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Neuroscience

Évaluation des terriers, la construction du nid, et la thésaurisation chez les souris

doi: 10.3791/2607 Published: January 5, 2012

Summary

Terriers, de nidification et la thésaurisation des espèces typiques des activités que les souris effectuer facilement en laboratoire. Cet article décrit comment ils peuvent être facilement évalués à un prix avantageux. Ces protocoles sont extrêmement sensibles à la souche de souris, des lésions cérébrales et les maladies. En outre, ils constituent «l'enrichissement de l'environnement» pour les souris, et incarner le "raffinement" aspect du «3 R» 18.

Abstract

La détérioration de la capacité d'exécuter «Activités de la vie quotidienne» (AVQ) est un signe précoce de la maladie d'Alzheimer (MA). Préclinique de dépistage comportemental de traitements possibles pour les AD actuellement en grande partie se concentre sur les tests cognitifs, ce qui exige souvent un équipement coûteux et beaucoup de temps expérimentateur. Cependant, la mémoire épisodique humaine (l'aspect le plus gravement touchés de la mémoire dans AD) est différente de la mémoire chez les rongeurs, ce qui semble être en grande partie non épisodique. Par conséquent, les façons actuelles de dépistage pour des traitements nouveaux pour AD AD chez les rongeurs sont intrinsèquement peu de chances de réussir. Une nouvelle approche de dépistage précliniques serait de caractériser l'ADL de souris. Fortuitement, plusieurs de tels dosages ont été développés récemment à Oxford, et voici les trois plus sensibles et bien caractérisés sont présentés.

Terriers a été d'abord développé à Oxford 13. Il a évolué à partir d'un besoin de développer un paradigme thésaurisation de la souris. La plupart publientparadigmes éd thésaurisation rongeurs nécessaire une source de nourriture lointaines pour être relié à la cage par un passage reliant. Cela impliquerait de modifier la cage ainsi que de faire la preuve d'un passage de la souris de raccordement et source de nourriture. Ainsi, il a été examiné s'il serait possible de mettre la source de nourriture dans la cage. On a constaté que si un conteneur a été placé sur le sol, il a été vidé par le lendemain matin., Les granulés alimentaires ont été, cependant, simplement déposée dans un tas à l'entrée de conteneurs, plutôt que placés dans un endroit discret loin du conteneur, comme on pouvait s'y attendre si les souris étaient vraiment thésaurisation eux. Une inspection minutieuse a montré que les souris ont été performants à creuser («terriers») mouvements, ne portant pas les boulettes dans leurs bouches à un endroit choisi comme ils le feraient si véritablement thésaurisation eux. 6

Granulés alimentaires ne sont pas un substrat essentiel pour creuser des terriers; souris sera tubes vides remplis de sable, le gravier, même la litière souillée de leur propre cage. Plusplus, ils vont vider un plein tube, même si un vide est placé à côté d'elle 8.

Plusieurs protocoles de nidification existent dans la littérature. Le présent Oxford une simplifie la procédure et a un système de notation bien définis pour les cinq de la qualité du nid.

Un paradigme thésaurisation a été développé plus tard dans lequel les souris, plutôt que de thésaurisation de retour à la cage vraie maison, ont été adaptés à la vie dans la "base" d'un appareil de la thésaurisation. Cette base de maison a été relié à un tube en treillis métallique, l'extrémité distale de qui contenait la source de nourriture. Cet arrangement s'est avéré le rendement thésaurisation bonne, aussi longtemps que les souris ont été adaptés à la vie dans la «base» pendant la journée et seulement autorisés à entrer dans le tube thésaurisation nuit.

Protocol

1. Terriers

1. Un appareil

Conceptions différentes de conteneurs ont été jugés (par exemple une cruche en métal qui pourrait être facilement nettoyé, mais les souris ont été réticents à y entrer). Finalement on a découvert que d'une longueur de tuyau de descente en plastique (comme connecté à gouttières sur les maisons) légèrement surélevée à une extrémité pour empêcher le déplacement accidentel (non délibérés) de boulettes de nourriture et scellé à l'autre bout, était une pièce de l'efficacité de l'appareil. Burrows sont désormais fabriqués à partir de descente en plastique, 68 mm de diamètre, coupées en longueurs de 20 cm de long (figure 1). Une extrémité est scellée avec un bouchon de 12 mm de moyenne densité (MDF). (Protection respiratoire est conseillé lorsque vous travaillez avec MDF). Pour le nettoyage et l'imperméabilisation, un imperméable mastic composé adhésif peut être appliqué sur les surfaces à l'intérieur et l'extérieur de la MDF ainsi que servant à coller dans le tube fouisseurs. Vis à métaux (5 cm de long) sont utilisées pour élever l'autre extrémité of le tube 3 cm du sol. Deux trous sont percés à 1 cm de l'extrémité ouverte du tube fouisseurs à un angle de 90 ° et les vis insérées et resserré 4.

