Summary
बुलंद प्लस भूलभुलैया परीक्षण चूहों में व्यवहार की तरह चिंता को मापने के लिए सबसे व्यापक रूप से प्रयोग किया जाता परीक्षणों के एक है. यहाँ, हम एक परीक्षण के संचालन के लिए विस्तृत प्रक्रियाओं दिखा फिल्म उपस्थित थे.
Abstract
हालांकि अब माउस जीनोम अनुक्रम पूरी तरह से है, मस्तिष्क में व्यक्त जीनों के अधिकांश के कार्य नहीं जाना जाता है. एक विशिष्ट व्यवहार पर किसी जीन के प्रभाव उत्परिवर्ती चूहों के व्यवहार विश्लेषण द्वारा निर्धारित किया जा सकता है. यदि एक लक्ष्य जीन मस्तिष्क में व्यक्त किया है, उत्परिवर्ती चूहों के व्यवहार phenotype सामान्य व्यवहार की आनुवंशिक तंत्र को स्पष्ट कर सकता है. ऊंचा प्लस भूलभुलैया परीक्षण एक तरह व्यवहार चिंता को मापने के लिए सबसे व्यापक रूप से प्रयोग किया जाता परीक्षणों के है. खुला और ऊपर उठाया क्षेत्रों के लिए चूहों के प्राकृतिक घृणा है, के रूप में के रूप में अच्छी तरह से उनके प्राकृतिक उपन्यास के वातावरण में सहज खोजपूर्ण व्यवहार पर परीक्षण पर आधारित है. तंत्र खुली बाहों और बंद हथियार, बीच में पार कर एक दूसरे को लंबरूप में, और एक केन्द्र के क्षेत्र शामिल हैं. चूहे हथियारों के सभी तक पहुँच दी जाती है और उन दोनों के बीच आसानी से ले जाने की अनुमति दी. खुली बाहों और खुली बाहों में बिताए समय में प्रविष्टियों की संख्या चूहों में खुले अंतरिक्ष प्रेरित चिंता के सूचकांक के रूप में उपयोग किया जाता है. दुर्भाग्य से, प्रक्रियात्मक मतभेद है कि प्रयोगशालाओं के बीच मौजूद यह मुश्किल नकली और प्रयोगशालाओं के बीच परिणामों की तुलना करते हैं. यहाँ, हम एक विस्तृत ऊंचा प्लस भूलभुलैया परीक्षण के लिए हमारे प्रोटोकॉल का प्रदर्शन फिल्म उपस्थित थे. हमारी प्रयोगशाला में, हम फिल्म में दिखाया प्रोटोकॉल का उपयोग करते हुए उत्परिवर्ती चूहों के 90 से अधिक उपभेदों का आकलन किया है. ये आंकड़े एक सार्वजनिक डेटाबेस है कि अब हम निर्माण कर रहे हैं के एक भाग के के रूप में बताया जाएगा. प्रोटोकॉल के विज़ुअलाइज़ेशन पूरे प्रयोगात्मक प्रक्रिया के विवरण की बेहतर समझ को बढ़ावा देने, उत्परिवर्ती चूहों के विभिन्न प्रकारों के व्यवहार phenotypes के विभिन्न प्रयोगशालाओं और की तुलना में इस्तेमाल किया प्रोटोकॉल के मानकीकरण के लिए अनुमति देता है इस परीक्षण का उपयोग कर का मूल्यांकन.
Protocol
प्रोटोकॉल
- तंत्र ऊंचा प्लस भूलभुलैया परीक्षण के लिए इस्तेमाल किया + विन्यास में है और दो खुली बाहों से भर एक दूसरे और सीधा (25 x 5 x 0.5 सेमी) के दो केंद्र के साथ बंद हथियार (25 x 5 x 16 सेमी) के लिए शामिल है मंच (5 x 5 x 0.5 सेमी). खुली बाहों एक बहुत छोटे (0.5 सेमी) दीवार गिर की संख्या में कमी है, जबकि बंद हथियार एक उच्च दीवार (16 सेमी) है हाथ लगा देना. पूरे तंत्र मंजिल से ऊपर 50 सेमी (Ohara एंड कं, टोक्यो) है और एक खाली परिपत्र टैंक (100 सेमी व्यास 35 सेमी लंबा, आम तौर पर मॉरिस पानी भूलभुलैया काम के लिए इस्तेमाल किया) में रखा चूहों कि या गिरने की रक्षा प्रयोग के दौरान भागने का प्रयास. तंत्र प्लास्टिक सामग्री का बना है. मंच सफेद दीवारों और पारदर्शी होते हैं. सामग्री और ऊंचा प्लस भूलभुलैया के तंत्र के रंग में भिन्नता है.
