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Neuroscience

マウスで穴を掘る、巣の建設、および囲いの評価

doi: 10.3791/2607 Published: January 5, 2012

Summary

穴を掘る、ネスティングと買いだめはマウスが容易に実験室で行うことを種に典型的な活動です。この資料では、簡単かつ安価に評価できる方法について説明します。これらのプロトコルは、マウス系統、脳の病変や病気に非常に敏感です。さらに彼らはマウスのための"環境エンリッチメント"を構成し、"3ルピー"18の"洗練"の側面を体現。

Abstract

"日常生活の活動"(ADL)を実行する能力の低下はアルツハイマー病(AD)の早期徴候である。 ADの可能な治療の前臨床行動のスクリーニングは、現在、大部分は頻繁に高価な機器や実験者の多くの時間を要求する認知テスト、に焦点を当てています。しかし、人間のエピソード記憶は、(ADのメモリの最も深刻な影響を受けた側面)の大半は非エピソードと思われるげっ歯類のメモリ、とは異なっています。したがって、げっ歯類におけるADの新しいAD治療のためのスクリーニングの現在の方法が成功するために本質的にはほとんどありません。前臨床スクリーニングへの新しいアプローチは、マウスのADLを特徴付けることである。偶発的に、いくつかのそのようなアッセイは、最近オックスフォードで開発されており、ここに三大小文字を区別し、十分に特徴付けが表示されます。

掘り進むことは、最初のオックスフォード13で開発されました。これは、マウスの買いだめのパラダイムを開発する必要性から進化。ほとんどの公開EDの齧歯類の買いだめのパラダイムは、遠くの食料源を接続する通路で、ホームケージにリンクする必要がありました。これは、マウスプルーフ接続通路と食料源を作るだけでなく、ホームケージを変更伴うだろう。そうそれはケージの中にある食料源を置くことは可能であるかどうかと考えられた。それは、コンテナが床に配置された場合、それが翌朝までに空にされたことがわかった。、食品のペレットが、しかし、単にコンテナの入り口のヒープでは、預金ではなく、離れてコンテナから離散的な位置に配置されたが、マウスは、買いだめして本当にであるかのように期待されることがあります。精密検査は、マウスは、彼らが同じように買いだめその場合、本当に選択した場所に彼らの口の中にペレットを持っていない、採掘("穴掘り")の動きを実行していたことが明らかになった。6

食品のペレットは、穴を掘るために不可欠な基質ではない。マウスは、自分のケージから砂利、さらに汚れた寝具を砂で満たされたチューブを空にします。より以上、彼らは空のいずれかのビット8の横に配置されている場合でも、フルチューブを空にします。

いくつかのネストプロトコルは文献で存在する。現在オックスフォード一つは手続きを簡素化し、巣の品質5のよく定義されたスコアリングシステムを持っています。

退蔵のパラダイムは、後にマウスではなく、バック実際のホームケージに買いだめが、買いだめの装置の"ホームベース"での生活に適応された開発されました。このホームベースは、金網製のチューブに接続されていた、の遠位端は、食料源が含まれている。この配置は、マウスが日中は"ホームベース"での生活に適応し、夜だけ買いだめのチューブに入ることを許可されている限り、良好な貯蔵行動を、もたらすことが判明した。

Protocol

1。穴を掘る

1。装置

様々な容器のデザインが試みられた(例えば、容易に洗浄することができる金属製の水差しが、マウスはそれを入力するように消極的だった)。結局、それがプラスチック縦樋の長さ(のような家に雨樋に接続されているが)食品のペレットの偶発的(非意図的)変位を防止するために一方の端でわずかに上昇することを発見し、もう一方の端で密封され、装置の効率的な部分があった。巣穴は現在、プラスチック製縦樋から作られ、68 mmの直径、20センチの長さ( 図1)に切断されています。一端は、12ミリメートル中密度繊維板(MDF)のプラグで封止されている。 (MDFで作業するとき呼吸器の保護が推奨され)。目的と防水を洗浄するため、防水接着剤マスチック化合物は、穴掘りチューブに接着するためにそれを提供するだけでなく、MDFの内側と外側の表面に適用することができます。機械のネジ(5センチ)がもう一方の端Oを昇格するために使用されていますF床からチューブ3センチメートル。二つの穴が挿入さ90 °、ネジの角度で穴掘り管の開放端から1cmを掘削し、4を締められている。

