Den förhöjda plus maze test är en av de mest använda testerna för att mäta ångest-liknande beteende hos möss. Här presenterar vi en film som visar detaljerade förfaranden för utförande av testet.
Trots att musens arvsmassa är nu helt sekvenserade, är de funktioner de flesta av de gener som uttrycks i hjärnan inte känd. Inverkan av en viss gen i en viss beteende kan bestämmas genom beteendeanalys av muterade möss. Om en målgenen uttrycks i hjärnan, kan beteendemässiga fenotyp av den muterade mössen klarlägga den genetiska mekanismen av normala beteenden. Den förhöjda plus maze test är en av de mest använda testerna för att mäta ångest-liknande beteende. Testet är baserat på naturliga motvilja hos möss för öppna och högt belägna områden, samt på deras naturliga spontana undersökande beteende i nya miljöer. Apparaten består av öppna armar och stängda armar, korsade i mitten vinkelrätt mot varandra, och ett centrum område. Möss får tillgång till alla vapen och får röra sig fritt mellan dem. Antalet inträden i öppna armar och tiden i det öppna armar används som index för öppen plats-inducerad ångest hos möss. Tyvärr processuella skillnader som finns mellan laboratorier gör det svårt att kopiera och jämföra resultat mellan laboratorier. Här presenterar vi en detaljerad film visar våra protokoll för förhöjd plus labyrint test. I vårt laboratorium har vi bedömt mer än 90 stammar av muterade möss använder protokollet som visas i filmen. Dessa data kommer att rapporteras som en del av en offentlig databas som vi nu bygger. Visualisering av protokollet kommer att främja bättre förståelse för detaljerna i hela experimentella förfarande, vilket möjliggör standardisering av de protokoll som används i olika laboratorier och jämförelser av de beteendemässiga fenotyper av olika stammar av muterade möss utvärderas med hjälp detta test.
Trots att musens arvsmassa har sekvenserat, är de funktioner de flesta av de gener som inte är kända. Metoder för genetisk modifiering möjliggöra radering eller annan manipulation av en specifik gen hos möss (Austin et al, 2004;.. Aiba et al, 2007). Inverkan av en viss gen på ett visst beteende kan sedan bestämmas genom att genomföra beteendemässiga analyser av den muterade möss (Takao och Miyakawa, 2006b;. Takao et al, 2007).
Den förhöjda plus maze test är en av de mest populära tester av alla tillgängliga djurmodeller av ångest (Rodgers och Dalvi, 1997, Crawley, 2007). Detta test för ångest-liknande beteende har använts för screening och fenotypning transgena och knockout möss (Crawley, 1999) och för läkemedelsutveckling (Hogg et al 1996;. Crawley, 2007). Den förhöjda plus labyrinten test har en stark prediktiv giltighet för screening ångestdämpande läkemedel (Rodgers och Dalvi, 1997; Mechiel Korte och De Boer, 2003; Crawley, 2007), ångestdämpande läkemedel specifikt öka och ångestökande droger specifikt minska antalet poster i öppna armar och tiden där. Den sammanlagda poster poäng och totala avståndet anses vara ett användbart index allmänna verksamhet. Totalt poster poäng är också ett index på ångest och andelen poster och tid i varje arm utgör indexet av primär ångest (Rodgers och Dalvi, 1997, Mechiel Korte och De Boer, 2003). Den öppna och slutna armar anses framkalla samma undersökande enhet, därför undvikande av öppna armar anses vara en följd av induktion av högre nivåer av rädsla (Rodgers och Dalvi, 1997). Man tror att den aversion av möss att utforska öppna armar av labyrinten orsakas av rädsla för öppna och förhöjda ytor.
År 1984 rapporterade Handley och Mithani preliminära arbete med förhöjda X (plus) labyrint prov som beskrivs ovan. Den ursprungliga provningsutrustningen höjdes 70 cm över golvet, och bestod av två slutna och två öppna armar, var och en som mätte 45 cm lång och 10 cm bred. I sin första studierna rapporterades förhållandet mellan öppna / totalt armen poster (Handley och Mithani, 1984). Därefter har andra index utvecklats som ingår antalet inträden i slutna och öppna armar och tiden i slutna och öppna armar för råttor (Pellow et al, 1985; Pellow och File, 1986) och möss (Lister, 1987) .
Ändringar i förhöjda plus labyrinten testar ingår en förlängning av både öppna armar (50 x 10 cm) och slutna armar (50 x 10 x 40 cm) med höga omgivande väggar och ett öppet tak på den stängda armar, och hela labyrinten upphöjdes till en höjd av 50 cm (Pellow et al, 1985; Pellow och Arkiv, 1986). Närvarande i vårt laboratorium, är förhöjd plus labyrinten provningsutrustningen konfigurerad i form av ett +, med två öppna armar (25 x 5 cm, med en mycket liten, 0,5 cm, vägg) mittemot varandra och vinkelräta mot två stängt armar (25 x 5 x 16 cm), och höjs 50 cm över golvet (Miyakawa et al, 1996; Manabe et al, 2000; Miyakawa et al, 2001; Seeger et al, 2004; Morishima et al, 2005; Miyamoto et al, 2005; Arrow et al, 2006; Hattori et al, 2007; Niemann et al, 2007; Sano et al, 2008; Horii et al, 2008; Fukuda et al, 2008; Ikeda et al, 2008). Musen är placerad i mitten av + (5 cm x 5 cm) och får utforska en labyrint fritt. Även om 5 min inspelning är vanligt, är beteendet in i 10 min i våra protokoll för att öka möjligheten att upptäcka fenotyp. Den öppna och slutna förhöjda armar framkalla en utforskning konflikt (Mechiel Korte och De Boer, 2003; Crawley, 2007).
