Оценка баланса двигателя и координации в использовании мыши Бревно

Общая цель данной процедуры заключается в оценке моторной координации и равновесия у мышей. Первым этапом является сборка балансировочного бруса с установкой датчика движения для регистрации времени пересечения бруса; для начала обучения мышь помещают в начальную точку балансировочного бруса и позволяют ей перейти на безопасную платформу. Иногда требуется стимулировать животное к движению по брусу в направлении конечной точки.

После межпробного интервала длительностью 10 минут животных обучали ходьбе по более узкой балке для повышения чувствительности теста. Заключительным этапом процедуры является тестирование обученных животных на балках различной ширины. В конечном итоге можно получить результаты, демонстрирующие нарушения моторной координации и равновесия.

Здравствуйте, меня зовут Тим Луонг, я кандидат MD PhD на кафедре биологии Калифорнийского технологического института. А я Холли Карлайл, постдок кафедры биологии Калифорнийского технологического института, и сегодня мы покажем вам, как оценивать баланс и моторную координацию у мышей с помощью теста с балансировочной перекладиной. Основное преимущество этого метода по сравнению с другими, такими как ротарод, заключается в том, что тест с балансировочной перекладиной, как правило, более чувствителен даже к незначительным нарушениям моторной координации.

Данный метод позволяет ответить на ключевые вопросы в области поведенческих исследований, например, влияют ли определенные модели неврологических заболеваний на двигательную координацию и равновесие, а также облегчаются ли двигательные нарушения при применении конкретных методов лечения. Целью данного теста является измерение времени, за которое мышь пересекает балку, не останавливаясь, не замирая и без стимулирования со стороны исследователя. Чтобы обеспечить точность результатов в день тестирования, мы проводим предварительное обучение в течение двух дней.

Визуальная демонстрация данного метода будет полезна, так как способы обращения с мышами и помощи им при переходе по балке могут быть сложны для тех, кто менее знаком с поведенческим тестированием. Итак, приступим. Данный протокол основан на работах Southwell et al. и Carter et al.

Аппарат собирают, помещая балку длиной один метр между двумя стойками высотой 50 сантиметров. Балки имеют плоскую поверхность шириной шесть или 12 миллиметров. Для более крупных мышей или животных, не способных передвигаться по узким балкам, можно использовать балки большей ширины.

В конце балки устанавливается черный ящик, внутрь которого помещается материал для гнездования, чтобы стимулировать мышь двигаться к финишной точке; стартовую точку освещают лампой, которая служит аверсивным стимулом. На отметках 0 и 80 сантиметров устанавливаются датчики движения для регистрации времени прохождения балки; под балкой, примерно в 7,5 сантиметрах над столешницей, натягивается нейлоновый гамак для смягчения возможных падений. Мыши, используемые в данной процедуре, содержатся при 12-часовом цикле свет/темнота и проходят акклиматизацию в течение двух недель перед началом тестирования.

Приведите животных в помещение для тестирования примерно за 10 минут до начала эксперимента; для достижения наилучших результатов используйте когорту из не менее чем 10 мышей для каждого условия тестирования. Чтобы начать обучение, поместите мышь в начальную точку балки шириной 12 millimeter. Таймер запускается, когда нос мыши пересекает центральную отметку 80 centimeters, и останавливается, когда животное достигает конца этих 80 centimeters.

Мыши должны пересечь балку с минимальным количеством остановок или заминок. Если животное перестает двигаться вперед, стимулируйте его продолжать путь, осторожно подталкивая сзади. После того как животное успешно преодолело балку, извлеките его из защитного бокса и поместите обратно в домашнюю клетку на 10 минут перед началом следующего тренировочного сеанса.

Перед тем как поместить следующую мышь, балансировочную перекладину и короб очищают и протирают 70% ethanol. Каждую мышь трижды тренируют на перекладине шириной 12 миллиметров, после чего следует тренировка на перекладине шириной шесть миллиметров. Дополнительные три тренировки могут привести к увеличению частоты остановок (stalling), так как животное привыкает к задаче и аппаратуре.

С другой стороны, если через два дня тренировок мыши по-прежнему не могут успешно пройти по всей балке, может потребоваться дополнительное обучение. Обязательно зафиксируйте базовые показатели до начала любого лечения животных. После завершения ежедневных тренировок верните мышей в их домашние клетки в помещение для содержания.

В день тестирования за 10 минут до начала эксперимента перенесите животных в помещение, как показано ранее; поместите мышь в стартовую позицию и зафиксируйте время, за которое животное преодолеет центральные 80 сантиметров балки. Данные представляются как среднее значение двух успешных попыток, в которых мышь пересекла балку напрямую до конца, не останавливаясь и без побуждения со стороны исследователя. Видеозаписи можно использовать для более детального анализа проскальзываний и других наблюдаемых двигательных нарушений.

В данном примере мыши линии C 57 black six в возрасте от 9 до 11 недель тестировались на балках шириной 12 мм и 6 мм. Среднее время прохождения по балке шириной 12 мм составило 4,6 ± 0,4 секунды для самцов и 3,3 ± 0,3 секунды для самок; время прохождения по балке шириной 6 мм составило 6,8 ± 0,7 секунды для самцов и 5,9 ± 0,5 секунды для самок.

Результаты теста на балансирной перекладине могут варьироваться в зависимости от возраста и линии мышей. Мыши линии C57BL/6, использованные в данном примере, обычно активны; у этих животных наблюдалось несколько соскальзываний, но никаких падений. У генетически или фармакологически модифицированных животных соскальзывания и падения могут происходить чаще, что позволяет провести их количественную оценку. Мыши с нарушениями функций могут цепляться за боковую сторону перекладины, что увеличивает время пересечения во время выполнения данной процедуры.

Важно проявлять настойчивость и последовательность, стимулируя мышей двигаться вперед, если они замирают или отвлекаются на балке. После просмотра этого видео у вас должно сложиться четкое представление о том, как обучать мышей переходить через балансировочную балку, а также оценивать их равновесие и координацию. Благодарим за просмотр, надеемся, что эта информация была для вас полезной.