Protocolli sono presentati per due compiti stabiliti coordinazione motoria, il bar rotarod e orizzontali di accelerazione, anche due test sviluppati in Oxford di recente, le barre statiche e barre parallele. Questi test in grado di rilevare deficit motori potenzialmente di interesse in sé, oltre ad essere possibili variabili in prove di altre aree del comportamento.
I topi sono sempre più utilizzati in neuroscienze comportamentali, in gran parte sostituendo i ratti come animali del comportamentista di scelta. Prima che possono essere valutati gli aspetti del comportamento, come emotività o cognizione, tuttavia, è di vitale importanza per determinare se le capacità motorie di esempio un topo mutante o lesionato consentire tale valutazione. Prestazioni su un labirinto compito che richiede forza e di coordinamento, come ad esempio il labirinto ad acqua di Morris, potrebbe anche essere compromessa in un mouse dal motore, piuttosto che cognitivo, disturbi, quindi è essenziale per analizzare selettivamente il secondo dal primo. Ad esempio, sensomotorio menomazioni causate da antagonisti NMDA hanno dimostrato di alterare le prestazioni acqua labirinto 2.
Coordinazione motoria si valuta tradizionalmente in topi e ratti dal test rotarod, in cui l'animale è posto su una barra orizzontale che ruota attorno al suo asse longitudinale; l'animale deve percorrere avanti per rimanere in posizione verticale e non cadere.Sia la velocità impostata e versioni accelerazione di rotarod sono disponibili.
Gli altri tre test descritti in questo articolo (barra orizzontale, aste statiche e parallele) ogni misura coordinamento apparato statico. La barra orizzontale richiede anche forza per prestazioni adeguate, in particolare degli arti anteriori come il mouse inizialmente prese il bar solo con le zampe anteriori.
Ratti adulti non si comportano bene nei test, come le barre statiche e barre parallele (osservazioni personali), ma appaiono meno ben coordinate rispetto ai topi. Ho testato solo ratti maschi, tuttavia, e topi maschi sembrano generalmente meno coordinato bene rispetto alle femmine. I topi sembrano avere una forza superiore: rapporto peso rispetto ai ratti, il nome latino, Mus musculus, sembra del tutto appropriato. Rotarod, le variazioni del test di contatto piede 12 o il (Noldus) 15 Apparecchiatura Passerella sono generalmente utilizzati per valutare coordinazione motoria in ratti.
Comportamento si manifesta con l'azione, e l'azione richiede abilità motorie, compreso il coordinamento del corpo. Uno dei primi esperimenti della storia del comportamento animale è stata eseguita da Colin Stewart, uno studente di dottorato alla Clark University negli Stati Uniti 11. Ha misurato l'attività di ratti mettendoli in un tamburo e contato il numero di volte che si è scoperto. Questo apparato iniziale era probabilmente il precursore di esecuzione ruote e la prova rotarod attualmente utilizzati, sebbene nella apparecchiatura Stewart il topo era all'interno del tamburo, il cui movimento trainato dal ratto, mentre nel rotarod l'animale cammina all'esterno un tamburo rotante o di canna, che è motorizzata.
L'asta originale usato da Dunham e Miya (1957) 7 ha avuto una velocità impostata, ma le versioni oggi accelerazione (Jones e Roberts 1968) 9 sono disponibili. Lo svantaggio di un rotarod velocità impostata è che alcuni animali con scarsa coordinazione cadranno al'inizio, mentre per coloro che soggiornano in poi, il test inizierà presto a misurare la resistenza piuttosto che dal coordinamento per sé. La risultante distribuzione bimodale dei punti di dati può essere sufficientemente anormali da precludere l'analisi parametrica. Quando viene utilizzato un rotarod accelerazione, specialmente se viene accelerato solo quando un criterio insieme, come rimanere acceso per 10 sec, viene raggiunto, la distribuzione dei dati è più probabile che sia gaussiana. Il tasso di accelerazione può essere regolata in modo che la fatica del motore non gioca un ruolo significativo nelle prestazioni, un mouse è improbabile che possa subire affaticato dopo appena 2-3 minuti di tempo sul rotarod.