- चूहे 12 घंटे / प्रकाश अंधेरे चक्र (पर 7:00 AM पर रोशनी) के साथ रखे जाते हैं, जैसा कि पहले वर्णित (Takao और Miyakawa, 2006a). व्यवहार परीक्षण 9:00 के बीच किया जाता है AM और 6:00. सभी प्रयोगात्मक चूहों के व्यवहार परीक्षण कमरा 30 मिनट के लिए स्थानांतरित कर रहे हैं पहले पहले परीक्षण के व्यवहार परीक्षण कमरे की हालत के लिए अभ्यस्त शुरू. परीक्षणों के क्रम जीनोटाइप भर counterbalanced है. परीक्षण परीक्षण के दो उद्देश्यों की एक अभ्यास है जानवर का उपयोग कर रहे हैं. एक यकीन है कि रिकॉर्डिंग प्रणाली के साथ सब कुछ ठीक है बनाने के है. एक और वर्दी के रूप में परीक्षण हालत रखना संभव के रूप में है. यही है, पूरे सत्र में बहुत पहले माउस दूसरों (यानी, कोई पूर्व परीक्षण के संचालन और पिछले परीक्षणों से कोई गंध cues के द्वारा बनाई गई शोर) के साथ इस तरह के एक अभ्यास परीक्षण के बिना कुछ अलग हालत अनुभव होगा. पशु क्योटो विश्वविद्यालय के पशु अनुसंधान समिति के दिशा निर्देशों के अनुसार रखा जाता है.
- 170 व्यवहार परीक्षण कमरा (210 x x 200 सेमी, Ohara एंड कं, टोक्यो) soundproof है और रोशनी का स्तर 100 लक्स पर बनाए रखा है. एक माउस अपने सिर के साथ एक बंद हाथ की ओर निर्देशित भूलभुलैया के केंद्र क्षेत्र में रखा गया है. ऊंचा प्लस भूलभुलैया परीक्षण एक कंप्यूटर से जुड़ा एक वीडियो कैमरा है, जो एक दूरस्थ डिवाइस के द्वारा नियंत्रित किया जाता है का उपयोग कर दर्ज की गई है. प्रविष्टियों की संख्या (एक प्रविष्टि माउस के बड़े पैमाने पर हाथ में प्रवेश करती है की केंद्र के रूप में परिभाषित किया गया है) प्रत्येक हाथ और खुली बाहों में बिताए समय में दर्ज की गई और इन माप कर रहे हैं चिंता की तरह व्यवहार के एक सूचकांक के रूप में सेवा.
- चूहे के बारे में 10 मिनट के लिए भूलभुलैया आसानी से ले जाने के लिए अनुमति दी जाती है है. प्रत्येक माउस हमारे परीक्षण बैटरी में एक परीक्षण प्राप्त करता है. आवेदन प्राप्त करने और व्यवहार डेटा (छवि EP) के विश्लेषण के लिए इस्तेमाल किया सार्वजनिक डोमेन छवि जम्मू कार्यक्रम (मानसिक स्वास्थ्य के राष्ट्रीय संस्थान में वेन Rasband द्वारा विकसित की है और पर उपलब्ध है पर आधारित है http://rsb.info.nih.gov/ ij / ) है, जो Tsuyoshi Miyakawa (O'Hara एंड कं, टोक्यो, जापान के माध्यम से उपलब्ध है) के द्वारा संशोधित किया गया था.
- दूरी कूच, प्रत्येक हाथ में प्रविष्टियों की संख्या, प्रत्येक शाखा में समय बिताया है, और खुली बाहों में प्रविष्टियों का प्रतिशत छवि EP प्रोग्राम के द्वारा की गणना कर रहे हैं.
- प्रत्येक परीक्षण के बाद, सभी हथियार और केंद्र क्षेत्र सुपर hypochlorous पानी, कि एक कुशल गंध हटाने एजेंट है और खुद के अपेक्षाकृत कमजोर अन्य सफाई समाधान की तुलना में गंध, घ्राण cues के आधार पर पूर्वाग्रह को रोकने के साथ साफ कर रहे हैं. इस प्रकार हम नियंत्रित घ्राण cues के बारे में शर्त के तहत परीक्षण कर सकते हैं.