Le diamètre des terriers est probablement critique; Schmid-Holmes et al 19 a observé que les souris dans la nature "terrier nettoyé" principalement de taille similaire à ceux que nous terriers artificiels..

Figure 1

Figure 1. Une souris dans un tube fouisseurs.

2. Procédure

  1. L'accoutumance
    Terriers est normalement spontanée, mais il ya un élément d'apprentissage de certains. Le processus d'apprentissage est renforcé par la facilitation sociale. Donc place un terrier pleine nuit dans la cage foyer de groupe de souris qui sont plus tard pour être testée avec un traitement. Chaque terrier est remplie avec 200 g de boulettes de nourriture normalement fourni en régime. (Ceci fait référence à tIl denses de type comprimé de régime alimentaire, si une "élargi" régime est en usage dans le terrier tiendra moins de 200g). Les expérimentateurs doivent prendre en considération des facteurs tels lors de la sélection d'un substrat fouisseurs.

    Si les souris sont sur le rationnement alimentaire (par exemple, pour les motiver à exécuter une tâche labyrinthe simultanées d'apprentissage) des substances non alimentaires peuvent être utilisés, pour les billes d'argile, par exemple, que la ligne utilisée pour la surface du sol dans des pots de plantes d'intérieur; pois bardeaux (petites pierres ~ 1 cm de diamètre) et de sable. Bardeaux de pois et de sable, étant trois fois plus lourd que des granulés alimentaires, sont des substituts utiles pour les granulés alimentaires si les souris sont fouisseurs très vigoureusement, afin d'éviter un «effet plafond».
  2. Baselining
    Run (de préférence deux) de base fouisseurs essais 48 h en dehors de la même manière que se fera pour les tests après le traitement proposé. Le test est optimale a commencé vers 16 heures si les souris sont logés sur une sombre 0700-1900 h cycle lumineux. C'est un moment délicatà tester, car ils ne sont pas normalement éveillé à ce moment et fouisseurs démarre plus lentement que si elles étaient bien dans la phase d'obscurité et par conséquent très active. Deux heures après le départ, un «instantané» de mesure est prise du poids de la nourriture enfouie; le terrier est vidé dans un récipient taré et pesé, et les pastilles remplacé dans le terrier qui est remis dans la cage. Si la souris est dans le terrier, juste versez doucement le contenu et c'est dans le récipient de pesage et de remplacer la souris dans la cage. Le poids creusé à deux heures est alors calculé par soustraction de l'original de 200 g. La lecture finale est prise le lendemain matin. Timing n'est pas critique tant que les souris sont rentrés pour dormir (souvent dans le terrier) et ne sont plus activement fouisseurs. Utilisez la mesure 2 h prises sur le second procès de former des groupes équilibrés pour la performance de base. Comme fouisseurs augmente avec la pratique 17, baselining aide également les souris à atteindre asymp plus stableperformances asymptotique qui révèle les effets du traitement meilleur.
  3. Test
    Pour le test, après les traitements sont administrés aux souris sont donnés le test fouisseurs exactement les mêmes que dans la phase de baselining. Si le test des terriers est d'être utilisé de façon chronique, il est recommandé qu'au moins 48 h de séparer les tests pour empêcher une baisse des performances due à une surexposition à la procédure.
  4. Remarque
    NE PAS remplacer les aliments creusé sur le sol de la cage dans le terrier. Même si la souris n'a pas creusé rien, effectuez la procédure de pesée que vous le feriez si fouisseurs avait eu lieu; les perturbations causées par la pesée a tendance à stimuler les comportements, et les souris qui ont déjà creusé partie du substrat sera souvent fouisseurs commencera avec une vigueur renouvelée après la processus de pesage.