巣穴の直径は、おそらく非常に重要です。シュミット-ホームズら19は 、野生のマウスは主に大きさで私たちの人工的なものに似て巣穴から"巣穴の掃除"していることが観察。。

図1

図1。掘り進むチューブのマウス。

2。手順

  1. 慣れ
    掘り進むことは通常は自発的ですが、特定の学習の要素があります。学習過程は、社会的促進によって強化されています。したがって治療でテストする後であるマウスのグループホームケージに一晩フル穴を配置。それぞれの巣穴は通常、食事として提供された食品のペレット200gを充填されている。 (これは、tを参照する彼の食事の高密度圧縮タイプは、"拡張"ダイエットは、穴を使用されている場合)未満200グラムを開催します。掘り進む基質を選択する際、実験者は考慮などの要因を考慮する必要があります。

    マウスは食べ物の配給(例えば、それらが同時迷路学習タスクを実行するためにやる気にさせる)上にある場合は非食品物質は、室内の植木鉢の土の表面を整列するために使用される、例の粘土のボールのために、使用することができます。エンドウ砂利(小石〜1cmの直径)と砂。マウスは"天井効果"を避けるために、非常に精力的に掘り進むことしている場合は、食品のペレット三倍重いというエンドウ豆砂利や砂は、、食品のペレットに有用な代替です。
  2. ベースライン
    提案された治療後のテストのために行うのと同じ方法でテストを48時間を離れて穴を掘る(好ましくは二つの)ベースラインを実行します。マウスは0700から1900時間暗の光周期で飼育されている場合、テストを最適に午後4時の周りに開始されます。これは敏感な時間です​​。彼らは暗期によくあった、その結果、非常にアクティブな場合はこの時点で、通常は目を覚ましていないとして、テストしたり、穴を掘ると、よりゆっくりとより開始します。開始2時間後には、"スナップショット"測定は、burrowed食品の重量で計算されます。巣穴は、風袋容器に空けて秤量し、ペレットは、ケージに戻される穴を掘るに置き換えられます。マウスが穴になっている場合は、ただ静かに計量容器にそれと内容を注ぎ、ケージでマウスを交換してください。二時間でburrowed重量は、元の200 gから減算して算出され最終的な測定値は、次の朝取られます。タイミングは、マウスがスリープ状態に戻ってしまったことになります(多くの場合、巣穴で)と、もはや積極的に穴掘りしているとして重要ではありません。ベースラインパフォーマンスのバランスの取れたグループを形成するために、二審で撮影した2時間の測定を使用してください。練習17の増加を穴掘りのように、ベースラインはまた、マウスでは、より安定した漸近到達するのに役立ちますより良い治療効果を明らかにtoticパフォーマンス。
  3. テスト
    治療が投与された後にテスト用に、マウスはベースラインの段階でまったく同じ穴掘りテストを与えられている。穴を掘るテストが慢性的に使用する場合、それは少なくとも48時間の別々のテストは、プロシージャへの過剰曝露に起因するパフォーマンスの低下を防ぐためにすることをお勧めします。
  4. (注)
    巣穴にケージの床にburrowed食べ物を交換しないでください。マウスは何もburrowedていない場合でも、掘り進むことが起こった場合、あなたと同じように秤量手順を実行します。秤量傾向によって引き起こされる障害は、行動を刺激するために、そしてすでに基板の一部をburrowedているマウスは、しばしば後に新たな力で穴を掘る開始されますプロセスを計量。

