается в рот, и заканчивается, когда последний фрагмент пасты отделяется от носика и исчезает во рту.

Корректировка засчитывается каждый раз, когда пора освобождает и снова контактирует с предыдущим фрагментом. При повторном формировании захвата поры, а также при разгибании, сгибании или отведении пальцев, каждая корректировка регистрируется отдельно для левой и правой поры. Корректировки не засчитываются, если пора скользит по изделию без движения пальцев или перепозиционирования захвата руки.

Движения животного, когда оно не контактирует с кусочком пасты, также не учитываются. Время поедания фиксируется для каждого испытания, начиная с момента начала и заканчивая моментом исчезновения пасты во рту. Если животное делает паузу в еде, но продолжает удерживать кусочек, время паузы вычитается из общего времени; если же животное отпускает кусочек, испытание исключается из анализа.

Если на любом этапе поедания обзор паузы ограничен или если животное разламывает кусочек (так как более короткие фрагменты меняют характер манипуляций), мыши иногда роняют пасту во время еды и после короткого перерыва поднимают ее и продолжают есть. Это может быть вызвано отвлекающим фактором или частичным насыщением. Если поедание возобновляется быстро, мы не исключаем такие попытки, но вычитаем время, в течение которого кусочки лежали на полу, из общего времени поедания.

Результатами измерений, полученными в ходе видеоанализа, являются среднее количество корректировок на одну пору и на один фрагмент, среднее время поедания одного фрагмента, а также скорость корректировок. Теперь рассмотрим некоторые нетипичные паттерны манипуляций. Нетипичные паттерны манипуляций позволяют дифференцировать различные типы повреждений ЦНС и выявить возрастные изменения.

Регистрация такого поведения полезна в качестве дополнительного анализа. Целые животные обычно начинают есть с одного конца макаронины, который находится ниже, в то время как другой конец оказывается ближе к роту. POS обычно занимают одни и те же позиции во всех сериях испытаний.

При атипичном поведении животное может поменять конечности местами. В процессе приема пищи у здоровых животных захваты перемещаются в более симметричные положения — бок о бок или с промежутком в виде пальцев, если кусочек очень короткий. Некоторые животные с повреждениями ЦНС не способны на это и вместо этого фиксируют захваты вместе в симметричном положении, даже когда кусочки длинные.

Двумя дополнительными нетипичными формами поведения у крыс и мышей являются длительный отсутствие контакта одной из пор с кусочком пасты во время еды и использование рта для протаскивания пасты сквозь поры с целью их перепозиционирования. Некоторые формы поведения считаются нетипичными для крыс, но нормальными для мышей, например, ссутуленная поза и выронивание пасты после начала еды. Однако частота выронивания у мышей может увеличиться после повреждения ЦНС, поэтому целесообразно фиксировать частоту выронивания у обоих видов.

Пожилые мыши часто совершают попытки корректировки, которые не приводят к продвижению макаронины. Это засчитывается каждый раз, когда попытка корректировки явно не приводит к заметному перемещению макаронины в рот. Теперь мы представим некоторые результаты тестов на манипуляцию.

Анализы данных крыс с поражениями сенсомоторной коры указывают на то, что животные делают меньше корректирующих движений конечностью, расположенной контралатерально по отношению к очагу поражения, чем конечностью на ипсилатеральной стороне. Односторонняя окклюзия средней мозговой артерии приводит как к уменьшению количества корректировок контралатеральной конечностью, так и к увеличению атипичного поведения при манипуляциях. Видеоанализ данных мышей показывает, что пожилые животные тратят больше времени на поедание кусочков пасты и совершают больше корректирующих движений, которые не приводят к продвижению пасты в рот, по сравнению с молодыми взрослыми мышами.

Мы только что продемонстрировали вам, как количественно оценить поведение крыс и мышей при манипуляциях с макаронами. При выполнении этой процедуры важно не забывать проверять надежность результатов между разными наблюдателями, чтобы убедиться в точности идентификации манипуляций с макаронами. На этом всё.

Благодарим за просмотр и желаем успехов в ваших экспериментах.