Summary
Дефицит в прекрасной координации движений может быть оценено с помощью теста бревне. Спектакль по луча количественно скорость, с которой луч пересекается и сколько раз мышь скользит по лучу.
Abstract
Черепно-мозговой травмы, генетические манипуляции, и фармакологические методы лечения могут привести к изменениям моторных навыков у мышей. Изобразительное координации движений и равновесия можно оценить с помощью анализа шагающими балками. Цель этого теста для мыши, чтобы оставаться в вертикальном положении и пройдите через повышенный узкий пучок в безопасную платформу. Этот тест проводится в течение 3 дней подряд: 2 дня обучения и 1 день тестирования. Спектакль по луча количественно, измеряя время, которое требуется для мыши для прохода пучка и числа лапа скользит, которые возникают в процессе. Здесь мы приводим протокол, используемый в нашей лаборатории, и представитель результатов из когорты C57BL / 6 мышей. Эта задача является особенно полезным для обнаружения тонких дефицита моторных навыков и баланса, которые не могут быть обнаружены с помощью других тестов двигателя, таких как Rotarod.
Protocol
1. Настоящий Протокол составлен на основе Те из Саутуэлл и др.. др.. (2009) и др. Картер. др.. (2001).
- Лучевых установок, состоит из 1 метр пучка с плоской поверхности 12 мм или 6 мм) отдыхают 50 см над столешницей на двух полюсах. Черный ящик помещается в конце пучка в точку финиша. (Фанера и другие виды древесины для балок, полюсов, и окна могут быть найдены в большинстве хозяйственных магазинов). Вложенные материал клетки от дома находится в черном ящике для привлечения мыши к финишной точке. Лампы (60 Вт лампочка) используется, чтобы сиять свет над начальной точкой и служит стимулом отвращение. Времени, чтобы пересечь центр 80 см измеряется двумя датчиками движения (сфабриковано Visopia): один на 0 см, что запускает таймер и один на 80 см, который останавливает таймер. Гамак нейлона (который может быть получен из местного магазина ткани) растягивается ниже пучка, ~ 7,5 см выше столешницы, чтобы смягчить любые падает. Видео камера установлена на штатив для записи исполнения. Аппарат, используемый в этой демонстрации был построен на месте.
- Когорты, по крайней мере 10 мышей для каждого условия, рекомендуется для этого теста. Мыши размещены как группы, когда это возможно, в 12 часов света (с 7 до 7 вечера) / темно-цикла и приспособиться к их клетках в поведенческих объекта, по крайней мере за 2 недели до начала испытаний. Примерно 10 минут до тренировки / тестирования, мыши могут быть доставлены в комнату с пучковой установки.
- В дни тренировок, каждая мышь пересекает 12 мм луч 3 раза, а затем 6 мм луч 3 раза. Балки более широких ширины (т.е. 28 мм) можно использовать для мышей, которые не могут пересечь узкий те или для увеличения мышей. Мыши размещены на одном конце света и времени, необходимого для кресте, чтобы избежать ящик на другом конце (80 см в гостях) измеряется с помощью датчиков движения. Таймер запускается нос мыши ввода центра 80 см, и остановился, когда животное достигает конца 80 см. Остальные мышей в течение 10 минут в своем доме клетки между тренировками на два луча. В течение этого периода intertrial, еще 3-4 мышей можно научить эффективно использовать время. C57BL / 6 мышей обычно пересекают луч с минимальным количеством остановки или тянет время. Однако, когда они кабина, понюхать или посмотреть вокруг, не исходя вперед, следователь должен поощрять мыши для дальнейшего продвижения вперед подталкивания, тыкая, или нажав на нее сзади перчатке пальцами. Как только мышей в сейф, они могут какое-то время (~ 15 сек), чтобы отдохнуть там до следующего суда. После каждой тренировки, мышей, возвращаются непосредственно в своих клетках дома и доставлен обратно в свои жилищные комнаты. Следует отметить, что мышь может заблокировать больше, если они являются более подготовленными и становиться слишком хорошо знакомы с задачей и аппаратов. С другой стороны, обучение может быть продолжено в течение дополнительных дней, если мышь все равно не пройти весь пучок успешно через 2 дня обучения. Если лечение применяется для мышей, базовый показатель деятельности должны быть получены до начала лечения.