Discussion
हालांकि माउस जीनोम अनुक्रम निर्धारण किया गया है, जीनों के अधिकांश के कार्य नहीं जाना जाता है. आनुवंशिक संशोधन तकनीकों विलोपन या चूहों में एक विशेष जीन (; Aiba एट अल, 2007 ऑस्टिन एट अल, 2004) के अन्य हेरफेर के लिए अनुमति देते हैं. एक विशिष्ट व्यवहार पर किसी जीन के प्रभाव तो उत्परिवर्ती चूहों (; Takao एट अल, 2007 Takao और Miyakawa, 2006b) के व्यवहार विश्लेषण आयोजित द्वारा निर्धारित किया जा सकता है.
(; Crawley, 2007 Rodgers और दलवी, 1997) ऊंचा प्लस भूलभुलैया परीक्षण चिंता के सभी वर्तमान में उपलब्ध पशु मॉडल की सबसे लोकप्रिय परीक्षणों के एक है. स्क्रीनिंग और phenotyping ट्रांसजेनिक और पीटा चूहों (Crawley, 1999) के लिए दवाओं की खोज के लिए और चिंता की तरह व्यवहार के लिए यह परीक्षण में इस्तेमाल किया गया है (हॉग एट अल 1996, Crawley, 2007). बुलंद प्लस भूलभुलैया परीक्षण anxiolytic दवाओं (; Mechiel Korte और डी बोअर, 2003, Crawley, 2007 Rodgers और दलवी, 1997); anxiolytic दवाओं विशेष रूप से वृद्धि हुई है, और कमी anxiogenic दवाओं विशेष रूप से, प्रविष्टियों की संख्या में स्क्रीनिंग के लिए एक मजबूत भविष्य कहनेवाला वैधता खुली बाहों और समय वहाँ बिताया. कुल प्रविष्टियों स्कोर और कुल दूरी सामान्य गतिविधि के एक उपयोगी सूचकांक माना जाता है. कुल प्रविष्टियों स्कोर भी चिंता का एक सूचकांक है, और प्रविष्टियों और प्रत्येक शाखा में बिताए समय का प्रतिशत प्राथमिक चिंता का सूचकांक (Rodgers और दलवी, 1997, Mechiel Korte और डी बोअर, 2003) का गठन. खुला और बंद हथियार के लिए एक ही खोजपूर्ण ड्राइव पैदा करने के लिए माना जाता है, इसलिए खुली बाहों से बचाव के लिए भय के उच्च स्तर (Rodgers और दलवी, 1997) की प्रेरण का एक परिणाम माना जाता है. यह सोचा है कि चूहों के बचने की भूलभुलैया खुली बाहों का पता लगाने के लिए खुला और ऊंचा रिक्त स्थान के डर की वजह से है.
1984 में, Handley और मिठाणी ऊंचा एक्स (प्लस) भूलभुलैया परीक्षण ऊपर वर्णित के साथ प्रारंभिक काम पर सूचना दी. मूल परीक्षण तंत्र फर्श से 70 सेमी ऊपर उठाया गया था, और शामिल दो बंद कर दिया और दो खुली बाहों, जिनमें से प्रत्येक 45 सेमी 10 सेमी चौड़ा द्वारा लंबे समय मापा. अपने प्रारंभिक अध्ययन में, वे खुला / कुल हाथ प्रविष्टियों के अनुपात (Handley और मिठाणी, 1984) की सूचना दी. बाद में, अन्य सूचकांकों विकसित किया गया है कि बंद और खुली बाहों और समय (Pellow एट अल, 1985; Pellow और फ़ाइल, 1986) चूहों के लिए बंद और खुली बाहों में खर्च में प्रविष्टियों की संख्या शामिल है और चूहों (लिस्टर, 1987) .
दोनों खुला (50 x 10 सेमी) हथियार और लंबा आसपास के दीवारों और बंद हथियारों पर एक खुली छत के साथ बंद हथियार (50 x 10 x 40 सेमी) की लंबी है, और पूरे भूलभुलैया ऊंचा था ऊंचा प्लस भूलभुलैया परीक्षण करने के लिए परिवर्तन शामिल की ऊंचाई 50 सेमी (, Pellow और फ़ाइल, 1986 Pellow एट अल, 1985). वर्तमान में, हमारी प्रयोगशाला में, ऊंचा प्लस भूलभुलैया परीक्षण तंत्र + आकार में कॉन्फ़िगर किया गया है दो से एक दूसरे को और सीधा भर खुला (के साथ एक बहुत ही मामूली 25 x 5 सेमी, 0.5 सेमी, दीवार) दो को हथियार के साथ, Manabe एट अल, 2000; Miyakawa एट अल, 2001; सीगर एट अल, 2004; Morishima एट अल, 2005 बंद (25 x 5 x 16 सेमी), हथियार, और मंजिल से ऊपर 50 सेमी (Miyakawa एट अल, 1996 को उठाया है; Miyamoto एट अल, 2005; एरो एट अल, 2006; Hattori एट अल, 2007; नीमन एट अल, 2007; सानो एट अल, 2008; Horii एट अल, 2008; फुकुदा एट अल, 2008; Ikeda एट अल, 2008). माउस + (5 सेमी एक्स 5 सेमी) के केंद्र में रखा गया है और भूलभुलैया आज़ादी का पता लगाने की अनुमति दी है. हालांकि 5 मिनट रिकॉर्डिंग आम है, व्यवहार हमारे प्रोटोकॉल में 10 मिनट के लिए दर्ज की गई है phenotype का पता लगाने का अवसर बढ़ाने के है. खुला और बंद ऊंचा हथियार अन्वेषण संघर्ष (; Crawley, 2007 Mechiel Korte और डी बोअर, 2003) प्रेरित.