2. Les résultats attendus

C57 ~ BL / 6 souris généralement creusent autour de 70 g dans les deux premières heures, et près de 200 gpendant la nuit. Hippocampe des souris lésées souvent creusent moins de 5 g 11 (figure 2). Des maladies à prions inhibe fouisseurs 1,2, tout comme 20 l'administration de lipopolysaccharide. Terriers peuvent détecter des prions (tremblante) la maladie à 10-12 semaines après l'injection d'homogénat de cerveau malade, alors que les signes cliniques n'apparaissent que 13 à 22 semaines. (Figure 3). Terriers a été montré à être sensibles aux différences de contrainte 15 et knock-out de potassium sous-unités de canaux ioniques 10.

Figure 2

Figure 2. Poids de granulés de nourriture (les médianes et les intervalles interquartiles) creusé en deux heures par le contrôle et l'hippocampe des souris-lésés. Ce dernier creusé sensiblement moins que les témoins (p = 0,0001).

Figure 3

Figure 3. Poids desboulettes de nourriture (des moyens) creusé durant la nuit par le contrôle et la tremblante du mouton chez des souris infectées. Terriers augmente (avec la pratique) dans les deux groupes à partir de la semaine 7 à 10 post-injection, mais à partir de 12 semaines diminue fouisseurs dans le groupe de la tremblante et la différence entre les groupes devient statistiquement significative (supérieure à deux écarts-types de la moyenne).

3. Discussion

Nous avons testé des terriers dans les autres espèces de rongeurs - rats, les gerbilles, hamsters et souris épineuse égyptienne 8. Tous, mais ce dernier pourrait être amené à des quantités importantes de substrats terrier terrestres tels que le gravier ou le sable, mais des terriers de boulettes de nourriture était beaucoup moins, même après une longue expérience avec les matériaux terrestres. La raison de cette différence de souris n'est pas connu. Après ce travail avait été fait, on a découvert que les souris épineuse égyptienne ne pas en fait faire des terriers à l'état sauvage, ils peuvent occuper des terriers creusés par les gerbilles, aussi la surface de leur ha naturellesBitat est souvent le hard rock. Observation récente a montré que, à Nairobi, au sein de l'Acomys genre, la souris Wilson épineux (Acomys wilsoni) et Percival épineuse de la souris (Acomys percivali), qui ne s'enfouissent dans la nature, également enfouis dans le laboratoire.

4. Nesting

1. Un appareil

Ce test est effectué dans des cages individuelles; les mêmes que ceux utilisés pour creuser des terriers sont convenables. La literie normale devrait recouvrir le sol à une profondeur de 0,5 cm. (Variation en profondeur, et la literie très profonde, pourrait affecter la construction du nid). Chaque cage est fourni avec un "Nestlet", un carré de 5 cm de ouate de coton pressées (Ancare).

2. Procédure

Les souris sont placées individuellement dans des cages de nidification environ une heure avant la phase d'obscurité, et les résultats sont évalués le lendemain matin. Comme avec des terriers, et pour des raisons similaires, le timing n'est pas critique.

3.Scoring

Les nids sont évaluées sur une échelle de 5 points (figures 4-8), et le montant des untorn Nestlet est aussi pesé 5.

  1. Le Nestlet est largement intacte (> 90% intact).
  2. Le Nestlet est partiellement déchiré (50-90% restant intacte).
  3. Le Nestlet est surtout déchiquetés, mais souvent il n'ya pas de site de nidification identifiables: <50% de la Nestlet reste intacte, mais <90% est dans un quart de la superficie plancher de la cage, à savoir le coton n'est pas rassemblés dans un nid, mais la propagation autour de la cage . Remarque: le matériel peut parfois être dans une zone de nidification au sens large, mais la définition critique est que 50-90% a été déchiqueté.
  4. Un nid d'identifiable, mais à plat:> 90% de la Nestlet est arraché, le matériel est rassemblé dans un nid dans un quart de la superficie plancher de la cage, mais le nid est plat, avec des murs plus hauts que la hauteur du corps de la souris (recroquevillé sur de son côté) inférieur à 50% de sa circonférence.
  5. A n (proximité) parfaitEST:> 90% de la Nestlet est arraché, le nid est un cratère, avec des murs plus hauts que la hauteur du corps de la souris sur plus de 50% de sa circonférence.

