July 11th, 2014
Плата управления двигателем и баланс производительности, как известно, ухудшаться с возрастом. Эта статья представляет собой ряд стандартных неинвазивных поведенческих тестов с добавлением простого поворотного стимул, чтобы бросить вызов вестибулярной системы и показать изменения в производительности баланса в мышиной модели старения.
Общая цель следующего эксперимента заключается в выявлении изменений, влияющих на производительность баланса в мышиной модели старения. Это достигается путем предварительного обучения мышей работе на аппарате для того, чтобы позволить мышам акклиматизироваться к нему, а также освоить задачу в качестве второго шага. Мышей тестируют на аппарате для оценки их координации движений и равновесия.
Затем мышам подвергают воздействию вестибулярного стимула и повторно тестируют на аппарате. Опять же, результаты покажут изменения баланса с возрастом на основе данных о стержне ротора и балансирной балке. Основное преимущество этой методики перед существующими методами, такими как тест на вестибулярный глазной рефлекс, который отслеживает движения глаз, заключается в том, что это простой и неинвазивный метод измерения работоспособности равновесия.
Хотя этот метод может дать представление о возрастных изменениях в работоспособности равновесия у мышей, он также может быть применен к другим системам, таким как нервно-мышечные расстройства. Демонстрировать эти процедуры будет Виктория Тонг, кандидат наук в моей лаборатории. Эдвард Дабни, научный сотрудник лаборатории, и Томас Бертон, менеджер Института Боша по изучению поведения животных в Университете Сиднея.
В тесте с роторным стержнем мыши должны ходить по вращающимся и ускоряющимся дюбелям. Когда они теряют равновесие, у них срабатывает магнитный датчик. Забитые параметры регистрируются стержневым аппаратом ротора.
Начните с установки дюбелей в каждую дорожку ротора. Прут. Для мышей и крыс предусмотрены дюбеля разных размеров. Тем не менее, использование крысиных дюбелей для мышей хорошо работает и предотвращает цепляние мышей за дюбели, а не падение.
Затем расположите магнитные посадочные платформы на тросе под каждой полосой стержня ротора. Следите за тем, чтобы платформы не наклонялись так, чтобы соприкасаться с полом, и что они находятся как можно ближе к магнитной стене с правой стороны, не касаясь ее. Наконец, слайд второй.
Прозрачные пластиковые панели перед каждой полосой стержня ротора. Более короткая панель расположена внизу, а длинная — выше. Принесите клетки для мышей в испытательную комнату за 10 минут до начала испытаний, пока мыши акклиматизируются.
Введите параметры испытания для испытания стержня ускорительного ротора. Во-первых, установите максимальную продолжительность теста на 60 секунд. Затем установите количество полос, которые будут использоваться, или количество мышей, которые будут протестированы.
Затем установите скорость. Установите тест так, чтобы он начинался с пяти оборотов в минуту, а максимальный — на 44 оборота в минуту. Увеличивайте скорость в течение 60 секунд.
Наконец, задайте параметры дюбелей для использования штифтов, вращающихся в прямом направлении. Когда мыши будут готовы, поместите первую тестируемую группу на стационарные дюбеля на пять минут, дав им акклиматизироваться. Затем осторожно подтолкните мышей лицом к задней части стержня ротора и начните тест, когда все мыши повернутся в правильном направлении.
Эрекция: после того, как мыши упали, верните их в клетки на 10 минут со свободным доступом к пище и воде между испытаниями, пока мыши отдыхают, уберите отходы жизнедеятельности животных с дюбельных дорожек и посадочных платформ. Также сбросьте посадочные платформы для следующего испытания. Повторите этот процесс в общей сложности восемь попыток для каждой мыши.
Первые три-пять испытаний используются в качестве тренировочных испытаний. После всех восьми испытаний тщательно очистите дюбели, дорожки и посадочные платформы от стержня ротора с 70% этанолом, а прозрачные пластиковые панели очистите мягким моющим средством. В этом тесте мыши поднимаются по экспонированному лучу длиной один метр и диаметром 14 миллиметров по небольшому наклону к своей цели.
Темная камера, содержащая купол корпуса объекта Две камеры расположены по обе стороны от балансирной балки. Каждый из них расположен под углом так, чтобы захватывать всю длину луча. Видеозаписи документируют испытания под лучом.