2。予想される結果

C57〜BL / 6マウスは、通常、最初の2時間で70グラム前後巣穴、そして200グラムに近い一晩。海馬病変マウスしばしば穴を掘る5未満G 11( 図2)。リポ多糖投与20が行うようプリオン病は、掘り進む1,2を阻害する 。臨床徴候は、わずか22週間13で現れるのに対し、穴掘りは、病気の脳のホモジネートの注射後10〜12週間でプリオン(スクレイピー)疾患を検出することができます。 ( 図3)。掘り進むことは、カリウムイオンチャネルのサブユニット10の違いは15とノックアウトをひずみに敏感であることが示されている。

図2

図2。制御と海馬病変マウスで2時間でburrowed食物ペレット(中央値と四分位範囲)の重量。後者は、以下のコントロール(P = 0.0001)より有意にburrowed。

図3

図3の重量コントロールとスクレイピー感染マウスで一晩burrowed食物ペレット(手段)。週7から10ポスト噴射するため、両群で(練習で)増加する穴掘りが、1週間から12掘り進むスクレイピーのグループで減少し、群間差は、(平均値の二つの標準誤差を超えて)統計的に有意となる。

3。ディスカッション

ラット、スナネズミ、ハムスターやエジプトのとげのマウス8 -我々は、げっ歯類の他の種に穴を掘るテストしている。すべてが、後者は、穴を掘るような砂利や砂のような地上波基板の実質的な量を誘発したが、食料のペレットの穴掘りすると、さらに地上の材料と豊富な経験の後、非常に少なかったことができる。マウスからこの違いの理由は知られていない。この作業が完了した後、それはエジプトのとげのあるマウスは、実際には野生の巣穴をしないように発見された、彼らはまた、スナネズミで作られた巣穴、彼らの自然なhaの表面を占めることができるbitatは、しばしばハードロックです。ナイロビでの最近の観察では、野生で穴を掘るを行う属のAcomys、ウィルソンのとげだらけのマウス(Acomys wilsoni)とパーシバルのトゲマウス(Acomys percivali)、、内にも研究室でburrowed、ことを示した。

4。ネスティング

1。装置

このテストは、個々のケージで実行され、適当な穴を掘るために使用されているものと同じものを。通常のベッドには0.5cmの深さに床をカバーする必要があります。 (深さのばらつき、そして非常に深い寝具は、巣の構造に影響を及ぼす可能性のある)。各ケージは"Nestlet"、押された綿中綿(Ancare)の5cmの正方形が付属しています。

2。手順

マウスは、暗期1時間くらい前にネストケージに個別に配置され、結果は翌朝に評価されています。穴を掘ると同様に、と同様の理由により、タイミングは重要ではありません。

3。スコアリング

巣は5点尺度( 図4-8)で評価され、引き裂かれていないNestletの量も5を秤量する。

  1. Nestletは(> 90%無傷の)大部分は手つかずです。
  2. Nestletは部分的に(そのまま、残りの50〜90パーセント)まで引き裂かれている。
  3. Nestletは主にシュレッダーですが、頻繁に特定できる巣のサイトがない:Nestletの<50%はそのまま残りますが、<90%がケージの床面積の四半期内にある、綿をケージ周りの巣が広がりに収集されていない、すなわち。注:材料は、時々広く定義されている巣のエリアにあるかもしれないが、重要な定義は50から90パーセントを細断処理されていることです。
  4. 識別可能な、しかし平らな巣:> Nestletの90%が最高引き裂かれ、材料は、ケージの床面積の四半期内に巣に収集されますが、巣は、上にカールマウス本体の高さ(より高い壁で、フラットでその円周の50%未満でその側)。
  5. (近くに)完全なn個のESTは:> Nestletの90%が最高引き裂かれ、巣は、その円周の50%以上上でマウス本体の高さよりも高い壁で、噴火口です。