De åtgärder av förhöjda plus labyrinten testar registreras av en observatör under experimentet. I vårt laboratorium, är testet som spelats in med en videokamera ansluts till en dator och beteendemässiga data (Bild EP) förvärvas och analyseras med hjälp av programmet Image EP. Antalet poster på öppna armar kontra totala antalet arm poster och tid spenderas på öppna armar kontra sluten armar, ger åtgärder av ångest-liknande beteende.
Vi bedömde mer än 90 stammar av genetiskt modifierade muterade mössen använder protokollet som visas i filmen och har en stor uppsättning av rådata för mer än 5000 möss (inklusive vildtyp och muterade möss). I vårt test batteri, är vildtyp kullsyskon vanligtvis används som en kontroll. Som en bakgrund stam, är C57BL/6J möss används i stor utsträckning. Vi samlade in data för C57BL/6J möss i beteendevetenskaplig tester. De värden som erhålls från C57BL/6J möss i vårt förhöjda plus labyrint testa är följande (n = 914, medelvärde SEM), totalt tillryggalagd sträcka: 1547,55 14,27 cm, längd tillbringat tid: 56,49 2,42 s (öppna armar), 384,02 3,13 s (stängd armar), 161,90 2,17 s (labyrinten mitten), tillbringade förhållandet mellan tid i öppna armar: 9,19 0,36%, andel av tiden tillbringas i slutna famn: 63,82 0,52%, Antalet besökare: 7,64 0,21 (öppna armar) 24,32 0,28 (stängd armar),% öppet arm poster: 21,9 0,05,% stängda armar poster: 78,1 0,05. C57BL/6J möss tillbringar mindre tid i öppna armar än i slutna armar (p <0,0001, n = 914, parade t test). Detta tyder på att C57BL/6J möss tenderar att undvika öppna armar, och att tiden spenderas i öppna armar är ett giltigt index av ångest-liknande beteende. Dessutom är ordningen på försöken balanseras över genotyper, eftersom rättegången numret påverkar tiden tillbringas i öppna armar och centrum plattform. Det är, indexen alla ökningen under den 3 och 4 möss jämfört med 1: a möss (p = 0,0089, n = 476) (opublicerade data). Med våra protokoll, visade analysen av mer än 1661 möss som den sekventiella ordningen på möss testades i en bur inte nämnvärt påverkar den öppna tiden armen vistelse (opublicerade data). Det vill säga, göra föreställningar av den första möss tas från buren inte väsentligt skiljer sig från andra, tredje eller sista möss.
Även om förhöjda plus labyrint test och ljus / mörker övergången testa både används för att bedöma ångest-liknande beteende, resultaten är inte alltid konsekvent mellan dem (Holmes et al, 2000; Tujimura et al, 2008; Nakajima et al, in press ) Till exempel framhjärnan-specifika kalcineurin-knockoutmöss spendera en minskad tid i ljuset kammare i ljus / mörker övergången test, men en ökad mängd tid i öppna armar i högt plus labyrint-test (Miyakawa et al. , 2003). Faktoranalys av vårt beteende testbatteri tyder på att förhöjda plus labyrint test och ljus / mörker övergången testa bedöma olika aspekter av ångest-liknande beteende, såsom ljus och rymd ångest i ljus / mörker övergången test och öppen rymd ångest-liknande beteende i det öppna fältet testet (Takao och Miyakawa, 2006b; Yamasaki et al, 2006). Därför är både ljust / mörkt övergången test och förhöjda plus labyrinten testar ingår i vårt beteende testbatteri.
Crabbe och kollegor rapporterade att okontrollerade variabler och experiment karakteriserar mutanter kan ge resultat som är specifika för en viss laboratorium (Crabbe et al., 1999). De processuella skillnader som finns mellan laboratorier gör det svårt att replikera eller jämföra resultaten bland dem. Etablera visuell dokumentation av protokollet kommer att främja bättre förståelse för experimentella förfaranden, bedömts möjliggör standardisering av de protokoll som används över hela laboratorier och för jämförelser av beteendemässiga fenotyper av olika stammar av muterade möss med hjälp av dessa tester. Vi publicerade tidigare en film protokoll av ljus / mörker övergången test (Takao och Miyakawa, 2006a). Likaså filmer av andra protokoll, som till det öppna fältet testet, porsolt tvingades simma test, och rädsla konditionering tester som vi använder i vårt beteende testbatteri för närvarande görs för publicering som framtida artiklar video dagbok.
The authors have nothing to disclose.
Denna forskning har finansierats med bidrag-i-Stöd för vetenskaplig forskning i Japan Society för främjande av Science (JSPS), Grant-i-Stöd från ministeriet för utbildning, kultur, sport, vetenskap och teknik i Japan, Grants-i- Stöd från fågel och CREST av Japan Science and Technology Agency, Grant-i-Stöd från Neuroinformatics Japan Center (NIJC), RIKEN och Grant-i-Stöd för vetenskaplig forskning på prioriterade områden, integrativ Brain Research (Shien) – från MEXT i Japan. Vi tackar O'hara & Co och Mariko Hayashi för deras hjälp i att skapa den här filmen.
Material Name | Type | Company | Catalogue Number | Comment |
---|---|---|---|---|
Elevated plus maze | Tool | O’hara & Co. | (none) |