5 января 2012 г.
Роющие, гнездования и накопления являются типичными видами деятельности, что мыши с готовностью выполняют в лаборатории. В этой статье описывается, как они могут быть легко и недорого оценены. Эти протоколы являются чрезвычайно чувствительными к мыши штамма, поражения головного мозга и болезней. Кроме того, они представляют собой "экологические обогащение" для мышей, и воплотить "Уточнение" аспект "3 Rs" 18.
Целью данной процедуры является характеристика типичного видоспецифичного поведения мышей. Сначала изучается рытье нор путем заполнения трубки материалом и измерения количества извлеченного животным субстрата. В клетку помещают материалы для гнездования, а степень завершенности гнезда количественно оценивается как показатель гнездовательного поведения.
Поведение по накоплению ресурсов исследуют путем помещения мыши в бокс с доступом к туннелю, заполненному пищевыми гранулами, и измерения количества корма, которое животное извлекает из туннеля. Результаты этой серии тестов показывают, насколько полноценно мыши осуществляют свою повседневную жизнедеятельность. Как правило, применение данной методики может быть полезно при поиске методов лечения деменции, поскольку функционально схожие формы поведения нарушены как у мышей, так и у человека.
Типичное поведение мышей можно сравнить даже с повседневной деятельностью человека. Первыми признаками болезни Альцгеймера является нарушение способности выполнять обычные повседневные действия, такие как приготовление завтрака, завязывание шнурков, планирование приема пищи или поход в магазин. В нашей модели мышей с болезнью Альцгеймера мы обнаруживаем, что типичное для данного вида поведение значительно угнетено.
Таким образом, перед нами прямая модель, гомологичная практически всем аспектам повседневной активности пациентов с болезнью Альцгеймера в домашних условиях и в клинике, а также ингибирование видоспецифичных типичных поведенческих реакций у мышей. Изготовьте лабиринт из пластиковой трубы диаметром 68 мм и длиной 20 см. Загерметизируйте один конец заглушкой из МДФ толщиной 12 мм.
Затем просверлите два отверстия на расстоянии одного сантиметра от открытого конца трубки для бурения под углом 90 градусов. Вставьте в каждое отверстие машинный винт длиной пять сантиметров и затяните их. Теперь трубка должна быть приподнята примерно на три сантиметра над полом.
Заполните один конец норы 200 граммами кормовых гранул и поместите её в домашнюю клетку для привыкания животных в течение ночи. Если мыши содержатся группами, привыкание будет проходить быстрее и полнее благодаря эффекту социальной фасилитации. Тем не менее, необходимо провести базовые тесты и на мышах, содержащихся поодиночке.
Впоследствии для измерения зарывочного поведения можно использовать и непищевые субстраты. Примерами могут служить глиняные шарики, гороховый гравий и песок. После привыкания животных примерно в 16:00 поместите в тестовую клетку полный объем субстрата для зарывания, чтобы провести базовый тест.
Рекомендуется провести два базовых теста с интервалом в 48 часов. Через два часа измерьте вес материала, оставшегося в норе, высыпав его содержимое в предварительно взвешенный контейнер.
Верните неиспользованный материал в трубку и поместите ее обратно в домашнюю клетку на следующее утро. Извлеките трубку и взвесьте остатки материала для анализа. Повторите эту процедуру спустя не менее 48 часов после последнего базового измерения.
Мыши линии C 57BL/6 обычно выкапывают около 70 г за первые два часа и почти 200 г за ночь. Мыши с повреждением гиппокампа часто выкапывают менее пяти г. Болезнь Пиона подавляет активность по выкапыванию, так же как и липополисахарид.
Анализ рытья нор позволяет обнаружить болезнь прионов через 10–12 недель после инъекции гомогенизата больного мозга, в то время как клинические признаки проявляются только на 22-й неделе. Было показано, что поведение по рытью нор чувствительно к различиям между штаммами и нокауту субъединиц калиевых ионных каналов. Для измерения поведения по созданию гнезда установите индивидуальные клетки и засыпьте пол подстилочным материалом слоем 0.5 сантиметров.