Il "test del nastro" 1, "test gruccia" o barra orizzontale misura la forza degli arti anteriori e coordinamento. I due epiteti indicati si riferiscono al suo sviluppo; originariamente è stato utilizzato una stringa, ma gli autori hanno notato che le prestazioni dipendeva molto da come tesa la corda è stata, quindi, sperimentatori future usato una barra di metallo, spesso una gruccia. Abbiamo trovato che la capacità di un mouse per afferrare la barra è inversamente proporzionale al suo diametro, e hanno in standard utilizzato da 2 mm bar. Nel test pesi (vedi protocollo Giove "Misurare la forza del topo") il finissimo filo di una pelliccia / scala collezionista bollitore permette agli animali più forti per garantire una buona presa tale da poter sollevare più di loro proprio peso corporeo. Tuttavia, utilizzando grandi barre orizzontali diametro può essere un vantaggio in quanto migliora la sensibilità del test, con solo un bar 2 mm più normali C57BL / 6 topi raggiungono prestazioni soffitto. Quindi abbiamo recentemente adottato un apparato di tre bar, le barre possono essere facilmente scambiati come si inseriscono nel tacche tagliate le cime delle colonne di sostegno. Le barre sono tenute sotto tensione (particolarmente importante per rendere la barra 2 millimetri rigida), si inseriscono le tacche solo quando i supporti sono leggermente disegnati insieme (come un arco lungo e la relativa stringa) (vedi Figura 3).
Aste statiche o travi sono stati spesso utilizzatiper misurare il coordinamento, ma la motivazione supplementare è stato sempre usato per convincere gli animali a percorrere l'asta. Hanno negoziato una trave orizzontale per raggiungere un obiettivo desiderato, come ad esempio la gabbia a casa, rifugio da una luce brillante, o cibo (se è stato fatto affamati). Tuttavia, nel corso delle indagini su questo tipo di test, ho scoperto che i topi si trasformerebbe spontaneamente in giro quando sono immessi sul finale "aperto" di una canna a sbalzo, e poi attraversarlo fino a raggiungere la fine supportato. Questa tecnica elimina la necessità di formazione (necessaria nelle varianti di test precedentemente citati) come la reazione innata di un mouse per se posizionato vicino all'estremità di un'asta elevata è tentare di raggiungere la fine supportato. Questo non significa, naturalmente, eliminare il problema che i cambiamenti motivazionali potrebbero influire sulle prestazioni, che è sempre una possibilità di questo tipo di procedura.
Tunnel di cartone sono attualmente molto usato per la casa gabbia arricchimento ambientale, ma il loro svantaggivantaggio nel contesto attuale è che gli animali saranno inevitabilmente essere praticate in equilibrio su cilindri che può traballare sul loro asse lungo, mimando le competenze necessarie per bilanciare il rotarod. Così a casa gabbia arricchimento potrebbe potenzialmente mascherare un fenotipo comportamentale, un esempio è di un miglioramento di Huntington malattia fenotipo di arricchimento 14. Anche gli animali spesso a piedi lungo l'asse di questi tunnel, come quando si cammina lungo un fascio statico elevato. Quindi ho costruito un paio di elevate barre parallele, e messo i topi in mezzo con le zampe anteriori su una barra e le hindpaws dall'altro, una situazione che non avrebbero mai incontrato prima. Topi avevano per raggiungere la fine supporti delle barre parallele rimanendo in posizione verticale per superare la prova. Un dispositivo in qualche modo simile fu una serie di barre parallele poste in una gabbia del mouse per valutare lo sviluppo di scrapie indotta motore disfunzione 13.
Ora abbiamo testato diverse centinaiamouse per il funzionamento del motore a Oxford. Questi aveva ricevuto vari trattamenti tra cui agenti farmacologici, o il trasferimento passivo di tessuto (plasma) da esseri umani, ma soprattutto gli animali geneticamente modificati. Alcuni animali sono stati più compromesse in forza di compiti di coordinamento, altri viceversa. Alcuni topi sono stati più compromessa sul rotarod che su supporti statici come le aste statiche e barre parallele, altri viceversa. Così il presente articolo e il protocollo JOVE accompagnamento "forza di misura nei topi") descrivono come caratterizzare il modo in diversi trattamenti e le mutazioni possono influire in modo differenziale la funzione motoria nei topi. A parte il rotarod l'apparecchiatura descritta qui è semplice, economico e particolarmente adatta per i laboratori non specializzati per testare le capacità motorie. Per l'analisi del cammino scala fine, il sistema Catwalk è un sistema molto più sofisticato rispetto ai metodi più vecchi come persuadere un mouse per camminare attraverso un bagno di inchiostro e poi giù un pezzo di carta, ma è un expensive la apparecchiature.
Tutti questi test sono progettati per misurare il coordinamento piuttosto che la forza, anche se ovviamente un grado minimo di tono muscolare è necessaria solo per il mouse per usare le sue arti. Per la valutazione, la procedura schermata invertita 10 è più adatto, oppure, se è richiesta una misurazione più graduale, il test pesi o la sua automatizzato bar-pull equivalente (descritto in JoVE protocollo "forza di misura in mouse"). L'eccezione è il test barra orizzontale, che richiede sia la forza e la coordinazione per prestazioni di successo.
The authors have nothing to disclose.
Il Wellcome Trust per il finanziamento Open Access all'Università di Oxford. Robert Deacon è un membro del gruppo OXION Oxford, finanziato dal Wellcome Trust concessione WT084655MA.