Lorsque des critères ne sont pas d'accord diviser la différence. Par exemple un nid parfait avec une pièce non déchiquetés 0.7g serait score de 4,5.

Figure 4

Score Figure Nest 4 1.

Figure 5

Figure 5. Nest score 2

Figure 6

Figure 6. Nest score 3

Figure 7

Figure 7. Score de 4 Nest

Figure 8

Figure 8. SCOR Neste 5

4. Les résultats attendus

Les mâles et les femelles construisent des nids, que leur but est la thermorégulation tout en étant associés à la reproduction. Pour les souris C57BL / 6, les scores nid pour les mâles et les femelles sont dans la même gamme, même si nous n'avons pas fait une comparaison contrôlée en une seule expérience. La plupart des souris C57BL / 6 Score 4-5 sur la construction du nid, mais quand l'hippocampe est lésé le score médian se situerait autour de 1-2; un score de 3 est peu susceptible d'être dépassée (figure 9). Imbrication également prouvé à être sensibles aux maladies à prion autour de 10-12 semaines 1,2,16.

Figure 9

Figure 9. Scores Nest (médianes et les intervalles interquartiles) pour les souris témoins et des souris présentant des lésions de la dorsale, hippocampe ventral et complète. Seules les souris montrent une inhibition complète lésion de la nidification, donc les effets de la dorsale sélective et ventrrégions apparaissent sous-al seuil mais additive.

5. Palissade

1. Un appareil

Une série de "bases de la maison" sont reliés à des tubes en treillis métallique, scellée de façon permanente à l'extrémité distale où les boulettes de nourriture sont placés temporairement et à l'extrémité proximale par un bouchon en bois. Ceci est utilisé pour empêcher les souris d'entrer les tubes avant de l'adaptation à la base de la maison a occurred7.

L'appareil (figure 10) peut être fait de diverses façons, tant que les principes de base sont respectées. Ours se compose d'une rangée de huit boîtes de bois, chaque 30 x 13 x 15 cm avec couvercle en plexiglas transparent. Chacun est livré avec une bouteille d'eau, et a un trou dans le dos dans lequel le tube thésaurisation est emmanchée. Les tubes sont faits de plastique noir, 10 cm de long, 40 mm de diamètre, relié à un tube de treillis métallique de 45 cm de long, 4 cm de diamètre, pour former une longueur totale de 50 cm. Le maillage est composé de 13 carrés mm,et est un rouleau double avec les mailles mal alignées pour faire les trous dans les mailles plus petites et de prévenir boulettes de nourriture tomber à travers. Si 6 mm maille carrée est disponible ceci est un meilleur matériau comme un rouleau serait suffisant. L'extrémité distale du tube, où les boulettes de nourriture sont placées, est fermé. L'extrémité proximale est scellée avec un bouchon amovible en bois.

Figure 10

Souris Figure 10. Thésaurisation dans les tubes

2. Procédure

  1. Typiquement, la thésaurisation est très variable la première fois et certaines souris ne peut accumuler du tout. Thésaurisation, comme des terriers, s'améliore avec la pratique. Par conséquent, lorsque la conception expérimentale permet, des séances sont les meilleurs baselining donné avant un traitement est administré. De toute évidence, ce n'est pas pratique si la variable indépendante est innée, comme avec une (non conditionnelle) mutant souris ou lors du test de souches de souris différentes.
  2. Une souris est mis enchaque caisse au début de la journée pour s'habituer à elle. La boîte est fournie avec un tunnel en carton qui a été dans la cage vrai groupe pour au moins une nuit, a également une généreuse portion de la litière souillée, pour lui faire sentir comme «chez soi». Accès au tube thésaurisation est empêché jusqu'au soir avec un bouchon en bois. 100 g de boulettes de nourriture (un mélange de petits et grands) est placé à l'extrémité distale du tube de thésaurisation (en les versant dans l'autre extrémité du tube tenu verticalement). Pour vous assurer que la souris est légèrement faim avant de commencer les essais, la boîte de la maison n'est pas fourni avec la nourriture.
  3. Juste avant le début de la phase d'obscurité, retirez le bouchon de bois pour permettre l'accès de la souris pour le tube thésaurisation. Le lendemain matin (encore une fois, le timing n'est pas critique) de recueillir et peser tous les granulés alimentaires qui ont été amassés dans la boîte de base d'origine.