Поместите в каждую клетку квадрат из прессованного хлопкового ватного материала размером пять сантиметров, который будет служить гнездом. Примерно за один час до начала темновой фазы поместите одну мышь в каждую клетку с гнездом, а на следующее утро оцените результаты.
Взвесьте количество неразобранного гнездового материала и оцените гнездо по пятибалльной шкале. Один балл присваивается, если гнездовой материал практически не затронут, а пять баллов — почти идеальному гнезду, в котором более 90% материала разобрано. Гнезда строят как самцы, так и самки, поскольку их предназначение заключается в терморегуляции, а также в обеспечении репродукции.
Показатели качества строительства гнезд у самцов и самок мышей линии C 57 black six находятся в одном диапазоне. Хотя мы не проводили контролируемого сравнения в рамках одного исследования, большинство мышей C 57 black six получают от четырех до пяти баллов за строительство гнезда. Однако при повреждении гиппокампа медианный балл составляет около двух.
Маловероятно, что будет превышен балл три. Для измерения поведения по созданию запасов подготовьте коробку, которая будет служить базой: вставьте бутылку с водой и просверлите отверстие в боковой стенке, где будет прикреплена трубка для запасов. Изготовьте трубку для запасов, обернув отрезник металлической сетки длиной 45 сантиметров вокруг трубки диаметром 40 миллиметров.
Закрепите его с помощью зажимов Аллена или проволочных скруток. Затем плотно наденьте его на отрезок черной трубки диаметром 40 мм и длиной 10 сантиметров. Затем подсоедините трубку для сбора к подготовленному ранее коробу и закройте проксимальный конец съемной деревянной пробкой.
Подготовьте домашний бокс, поместив в него картонный туннель и использованный наполнитель из домашней клетки. Убедитесь, что доступ к трубке для запаса корма перекрыт. Поместите мышь в бокс в начале дня для последующей привыкания; затем извлеките трубку для запаса корма и заполните ее дистальный конец смесью крупных и мелких гранул корма общим весом 100 grams.
Непосредственно перед началом темновой фазы извлеките деревянную пробку, чтобы на следующее утро мышь могла получить доступ к трубке для запасания корма. Опять же, точное время выполнения этой операции не является критическим.
Соберите и взвесьте пищевые гранулы, которые были накоплены в коробке домашнего гнезда. В эксперименте используются самки мышей линии C 57 black six. Медианное количество накопленного корма составит примерно от 50 до 70 граммов.
Поражения гиппокампа сильно подавляют склонность к накопительству, в то время как поражения префронтальной коры оказывают лишь слабый эффект. После просмотра этого видео вы должны хорошо понимать, как оценивать видотипичное поведение при массовом содержании животных.
В данной статье описаны методы оценки видотипичного поведения мышей, включая рытье нор, гнездование и накопительство. Эти формы поведения чувствительны к различным факторам, таким как линия мышей и повреждения головного мозга, и служат видом обогащения среды.
Количественная оценка рытья нор, строительства гнезд и запасания корма у мышей обеспечивает трансляционно значимый показатель раннего функционального снижения в моделях нейродегенеративных заболеваний. Эти поведенческие тесты позволяют доклиническим группам оценивать аналоги повседневной деятельности, что повышает прогностическую уверенность в воздействии на мишень и модифицирующем потенциале терапии. Интеграция таких конечных точек в рабочие процессы на стадии поиска лекарственных средств улучшает сортировку портфеля препаратов и снижает риски при принятии решений о переходе к следующим этапам разработки при болезни Альцгеймера и сопутствующих показаниях.
Данные поведенческие тесты занимают промежуточное положение в континууме от ранних этапов поиска до доклинических исследований, связывая валидацию мишени и трансляционные исследования в рамках портфелей по нейродегенеративным заболеваниям.