ここで、基準が違いを分割同意しない。例えばunshredded 0.7グラムピースと完璧な巣は4.5のスコアを獲得するだろう。

図4

図4。巣のスコア1

図5

図5。巣のスコア2

図6

図6。巣のスコア3

図7

図7。ネストスコア4

図8

図8。巣のSCORE 5

4。予想される結果

彼らの目的は体温調節だけでなく、生殖に関連付けられているようにオスとメスの両方が、巣を作ります。我々は単一の実験の対照比較を行っていないものの、C57BL / 6マウスの場合、男性と女性のための巣のスコアは、同じ範囲内にあります。ほとんどのC57BL / 6マウスでは、巣の構築4-5得点が、海馬が損傷されたときの中央値スコアは1-2の周りのようになります、3のスコアは( 図9)を超過することはほとんどありません。ネスティングも10〜12週1,2,16周りプリオン病に敏感であることが判明した

図9

図9。対照マウスと背側、腹側と完全な海馬の病変を有するマウスの巣のスコア(中央値と四分位範囲)。唯一の完全な病変のマウスは、選択的背側とventrのネスト、その効果の抑制を示すらの地域は、サブスレッショルドが添加剤として表示されます。

5。買いだめ

1。装置

"ホームベース"のシリーズは、ワイヤーメッシュ製のチューブに接続して食物ペレットが配置されている遠位端と一時的に木栓による近位端で永久的に密封。されていますこれは、ホームベースへの適応がoccurred7を持つ前にチューブに入るマウスを防ぐために使用されます。

装置( 図10)は、基本的な原則が守られる限り、様々な方法で行うことができます。私達のものは8木製の箱、各30透明なパースペックスの蓋付き× 13 × 15cmの行で構成されています。それぞれが水のボトルを提供しており、買いだめのチューブはプッシュ嵌合されるに戻すに穴を持っています。チューブは長さ10cm黒プラスチック、直径40mmで作られ、50cmの全長を形成するために、45センチのワイヤメッシュチューブ、、4cmの直径に参加しました。メッシュは13mmの正方形で構成され、とメッシュの穴を小さくするとを通して落下食物ペレットを防ぐためにミスがアラインメッシュとのダブルロールです。 6ミリメートルの正方形メッシュが使用可能な場合はこの1つのロールが十分かのように良い材料です。食物ペレットが配置されているチューブ、、の遠位端は閉じられます。近位端は、取り外し可能な木栓で密封されています。

図10

図10。買いだめ管のマウス

2。手順

  1. 一般的に、買いだめは初めて非常に変数であり、いくつかのマウスは、すべてでは買いだめしないことがあります。買いだめは、穴を掘るように、練習で改善されます。治療を投与する前に、そのため、実験的な設計が可能なことを、ベースラインのセッションが最高の与えられている。独立変数は、(非条件)変異マウスや、異なるマウス系統のテストと同じように、生来のであれば明ら​​かに、これは実用的ではありません。
  2. マウスを入れています一日の早い段階での各ボックスには、それに慣らすために。ボックスは、それが"家"だと感じられるように、また、少なくとも一晩のために実際のグループホームケージにされている段ボールのトンネル、汚れた寝具の寛大な部分を備えている。退蔵管へのアクセスは、木製の栓で夕方まで阻止される。 100グラム食物ペレット(小と大の混合物)は(管垂直に保持してもう一方の端で、それらをに注ぐことにより)買いだめ管の遠位端に配置されている。マウスは、テストが始まる前に穏やかに空腹であることを確認するには、自宅のボックスは食べ物で提供されていません。
  3. ちょうど暗いフェーズの開始前に、買いだめのチューブへのマウスへのアクセスを許可するように木製の栓を取り除く。翌朝は(再び、タイミングが重要ではない)のホームベースのボックスにホードされているすべての食品のペレットを収集し、重量を量る。

