Los protocolos se presentan establecidas dos tareas de coordinación motora, la barra de rodillo giratorio horizontal y la aceleración, también dos pruebas desarrolladas en Oxford recientemente, las barras estáticas y barras paralelas. Estas pruebas pueden detectar deficiencias motoras potencialmente de interés en su propio derecho, así como que son posibles variables en las pruebas de otras áreas de la conducta.
Los ratones se utilizan cada vez en neurociencia conductual, reemplazando en gran medida las ratas como animales del conductista de elección. Antes de aspectos del comportamiento, tales como la emotividad o la cognición pueden ser evaluados, sin embargo, es vital para determinar si las capacidades motoras, por ejemplo de un ratón mutante o lesionado permiten este tipo de evaluación. El rendimiento en una tarea de laberinto que requiere fuerza y la coordinación, tales como el laberinto de agua de Morris, bien podría verse afectada en un ratón por el motor, en lugar de cognitiva, deterioro, por lo que es esencial para diseccionar selectivamente el último de los primeros. Por ejemplo, sensoriomotora impedimentos causados por se ha demostrado que los antagonistas NMDA perjudicar el rendimiento del laberinto de agua 2.
La coordinación motora tradicionalmente se ha evaluado en ratones y ratas mediante la prueba de cilindro giratorio, en el que el animal es colocado en una barra horizontal que gira alrededor de su eje largo, el animal debe andar hacia adelante para permanecer en posición vertical y no caerse.Tanto la velocidad establecida y versiones aceleración del rotarod están disponibles.
Los otros tres ensayos descritos en este artículo (barra horizontal, barras estáticas y barras paralelas) toda medida de coordinación en el aparato estático. La barra horizontal también requiere fuerza para un desempeño adecuado, sobre todo de las extremidades anteriores como el ratón inicialmente agarra la barra sólo con las patas delanteras.
Las ratas adultas no se desempeñan bien en las pruebas, como las barras estáticas y barras paralelas (observación personal), aparecen menos coordinadas que los ratones. Sólo he probado las ratas macho, sin embargo, y los ratones machos parecen generalmente menos coordinada y que las hembras. Los ratones parecen tener una mayor resistencia: relación en peso que las ratas; el nombre latino, Mus musculus, parece totalmente apropiado. El rodillo giratorio, las variaciones de la prueba de falta de pie 12 o el (Noldus) 15 aparato de pasarela se utiliza generalmente para evaluar la coordinación motora en ratas.
El comportamiento se manifiesta en la acción, y la acción requiere de habilidades motoras, incluyendo la coordinación del cuerpo. Uno de los primeros experimentos en la historia del comportamiento de los animales fue realizada por Colin Stewart, estudiante de doctorado en la Universidad de Clark en los EE.UU. 11. Se midió la actividad de las ratas al ponerlos en un tambor y se contó el número de veces que se dio la vuelta. Este aparato temprana fue probablemente el precursor de funcionamiento de las ruedas y la prueba de rotarod utilizado actualmente, aunque en el aparato de Stewart la rata era el interior del tambor, el movimiento de las cuales fue impulsado por la rata, mientras que en el cilindro giratorio el animal camina sobre la parte exterior de un tambor giratorio o varilla que es accionado por motor.
La varilla original utilizado por Dunham y Miya (1957) 7 tenía una velocidad establecida, pero las versiones actualmente aceleración (Jones y Roberts 1968) 9 disponibles. La desventaja de un rodillo giratorio de velocidad establecido es que algunos animales con mala coordinación se caen enel principio, mientras que para los que se quedan en la prueba comenzará pronto para medir la resistencia en lugar de la coordinación en sí. La distribución bimodal que resulta de los puntos de datos puede ser suficientemente anormal como para impedir el análisis paramétrico. Cuando se utiliza un rodillo giratorio acelerando, en particular si se acelera sólo cuando se alcanza un criterio de conjunto, tales como permanecer durante 10 seg,, es más probable que sea gaussiana de distribución de datos. La tasa de aceleración puede ser ajustada de modo que la fatiga del motor no juega un papel significativo en el rendimiento, es poco probable que sea marcadamente fatigado después de sólo 2-3 min de tiempo en el rodillo giratorio un ratón.