Пол покрыт прокладочным материалом. Падающих мышей нужно немедленно подбирать и помещать в коробку ворот, чтобы они восстановились. Внутренняя часть коробки с воротами выстлана бумажным полотенцем, чтобы легко удалять отходы животного происхождения между испытаниями.
Коробка достаточно велика, чтобы в нее можно было поместить купол корпуса. Перед тестированием мыши поместите ее в коробку ворот на две минуты. Если мышь пытается покинуть ворота, закройте отверстие для луча на пять секунд рукой в перчатке, чтобы она не могла уйти снова.
Далее мышь должна быть обучена для выполнения поставленной задачи. Поместите его на балку прямо за пределами коробки ворот и позвольте ей подойти к коробке ворот. Затем дайте ему отдохнуть минуту, затем опустите его дальше по балке и дайте ему снова подняться вверх.
Всегда уделяйте мышке минуту в воротах между тренировочными испытаниями. Удерживайте мышь все дальше и дальше вниз по лучу, пока она не поднимется от стартовой линии без посторонней помощи. Теперь для проведения теста запустите запись и затем поместите мышь на стартовую линию.
Остановите запись, когда мышь достигает коробки или когда мышь падает с луча между попытками. Дайте мышке отдохнуть минуту в ящике для ворот, а тем временем очистите всю мочу или фекалии от луча и подлежащей под ним пены. Таким образом каждую мышь следует протестировать пять раз.
Чтобы добавить к этому тесту дополнительную вестибулярную нагрузку, сначала примените ротатор, акклиматизируйте мышей к звуку ротатора на частоте три герца. Удерживайте его в течение 20 секунд. Затем перенесите мышь в камеру на ротаторе.
Если у вас возникли проблемы с опусканием мыши в камеру, дайте ей предмет, за который можно ухватиться, прежде чем опускать оба в камеру. Как только мышь окажется в камере, извлеките предмет, закройте крышку и запустите вращатель на 20 секунд. На трех герцах начните запись видео по мере его вращения.
Через 20 секунд выключите вращатель и как можно быстрее вручную остановите колесо. Затем немедленно переместите мышь на стартовую линию и дайте ей завершить испытание. Как обычно, этот тест можно провести от одного до трех раз, прежде чем мыши перестанут сотрудничать.
Никогда не забывайте чистить балансир и менять бумажное полотенце между мышками на стержень ротора. Испытайте время, чтобы влюбиться в него. Одномесячная и одна девятимесячная мышь неуклонно увеличивались во время испытаний с 1 по 5 и поэтому считались тренировочными.
Для анализа данных использовались данные, с которых стабилизирована оценка, показанная пунктирной линией. Месячные мыши смогли оставаться на вращающемся дюбеле значительно дольше, чем девятимесячные мыши. Данные из выборки небольшого размера представлены в виде среднего значения плюс-минус одно стандартное отклонение.
Влияние вестибулярной стимуляции на работоспособность равновесия также увеличивалось с возрастом. 22-й спин со скоростью в три герца перед испытанием увеличивает время, необходимое для прохождения бревна между линиями старта и финиша у мышей в возрасте 9 и 13 месяцев, но не у молодых мышей. Значимость оценивали с помощью повторных измерений в Nova с апостериорным тестом TUI.
При выполнении этой задачи важно не забывать как можно скорее перевести животное из вестибулярного аппарата в аппарат, чтобы свести к минимуму вероятность того, что животное оправится от раздражителя до выполнения задачи после этой процедуры. Другие методы, такие как ПЦР-визуализация кальция и электрофизиология пластыря, могут быть использованы для ответа на дополнительные вопросы, например, могут ли изменения в моторике и равновесии коррелировать с изменениями в функции вестибулярных волосковых клеток.
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
Это исследование исследует влияние старения на моторный контроль и производительность баланса с использованием муриной модели. Используя простой вращательный стимул, исследование направлено на выявление изменений в производительности баланса через неинвазивные поведенческие тесты.
Assessing vestibular-mediated balance in aging models supports target validation for neuromuscular and neurodegenerative therapies. Non-invasive behavioral readouts enable mechanistic de-risking of balance-related phenotypes in preclinical pipelines. This approach provides predictive confidence for early discovery decisions affecting portfolio triage.
Positions the method within early discovery to lead identification, enabling hypothesis testing and biological de-risking of vestibular phenotypes.