Summary
ליקויים בתיאום מוטוריקה עדינה ניתן להעריך במבחן קרן האיזון. ביצועים על הקורה הוא לכימות על ידי המהירות שבה הוא חוצה את אלומת האור ואת מספר הפעמים העכבר מחליק על הקורה.
Abstract
פגיעה מוחית, מניפולציות גנטיות, טיפולי תרופתי יכול לגרום לשינויים של מיומנויות מוטוריות אצל עכברים. קואורדינציה מוטורית איזון פיין ניתן להעריך על ידי assay ההליכה הקורה. מטרתו של מבחן זה מיועד העכבר כדי להישאר זקוף לחצות קרן צר מוגבה על פלטפורמה בטוח. בדיקה זו מתבצעת על פני 3 ימים רצופים: 2 ימי אימונים 1 יום של בדיקות. ביצועים על הקורה הוא לכימות על ידי מדידת הזמן שלוקח העכבר כדי לעבור את הקורה ואת מספר תלושי כפה המתרחשות בתהליך. כאן אנו מדווחים על פרוטוקול המשמש במעבדה שלנו, והתוצאות נציג מקבוצה של עכברים C57BL / 6. משימה זו שימושית במיוחד לאיתור ליקויים קלים המוטוריקה ואיזון כי לא ניתן לזהות על ידי בדיקות מוטוריות אחרות, כגון Rotarod.
Protocol
1. פרוטוקול זה מבוסס על אלו של Southwell et. אל. (2009) וקרטר et. אל. (2001).
- המנגנון מורכב קרן 1 קורות מטר עם משטח שטוח של 12 מ"מ או 6 מ"מ רוחב) נחים 50 ס"מ מעל פני השולחן על שני קטבים. קופסה שחורה ממוקם בקצה הקורה כנקודת הסיום. (עץ לבוד וסוגים אחרים של עץ על קורות, מוטות, ותיבת ניתן למצוא בחנויות החומרה ביותר). חומר קינון מהכלובים הבית ממוקם הקופסה השחורה למשוך את העכבר אל נקודת הסיום. מנורה (עם נורת 60 וואט אור) משמש כדי להאיר מעל נקודת ההתחלה ומשמש לגירוי מרתיעה. השעה לחצות את 80 ס"מ במרכז נמדדת על ידי שני גלאי תנועה (מפוברק על ידי Visopia): אחד בכל ס"מ 0 שמתחיל טיימר ואחד 80 ס"מ זה מפסיק את הטיימר. ערסל ניילון (אשר ניתן להשיג בחנות בדים מקומי) נמתח מתחת הקורה, ~ 7.5 ס"מ מעל השולחן, על כרית כל נופל. מצלמת וידאו מוגדר על חצובה כדי להקליט את הביצועים. המנגנון המשמש בהפגנה זו נבנה באתר.
- קבוצה של לפחות 10 עכברים לכל מצב מומלץ לבדוק את זה. עכברים הם שוכנו כקבוצות, כאשר הדבר אפשרי, באור 12 שעות (19:00 07:00-) / מחזור כהה acclimated אל הכלובים במתקן התנהגותיים לפחות 2 שבועות לפני תחילת הבדיקה. כ 10 דקות לפני אימון / בדיקות, העכברים יכול להיות מועבר לחדר המכיל את המנגנון הקורה.
- בימי אימון, עכבר כל חוצה את אלומת 12 מ"מ 3 פעמים ואז 6 מ"מ 3 פעמים הקורה. קורות רחב של רוחבי (כלומר 28 מ"מ) יכול לשמש עכברים שאינם מסוגלים לחצות את אלה צר או עכברים גדולים. עכברים ממוקמים בקצה אחד של הקורה ואת הזמן הנדרש לעבור לתיבת לברוח בקצה השני (80 ס"מ ממנו) נמדד על ידי גלאי תנועה. טיימר הוא אשר נכתבו על ידי האף של העכבר נכנס למרכז 80 ס"מ, ונעצרה כאשר החיה מגיעה לסוף של 80 ס"מ. שאר העכברים דקות 10 בכלובים בביתם בין האימונים על שתי הקורות. במהלך תקופה זו intertrial, עכברים עוד 3-4 ניתן לאמן לעשות שימוש יעיל של הזמן. C57BL עכברים / 6 בדרך כלל לעבור את הקורה עם כמות מינימלית של עצירה או השתהות. עם זאת, כאשר הם עושים דוכן, להריח או להסתכל מסביב ללא הליך קדימה, החוקר צריך לעודד העכבר כדי להמשיך לנוע קדימה על ידי דרבון, מחטט, או דוחף אותה מאחור עם אצבעות בכפפות. לאחר העכברים נמצאים בתיבה בטוח, הם רשאים קצת זמן (~ 15 שניות) לנוח שם לפני המשפט הבא. אחרי כל אימון, עכברים מוחזרים ישירות בכלובים בביתם ונלקחו לחדר הדיור שלהם. ראוי לציין, עכברים עשויה לעכב יותר אם הם מעל מאומן להכיר גם עם המשימה ומכשירים. מצד שני, יכול להיות אימון נמשך ימים נוספים אם העכברים עדיין לא חוצה את קרן שלמה בהצלחה לאחר 2 ימי אימונים. אם טיפולים מוחלים על עכברים, מדד הבסיס של ביצועים יש לקבל לפני הטיפול.