ऊंचा प्लस भूलभुलैया परीक्षण के उपायों के प्रयोग के दौरान एक पर्यवेक्षक द्वारा दर्ज हैं. हमारी प्रयोगशाला में परीक्षण एक कंप्यूटर और व्यवहार (छवि EP) डाटा अधिग्रहण और विश्लेषण का उपयोग कर छवि EP कार्यक्रम से जुड़ा एक वीडियो कैमरा के साथ दर्ज की गई है. कुल हाथ प्रविष्टियों की संख्या की तुलना में खुली बाहों, और समय बंद हथियार बनाम खुली बाहों पर खर्च पर प्रविष्टियों की संख्या पर, चिंता की तरह व्यवहार के उपाय प्रदान करते हैं.
हम अनुवांशिक इंजीनियर उत्परिवर्ती फिल्म में दिखाया गया है प्रोटोकॉल का उपयोग चूहों के 90 से अधिक उपभेदों मूल्यांकन और 5000 से अधिक चूहों (जंगली प्रकार और उत्परिवर्ती चूहों सहित) के लिए कच्चे डेटा का एक बड़ा सेट है. हमारे परीक्षण बैटरी, जंगली प्रकार littermates के आम तौर पर एक नियंत्रण के रूप में उपयोग किया जाता है. एक पृष्ठभूमि तनाव के रूप में, C57BL/6J चूहों व्यापक रूप से इस्तेमाल किया जाता है. हम C57BL/6J चूहों के व्यवहार परीक्षणों में डेटा एकत्र की. हमारे ऊंचा प्लस भूलभुलैया परीक्षण में C57BL/6J चूहों से प्राप्त मान निम्नानुसार हैं (n = 914; SEM) का अर्थ है, कुल दूरी कूच:; 56.49 2.42 (खुली बाहों) 3.13 384.02 बिताए समय की अवधि के 1547.55 14.27 सेमी (बंद हथियारों), 161.90 2.17 (भूलभुलैया केंद्र), समय के अनुपात खुली बाहों में खर्च: 9.19 0.36%, बंद बाहों में बिताए समय का अनुपात: 63.82 0.52%, प्रविष्टियों की संख्या: 7.64 0.21 (खुली बाहों) 24.32 (बंद हथियारों) 0.28% खुले हाथ प्रविष्टियों: 0.05 78.1: 21.9 0.05% हथियार प्रविष्टियों बंद कर दिया. C57BL/6J चूहों खुली बाहों में बंद हथियार (पी <०.०००१, n = 914, बनती टी - टी की तुलना में कम समय खर्च करते हैंEST). यह इंगित करता है कि C57BL/6J चूहों को खुली बाहों से बचने के प्रयास करते हैं, और खुली बाहों में बिताए समय चिंता की तरह व्यवहार के एक वैध सूचकांक है कि. इसके अलावा, परीक्षण के आदेश जीनोटाइप भर counterbalanced है, क्योंकि परीक्षण संख्या खुली बाहों और केंद्र मंच में बिताए समय को प्रभावित करता है. यही कारण है, 3 और 4 चूहों के दौरान सभी 1 (= ०.०,०८९ पी, n 476 =) चूहों (अप्रकाशित डेटा) की तुलना में वृद्धि सूचकांक. हमारे प्रोटोकॉल के साथ, 1661 से अधिक चूहों के विश्लेषण से पता चला है कि एक पिंजरे में परीक्षण चूहों के अनुक्रमिक क्रम काफी खुले हाथ प्रवास के समय (अप्रकाशित डेटा) को प्रभावित नहीं करता है. यही है, पिंजरे से पहले ले लिया चूहों के प्रदर्शन में काफी दूसरे के उन लोगों से अलग नहीं करते हैं, तीसरे या पिछले चूहों.