6. Les résultats attendus

En utilisant C57BL / 6 femelles souris, le montant médian thésaurisée se situerait autour de50-70 g. Lésions hippocampiques vivement de supprimer hoarding11, alors que les lésions du cortex préfrontal n'ont qu'un faible effet 12 (figure 11).

Figure 11

Figure 11. Poids des boulettes de nourriture amassés par le contrôle et cortex préfrontal médial-lésés des souris (les médianes et les intervalles interquartiles). Bien que les médianes diffèrent considérablement, la grande variabilité dans les contrôles signifie que le résultat est loin d'être statistiquement significative (p = 0,3).

Discussion

Ces tests sont extrêmement simples à exécuter, mais les tailles d'effet sont très grandes, ce qui les rend extrêmement sensibles aux traitements, les différences de souches, etc Ils sont conformes aux "Raffinement" aspect de Russell et Burch 3 R "18. En effet, de bonnes performances sur des tests comme fouisseurs semble être le signe d'une bonne santé générale des animaux. Donc cela pourrait être un bon test pour l'évaluation du bien-être animal.

L'importance de l'enrichissement environnemental pour les rongeurs de laboratoire est bien reconnu ces jours-ci. Fourniture de matériel de nidification est maintenant pratique courante dans les maisons de nombreux animaux, et cela est facile à faire. L'enthousiasme avec lequel creusent des terriers souris fait un enrichissement potentiellement excellent, mais malheureusement, une «auto-rechargement" terrier qui serait un moyen pratique de fournir ce qui n'a pas encore été développé. Que les souris trouvent thésaurisation a enrichissantes pas encore été déterminée.

_content "> Un inconvénient est que les données générées par ces tests est généralement non-paramétriques (non gaussienne de la distribution), donc appropriée statistiques non paramétriques sont nécessaires pour les analyser, par exemple, le test de Mann-Whitney U pour les comparaisons par paires, de Kruskal- Wallis ANOVA pour le multi-groupe de données. Si répétées conçoit mesures sont utilisées, car il n'existe aucun test ANOVA adaptée pour les non-paramétrique de données, les résultats peuvent être transformées, par exemple en racine carrée ou procédures journal pour les rendre conformes à une répartition plus normale .

Les mesures de l'appareil peuvent être légèrement différentes de celles spécifiées dans le texte (utile pour les expérimentateurs Etats-Unis), mais de grandes différences devraient être évitées. Toutefois, dans certains cas, d'autres expérimentateurs peuvent trouver différentes constructions fonctionnent mieux que celles décrites ici.

Comme pour toutes les mesures comportementales, les souris doivent être testés pour voir si leur niveau d'activité sont normaux, comme l'inactivité aura évidemment un detrimentale effet sur les espèces typiques de comportements. Lorsque la tremblante chez des souris infectées ont été affaiblies et montrant des terriers de nidification, leurs niveaux d'activité sont normaux (testé dans un appareil en plein champ). En effet, une période d'hyperactivité survient environ 2-4 semaines après ces comportements typiques de chaque espèce sont d'abord altérée 2.

La dépréciation forte produite par des lésions hippocampiques sur les terriers, de nidification et la thésaurisation, qui sont tous des espèces typiques de comportements, complète les déficiences dans l'apprentissage spatial et Mémoire9 qui sont bien établis tels effets de ces lésions. Ils semblent être équivalentes aux déficiences dans les activités de la vie quotidienne, si caractéristique de la MA 14.

Ces tests propres à l'espèce pourrait bien se révéler d'une grande utilité dans le dépistage préclinique pour des traitements pour la maladie d'Alzheimer et autres maladies neurodégénératives 14. Dans de nombreux troubles du cerveau humain une possibilité de perte ou réduite d'effectuer la veille normaletâches ryday est aussi importante que les autres caractéristiques de la maladie, comme la déficience cognitive. En particulier, cette perte peut nécessiter l'implication des soignants et le fardeau socio-économique de cette grande impose si souvent.

Disclosures

Pas de conflits d'intérêt déclarés.

Acknowledgments

Le Wellcome Trust pour fournir un financement libre accès à l'université d'Oxford. Robert Deacon est un membre du groupe d'Oxford OXION, financé par le Wellcome Trust WT084655MA subvention.

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