- ביום הבדיקה, פעמים לחצות כל קרן נרשמות. שני ניסויים מוצלחים שבו העכבר לא דוכן על הקורה הם ממוצעים. הקלטות וידאו ניתן להשתמש לצורך ניתוח מדויק יותר של החלקה ושאר גירעונות מנוע הנצפה. דרך חלופית להערכת הליכה הקורה על ידי מערכת העצבים 1,2 הניקוד, אשר מדרג את חוסר היכולת לחצות את הקורה כמו ציון של "1" ואת היכולת לעבור את הקורה בדרך כלל עם שתי רגליים על פני הקורה ופחות מ בשני תלושים רגל בתור "7". להחליק מוגדר הרגל הקרובה את החלק העליון של הקורה. במערכת זו אינדוקס, ציון של "3" יתאים למעבר אלומת ידי גרירת גפיים. בעל חיים זה עשרות 1 על שני ניסויים אינו להערכה מחדש. תיאור הביצועים על הקורה הקשורים עשרות אחרים ניתן למצוא פיני et al. (1982) וקרטר et al. (2001).
- קורות תיבת מנקים של גללי עכברים וניגב עם מגבות ספוגות אתנול 70% ולאחר מכן מים לפני הקורה הבא מושם על המנגנון.
2. נציג תוצאות:
באיור 1. פעמים לחצות C57Bl6 אופיינית של זכר ונקבה על הקורות 6 מ"מ ו 12 מ"מ. במדגם של 9-11 הישן בשבוע עכברים C57BL/6-NCRL WT נבדקו על הקורות הן לאחר 2 ימי אימונים. פעמים בממוצע חוצים את קרן 12 מ"מ היו 4.6 ± 0.4 שניות לגברים (n = 14), 3.3 ± 0.3 שניות הנקבות (n = 11). טיימס על הקורה 6 מ"מ היו 6.8 ± 0.7 שניות לגברים (n = 13) ו - 5.9 ± 0.5 שניות הנקבות (n = 10) (השגיאות הן כפי שדווח SEM).
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
ביצועים על בקורה הוא מדד שימושי של תיאום איזון עדין ויש לו אומתו על ידי מחקרים קודמים. המבחן הקורה יכול לזהות ליקויים המנוע עקב גיל, העצבים המרכזית `נגעים syst, ומניפולציות גנטיות תרופתי במכרסמים צעירים מבוגרים 2,3,4. עכברים עם נגעים השפעת קליפת המוח מפגינים לעתים קרובות הנגדי החלקה על הקורה 5,6. המבחן קרן שימש גם כדי לבדל את המוטוריקה של wild-type (WT) ו הנטינגטון המחלה (HD) מודלים העכבר לאורך זמן על מנת להעריך שיפורים בעכברים HD עם טיפול 7,8. נוסף במודל עכבר הגנטי שבו גירעונות מנוע זוהו על בקורה כוללים במודל עכבר של Sandhoff מחלה, הפרעה אחסון lysosomal 9. באיתור קואורדינציה מוטורית גירעונות המושרה על ידי בנזודיאזפינים, המבחן קרן היה רגיש יותר Rotarod. סטנלי (2005) הראה כי רק 30% GABA (א) תפוסה על ידי קולטן diazepam או lorazepam היה צורך כדי לקיים גירעונות המנוע על הקורה לעומת התפוסה מעל 70% עבור קולטן גירעונות על Rotarod 10. קרני רוחבי צר יכול לשמש כדי לזהות הבדלים אפילו יותר מתוחכם.