हालांकि ऊंचा प्लस भूलभुलैया परीक्षण और संक्रमण / प्रकाश अंधेरे परीक्षण दोनों तरह व्यवहार चिंता का आकलन करने के लिए इस्तेमाल किया जाता है, परिणाम हमेशा उन्हें (के बीच लगातार नहीं हैं होम्स एट अल, 2000; Tujimura एट अल, 2008; Nakajima एट अल प्रेस में, ) उदाहरण के लिए, अग्रमस्तिष्क विशेष calcineurin पीटा चूहों संक्रमण / प्रकाश अंधेरे परीक्षण में प्रकाश के चैम्बर में समय की एक कम राशि खर्च करते हैं, लेकिन बुलंद प्लस भूलभुलैया (परीक्षण Miyakawa एट अल में खुली बाहों में एक समय की वृद्धि हुई राशि. , 2003). हमारे व्यवहार परीक्षण बैटरी के फैक्टर का विश्लेषण दर्शाता है कि ऊंचा प्लस भूलभुलैया परीक्षण और संक्रमण / प्रकाश अंधेरे परीक्षण चिंता की तरह व्यवहार के संक्रमण / प्रकाश अंधेरे परीक्षण में उज्ज्वल अंतरिक्ष चिंता और चिंता की तरह खुले अंतरिक्ष जैसे विभिन्न पहलुओं, का आकलन खुले मैदान परीक्षण (Yamasaki एट अल, 2006 Takao और Miyakawa, 2006b) में व्यवहार. तदनुसार, दोनों संक्रमण / प्रकाश अंधेरे परीक्षण और ऊंचा प्लस भूलभुलैया परीक्षण हमारे व्यवहार परीक्षण बैटरी में शामिल हैं.
Crabbe और उनके सहयोगियों ने बताया कि अनियंत्रित चर और प्रयोगों म्यूटेंट निस्र्पक के परिणाम उपज सकता है कि एक विशेष प्रयोगशाला (Crabbe एट अल., 1999) के लिए विशिष्ट हैं. प्रक्रियात्मक मतभेद है कि प्रयोगशालाओं के बीच मौजूद हैं यह मुश्किल को दोहराने के लिए या उन के बीच में परिणामों की तुलना करते हैं. प्रोटोकॉल के दृश्य प्रलेखन स्थापना प्रयोगात्मक प्रक्रियाओं की बेहतर समझ को बढ़ावा देने के प्रयोगशालाओं के पार और उत्परिवर्ती चूहों के विभिन्न प्रकारों का व्यवहार phenotypes की तुलना के लिए इस्तेमाल किया प्रोटोकॉल के मानकीकरण के लिए अनुमति देता है इन परीक्षणों का उपयोग करने का मूल्यांकन करेंगे. हम पहले से संक्रमण / प्रकाश अंधेरे परीक्षण (Takao और Miyakawa, 2006a) की एक फिल्म प्रोटोकॉल प्रकाशित किया. इसी तरह, खुले मैदान परीक्षण के लिए जैसे अन्य प्रोटोकॉल, की फिल्मों, porsolt तैरना परीक्षण मजबूर किया, और डर कंडीशनिंग परीक्षण है कि हम हमारे व्यवहार परीक्षण बैटरी में उपयोग वर्तमान में भविष्य वीडियो पत्रिका लेख के रूप में प्रकाशन के लिए किए जा रहे हैं.
Disclosures
सभी प्रक्रियाओं पशु का प्रयोग करें और क्योटो विश्वविद्यालय की देखभाल समिति द्वारा अनुमोदित किया गया.
Acknowledgments
इस शोध अनुदान द्वारा समर्थित किया गया था विज्ञान के संवर्धन (JSPs), अनुदान शिक्षा, जापान में संस्कृति, खेल, और विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी मंत्रालय से अनुदान में सहायता के लिए सोसायटी जापान के वैज्ञानिक अनुसंधान के लिए सहायता बर्ड और जापान विज्ञान और प्रौद्योगिकी एजेंसी, Neuroinformatics जापान (NIJC) केंद्र, आरआईकेईएन से और प्राथमिकता मस्तिष्क क्षेत्रों के एकीकृत रिसर्च (Shien) पर वैज्ञानिक अनुसंधान के लिए अनुदान सहायता से अनुदान सहायता की शिखा से सहायता MEXT से - जापान. हम उनकी सहायता के लिए इस फिल्म को बनाने में O'Hara एंड कं और Mariko हयाशी धन्यवाद.
Materials
| Name | Type | Company | Catalog Number | Comments |
| Elevated plus maze | Tool | O’hara Co. | (none) |
References
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