6。予想される結果

雌のC57BL / 6マウスを使用して、ホード金額の中央値は、周りになる50〜70 gの前頭前野の病変だけ弱い効果12( 図11)を持っているのに対し、海馬病変が強く、hoarding11を抑制する。

図11

図11。対照と内側前頭前野、病変マウス(中央値と四分位範囲)でホード食物ペレットの重量。中央値は大きく異なるものの、コントロールの高い変動性は、結果が(P = 0.3)、統計的に有意から離れていることを意味します。

Discussion

これらのテストは、実行することは非常にシンプルですが、効果の大きさは、彼らはラッセルとバーチの3ルピー"18の"洗練"の側面に準拠している治 ​​療法、系統差、等にそれらを非常に敏感になるため、非常に大きいです。確かに、穴を掘るような試験で良好なパフォーマンスを得るには、動物に良い一般的な健康の指標のようです。したがって、これは動物福祉の評価のための良いテストになる可能性があります。

実験用げっ歯類のための環境エンリッチメントの重要性は最近認識されています。ネスティング材料の提供は、多くの動物の家で、現在標準的な手法であり、これを行うのは簡単です。熱意これでマウスの巣穴が潜在的に優れた濃縮が、これはまだ開発されていないの提供の実用的な方法だと残念ながら"自己リロード"穴を掘り進むことになります。マウスは、買いだめを見つけるかどうかを豊かにまだ決定されていない。

_content">一つの欠点は、これらのテストによって生成されたデータは、一般的に(ディストリビューションではガウス分布ではない)ノンパラメトリックであるということですので、適切なノンパラメトリックな統計は、一対比較のための例:Mann - WhitneyのU検定、それらを分析するのに必要なクラスカルノンパラメトリックデータのための適切な分散分析のテストがないため、反復測定のデザインは、使用されている場合、マルチグループデータのウォリスANOVAは。、結果は彼らがより正規分布に準拠させるために平方根やログの手続により、例えば、形質転換することができる。

装置の測定値は、テキストで指定されている(米国の実験者のための有用な)に若干異なって見える場合がありますが大きな違いは避けるべきである。ただし、場合によっては他の実験者は、異なる構造がここに記載されているものよりも良い仕事があります。

すべての行動の測定のように、マウスが非アクティブ状態が明らかにdetrimを持っているので、彼らの活動レベルが正常であるかどうかをテストする必要があります種 - 典型的な行動でental効果。スクレイピー感染マウスは、障害者掘り進むとネスティングを示していたときに、彼らの活動レベルは、(オープンフィールド装置で試験)正常であった。確かに、多動の周期は、これらの種-典型的な行動は、最初の2を損なわれている約2〜4週間後に発生します。

種 - 典型的な動作ですすべてが穴掘り、ネスティングと買いだめに海馬病変によって生成される強力な機能障害は、これらの病変のような定評のある効果である空間学習とmemory9の障害を補完します。彼らは紀元14年のように特徴的な日常生活の活動の障害に相当すると思われる。

これらの種典型的なテストはうまくアルツハイマー病や他の神経変性疾患14の治療のための前臨床スクリーニングにも大いに役立つことが証明されるかもしれない。多くの人間の脳の障害で損失または通常の前夜を実行する能力が低下rydayタスクは、認知障害などの疾患の他の機能と同様に重要である。特に、この損失は、介護者の関与を必要とする可能性があり、大きな社会経済的な負担は、このように頻繁に課します。

Disclosures

利害の衝突は宣言されません。

Acknowledgments

オックスフォード大学へのオープンアクセスの資金を提供するためのウェルカムトラスト。ロバートディーコンは、ウェルカムトラスト助成金WT084655MAによって資金を供給オックスフォードOXIONグループのメンバーです。

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マウスで穴を掘る、巣の建設、および囲いの評価
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Deacon, R. Assessing Burrowing, Nest Construction, and Hoarding in Mice. J. Vis. Exp. (59), e2607, doi:10.3791/2607 (2012).More

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