- В день тестирования, время, чтобы пересечь каждого луча записываются. Два успешных испытания, в которых мыши не ларек на балке усредняются. Видеозаписи могут быть использованы для более точного анализа поскользнуться и другие наблюдаемые дефицита двигателя. Альтернативный способ оценки луч ходьба по неврологических 1,2 балльной системы, в котором по невозможности пересечь луч, как оценка "1" и возможность пройти луч как правило, с обеими лапами на балке поверхность и менее две ноги скользит, как "7". Скольжения определяется как нога отрывается верхней части балки. В этой системой индексирования, оценка "3" будет соответствовать пересечения луча с помощью перетаскивания конечностей. Животных, что оценки 1 на двух исследованиях не повторно. Описание производительности от пучка, связанные с другими оценки можно найти в Фини и соавт., (1982) и Картер и соавт., (2001).
- Балки и окна очищают от помета мышей и вытер с полотенцами пропитанной 70% этанолом, а затем водой до следующего луча ставить на аппарат.
2. Представитель Результаты:
Рисунок 1. Типичная крест раз мужской и женской C57Bl6 на 6 мм и 12 мм лучей. Когорты от 9 до 11 недельных мышах C57BL/6-NCRL WT были протестированы на обоих пучков через 2 дня обучения. Среднее время для пересечения 12 мм пучка 4,6 ± 0,4 с для мужчин (п = 14) и 3,3 ± 0,3 сек для женщин (п = 11). Время на 6 мм пучка 6,8 ± 0,7 сек для мужчин (п = 13) и 5,9 ± 0,5 сек для женщин (п = 10) (сообщений об ошибках, как SEM).
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Выступление на бревне является полезной мерой тонкой координации и равновесия, и был утвержден предыдущей работе. Луч тест может обнаружить двигателя дефицит из-за возраста, центральной нервной сист `поражений, и генетических и фармакологических манипуляций у молодых и пожилых грызунов 2,3,4. Мыши с корковых поражений влияние часто демонстрируют контралатеральной скольжение на балке 5,6. Луч тест также используется для обозначения моторных навыков дикого типа (WT) и Хантингтон болезни (ГБ) модели мыши с течением времени и оценить улучшения в HD мышей с лечением 7,8. Другая генетическая модель мыши, где двигатель дефициты были обнаружены на бревне включают мышиной модели Sandhoff заболевания, расстройства лизосомальных хранения 9. В выявлении дефицита двигательной координации индуцированных бензодиазепины, луч тест более чувствителен, чем Rotarod. Стэнли (2005) показал, что только 30% ГАМК (А) рецепторов на диазепам или лоразепам была необходима для того, чтобы наблюдать двигателя дефицита на балке по сравнению с более чем 70% занятости рецепторов для дефицита на Rotarod 10. Лучи узкие ширина может быть использован для обнаружения еще более тонкие различия.
В этом исследовании мы тестировали когорте от 9 до 11 недельных мышах WT C57BL/6-NCRL на 12 мм и 6 мм лучей. Среднее время для пересечения 12 мм пучка 4,6 ± 0,4 с для мужчин (п = 14) и 3,3 ± 0,3 сек для женщин (п = 11). Время на 6 мм пучка 6,8 ± 0,7 сек для мужчин (п = 13) и 5,9 ± 0,5 сек для женщин (п = 10) (errorsare сообщениям, SEM). Существовали несколько скользит и не падает на этих мышей на этих лучей. В генетически или фармакологически манипулировать животных, скользит и падает, могут стать более частыми и могут быть определены количественно. Нарушение мышей могут цепляться на стороне пучка, который увеличивает свое время, чтобы крест. Уровень активности может отличаться в зависимости от возраста и штамма мышей. C57BL / 6 мышей, как правило, активные животные 6.
Модификации этого теста, которые могут способствовать мышей, чтобы двигаться вперед включают в себя использование наклонных пучков, а не горизонтальной 2,4. Мышей также может быть помещен в безопасное платформы на несколько секунд увеличить готовность к достижению цели 2. Смешанные факторы для оценки двигательной координации использования бревне включают мотивацию, и мышей, которые перетренированности может стать скучно, и отказывающихся от сотрудничества. Если двигатель дефициты будут найдены, другие тесты, в том числе площадь анализ опорно-двигательного походка, сетка скалолазание, плавание, прыжки скалолазание, и лестница тест может быть использован для дальнейшей оценки дефицита 2,4.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Эксперименты на животных были проведены в соответствии с руководящими принципами и правилами, установленными Caltech Институциональные уходу и использованию животных комитета (IACUC).
Acknowledgments
Янтарный Саутуэлл созданы аппараты и обучение авторов в его использовании. Финансирование было предоставлено в виде субсидии из NINDS Павлу Паттерсон.
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).