La "prueba de la cuerda" 1 ", prueba percha" o la barra horizontal mide la fuerza y la coordinación de la extremidad anterior. Los dos epítetos citados se refieren a su desarrollo, originalmente se utilizaba una cadena, pero los autores señalaron que el rendimiento depende en gran medida de cómo se tensa la cuerda, por lo tanto, los futuros experimentadores utilizaron una barra de metal, a menudo una percha. Hemos encontrado que la capacidad de un ratón para agarrar la barra es inversamente proporcional a su diámetro, y hemos utilizado de forma estándar una barra de 2 mm. En la prueba de pesos (véase el protocolo JoVe "Medición de la fuerza de ratones") el alambre muy fino de un colector de piel / escala hervidor de agua permite que los animales más fuertes para asegurar un buen agarre de tal manera que se pueden levantar más de su propio peso corporal. Sin embargo, el uso de barras horizontales de mayor diámetro puede ser una ventaja ya que la sensibilidad de la prueba mejora; con sólo una barra de 2 mm más normales C57BL / 6 ratones alcanzan el rendimiento techo. Por lo tanto hemos adoptado recientemente un aparato de tres barras, las barras pueden ser fácilmente intercambiados cuando se ajusten en las muescas cortadas en la parte superior de las columnas de soporte. Las barras se mantienen bajo tensión (especialmente importante para hacer que la barra rígida 2 mm), ya que sólo se ajustan a las muescas cuando los soportes están ligeramente extraerse juntos (como un arco largo y su cadena) (véase la Figura 3).
Barras estáticas o vigas a menudo se han utilizadopara medir la coordinación, sino motivación adicional siempre fue utilizado para persuadir a los animales para atravesar la barra. Ellos negocian una viga horizontal para alcanzar una meta deseada, tal como la jaula de alojamiento, refugio de una luz brillante, o alimentos (si se ha hecho hambre). Sin embargo, en el curso de la investigación de este tipo de prueba, he descubierto que los ratones podrían espontáneamente dar la vuelta cuando se coloca en el extremo "abierto" de una barra en voladizo, y luego atravesarlo hasta llegar al extremo soportado. Esta técnica elimina la necesidad de una formación (necesaria en las variantes de prueba mencionados anteriormente) como la reacción innata de un ratón para ser colocado cerca del extremo de una varilla de elevada es tratar de alcanzar el extremo soportado. Esto no significa, por supuesto, eliminar el problema de que los cambios motivacionales pueden afectar al rendimiento, lo cual es siempre una posibilidad de este tipo de procedimiento.
Túneles de cartón son muy utilizados en la actualidad para el hogar enriquecimiento ambiental jaula, pero sus desventajasvista en el contexto actual es que los animales, inevitablemente, se practicarán en equilibrio sobre cilindros que puede tambalearse sobre su eje longitudinal, imitando las habilidades necesarias para mantener el equilibrio sobre el rodillo giratorio. Así enriquecimiento jaula podría enmascarar un fenotipo conductual, un ejemplo es la mejora de la enfermedad de Huntington fenotipo mediante enriquecimiento 14. También los animales suelen caminar a lo largo del eje longitudinal de estos túneles, ya que al caminar a lo largo de una viga de estática elevada. Por eso construí un par de barras paralelas elevadas, y puse los ratones en el centro con las patas delanteras en una barra y las patas traseras en el otro, una situación que nunca hubieran encontrado antes. Los ratones tenían que llegar a los soportes extremos de las barras paralelas mientras permanece en posición vertical para pasar la prueba. Un dispositivo algo similar era una serie de barras paralelas colocadas en una jaula de ratón para evaluar el desarrollo de la tembladera inducida por disfunción motora 13.
Hemos probado varios cientos deratones para el funcionamiento motor en Oxford. Estos habían recibido varios tratamientos, incluyendo agentes farmacológicos, o de transferencia pasiva del tejido (plasma) de los seres humanos, pero la mayoría de los animales modificados genéticamente. Algunos animales estaban más deteriorados de la fuerza de tareas de coordinación, otros al revés. Algunos ratones estaban más deteriorados en el rodillo giratorio que en sustratos estáticos, como las barras estáticas y barras paralelas, otros al revés. Así, el presente artículo y el protocolo adjunto Jove "Medición de la fuerza en ratones") describe cómo caracterizar la forma en que diferentes tratamientos y mutaciones pueden afectar diferencialmente la función motora en ratones. Aparte de la varilla giratoria del aparato descrito aquí es sencillo, barato y particularmente adecuado para laboratorios no especializados para probar las habilidades motoras. Para el análisis de la marcha a escala fina, el sistema de pasarela es un sistema mucho más sofisticado que los métodos más antiguos, como convencer a un ratón para caminar a través de un baño de tinta y luego por una hoja de papel, pero es una expensive pedazo de aparato.
Todas estas pruebas están diseñadas para medir la coordinación en lugar de la fuerza, si bien es necesario, simplemente para el ratón a utilizar sus extremidades, obviamente, un mínimo grado de tono muscular. Para la evaluación de la fuerza, el procedimiento pantalla invertida 10 es más adecuado, o, si se requiere una medición más gradual, la prueba de pesos o su automatizado bar-pull equivalente (descrito en JoVe protocolo de "fuerza de medición en los ratones"). La excepción es la prueba de barra horizontal, que requiere tanto la fuerza y la coordinación para el funcionamiento con éxito.
The authors have nothing to disclose.
El Wellcome Trust para proporcionar financiación de Acceso Abierto a la Universidad de Oxford. Robert Diácono es un miembro del grupo OXION Oxford, financiado por el Wellcome Trust subvención WT084655MA.