במחקר זה, בחנו קבוצה של 9-11 בן שבוע עכברים WT C57BL/6-NCRL על 12 מ"מ ו 6 מ"מ הקורות. פעמים בממוצע חוצים את קרן 12 מ"מ היו 4.6 ± 0.4 שניות לגברים (n = 14), 3.3 ± 0.3 שניות הנקבות (n = 11). טיימס על הקורה 6 מ"מ היו 6.8 ± 0.7 שניות לגברים (n = 13) ו - 5.9 ± 0.5 שניות הנקבות (n = 10) (errorsare כפי שדווח SEM). היו כמה תלושי ולא נופל אלה עכברים על קורות אלה. אצל בעלי חיים מניפולציות גנטיות או פרמקולוגית, מחליק ונופל עלול להפוך תכופים יותר ניתן לכמת. לעכברים פגומים עשוי להיאחז על הצד של הקורה, דבר אשר מגביר את זמנם לעבור. רמת הפעילות עשוי להשתנות בהתאם לגיל זן של עכברים. C57BL עכברים / 6 הם בדרך כלל בעלי חיים פעיל 6.
שינויים של מבחן זה עשוי לעודד העכברים לנוע קדימה כוללים באמצעות קרן נוטה ולא מאוזן one 2,4. העכברים ניתן גם להציב פלטפורמה בטוח במשך כמה שניות כדי להגדיל את הנכונות להגיע למטרה 2. גורמים סותרים הערכה של קואורדינציה מוטורית באמצעות קרן איזון כוללים מוטיבציה, עכברים, כי הם עלולים להפוך overtrained משועמם שיתף פעולה. אם גירעונות המנוע נמצאים, בדיקות נוספות כולל ניתוח טביעת הרגל של הליכה של תנועה, רשת טיפוס, שחייה, טיפוס מוט, ואת הבדיקה המדרגות ניתן להשתמש כדי להעריך עוד יותר את הגירעונות 2,4.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
ניסויים בבעלי חיים בוצעו בהתאם להנחיות והתקנות שנקבעו על ידי טיפול קלטק מוסדיים בעלי חיים ועדת שימוש (IACUC).
Acknowledgments
אמבר Southwell להגדיר את מנגנון הכשרה המחברים בשימוש בה. המימון ניתן על ידי מענק מטעם NINDS ל פול פטרסון.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Beams: 1-m strips of smooth wood with small, medium, and large square (i.e., 6, 12, and 28 mm wide) cross-sections | |||
| Support stand to hold up the start section of the raised beam (∼1.5-cm cross-section, 50 cm high) | |||
| Goal box (20 cm on each side) mounted on a support stand (3 cm cross-section, 50 cm high) | |||
| Hammock-∼7.5 cm above tabletop | |||
| 60-watt (W) desk lamp | |||
| Video camera, tripod, and blank video tapes | |||
| Ethanol, paper towels, cleaning materials |
References
- Feeney, D. M., Gonzalez, A., Law, W. A. Amphetamine, haloperidol, and experience interact to affect rate of recovery after motor cortex injury. Science. 217, 855-857 (1982).
- Carter, R. J., Morton, J., Dunnett, S. B. Motor coordination and balance in rodents. Curr Protoc Neurosci. Chapter 8, (2001).
- Wallace, J. E., Krauter, E. E., Campbell, B. A. Motor and reflexive behavior in the aging rat. J Gerontol. 35, 364-370 (1980).
- Brooks, S. P., Dunnett, S. B. Tests to assess motor phenotype in mice: a user's guide. Nat Rev Neurosci. 10, 519-529 (2009).
- Fox, G. B., Fan, L., Levasseur, R. A., Faden, A. I. Sustained sensory/motor and cognitive deficits with neuronal apoptosis following controlled cortical impact brain injury in the mouse. J Neurotrauma. 15, 599-614 (1998).
- Buccafusco, J. J. Methods of behavioral analysis in neuroscience. , 2nd edn, CRC Press. (2009).
- Southwell, A. L., Ko, J., Patterson, P. H. Intrabody gene therapy ameliorates motor, cognitive, and neuropathological symptoms in multiple mouse models of Huntington's disease. J Neurosci. 29, 13589-13602 (2009).
- Carter, R. J. Characterization of progressive motor deficits in mice transgenic for the human Huntington's disease mutation. J Neurosci. 19, 3248-3257 (1999).
- Gulinello, M., Chen, F., Dobrenis, K. Early deficits in motor coordination and cognitive dysfunction in a mouse model of the neurodegenerative lysosomal storage disorder, Sandhoff disease. Behav Brain Res. 193, 315-319 (2008).
- Stanley, J. L. The mouse beam walking assay offers improved sensitivity over the mouse rotarod in determining motor coordination deficits induced by benzodiazepines. J Psychopharmacol. 19, 221-227 (2005).
