Inchworming: A Novel Motor Stereotypy in de BTBR<em> T<sup> +</sup> Itpr3<sup> Tf</sup</em> / J Mouse Model van autisme
Summary
Inchworming is een zeer repetitief synchrone graven motion weergegeven door BTBR T + Itpr 3tf / J (BTBR) muizen wanneer geplaatst in een test kooi met voldoende zaagsel beddengoed. De procedure is een wijziging van de jeugdige sociale interactie protocol en wordt hier gebruikt om herhalende motorische stereotiep om Autisme Spectrum Stoornis relevant beoordelen.
Abstract
Autisme Spectrum Stoornis (ASS) is een gedragsmatig gedefinieerde neurologische aandoening gekenmerkt door verminderde wederkerige sociale interactie, abnormale communicatie, en repetitief gedrag met beperkte belangstelling. Van de diagnose is gebaseerd op klinische criteria, moeten alle mogelijk relevante knaagdier modellen van dit heterogene aandoening ideaal recapituleren deze diverse gedragskenmerken. De BTBR T + Itpr3 tf / J (BTBR) muis is een gevestigd dierlijk model van ASS weergeven herhaald gedrag zoals verhoogde verzorging, alsmede cognitieve starheid. Met betrekking tot sociale interactie en interesse, heeft de jeugd play-test werd toegepast in meerdere knaagdier modellen van ASD. Hier laten we zien dat een repetitieve synchrone graven beweging wanneer BTBR muizen worden getest in een juveniele sociale interactie afgesloten ruimte waarin zaagsel beddengoed, geven ze. Deze herhalende motorische gedrag, aangeduid als "inchworming," werd genoemdvanwege de stereotiepe aard van de bewegingen vertoond door de muizen terwijl horizontaal bewegen over de vloer. Inchworming muizen moeten hun voor-en achterste ledematen gebruiken synchroon met de aanwezige verplaatsen, uitvoeren van ten minste een actieve en een passieve beweging. Hoewel zowel BTBR en C56BL/6J (B6) muizen vertonen dit gedrag, BTBR muizen tonen een significant hogere duur en frequentie van inchworming en een verminderde latentie te leiden inchworming wanneer geplaatst in een bedden behuizing. Wij concluderen dat deze nieuw beschreven gedrag biedt een maatstaf voor een herhalende motorische stereotypy die gemakkelijk kan worden gemeten in diermodellen van ASD.
Introduction
Hoewel de pathofysiologie van autisme spectrum stoornissen (ASS) blijft onduidelijk, diagnose hangt af van de aanwezigheid van drie brede categorieën symptoom: abnormale sociale wederkerigheid, beperkingen in de communicatie, en repetitief / stereotiep gedrag 1. De meeste knaagdier modellen zijn niet in staat om gelijktijdig te reproduceren alle drie symptomen bij een enkel dier. Zo modellen die met zekerheid kan simuleren sommige of alle aspecten van de stoornis houden grote waarde voor de ontwikkeling van doeltreffende preventieve en therapeutische strategieën. Een model dat doet al drie aspecten van ASD weer is het BTBR muis 1,2.
In combinatie met ultrasone geluiden en sociale aanpak testen, is de jeugdige sociale interactie testen vaak gebruikt om muismodellen van pediatrische ASD karakteriseren; Deze tests meten daalde en abnormale sociale gedragingen die kerneigenschappen van ASD vertegenwoordigen. Naast de juveniele sociale interactie test, vele andereproeven zijn gebruikt om stereotype gedrag meten diermodellen van ASS. Bijvoorbeeld, de marmeren begraven test, die de neiging van een dier strooisel verplaatsen met de snuit en voorpoten in het werk om een object te dekken onderzoekt, wordt gedacht dat dwangmatige stereotypische gedragingen die optreden als gevolg van aversieve stimuli 3,4 meten. Daarom hebben graven testen uitgevoerd om dit repetitief gedrag bij ASS diermodellen en verschillende soorten knaagdieren 3,5-7 kwantificeren. Graven gedrag worden gedefinieerd als voor de hand liggende gerichte acties van de snuit of poten te strooisel verdringen en zijn hypothese een gevoelige parameter van herhalende motorische gedrag 4 zijn.
Hier melden wij een nieuw type van graven, die we "inchworming," hebben genoemd in de BTBR stam van muizen. De karakterisering van deze nieuwe gedrag kan een robuuste maatregel van herhalende motorische gedrag dat kan worden gebruikt voor verdere val biedenidation van knaagdier modellen zoals ASS, Huntington Disease of obsessief dwangmatig gedrag 8,9. Wij "inchworming" ten minste een synchrone beweging van de voor-en achterpoten ledematen binnen gevolgd door een synchrone beweging buiten die leidt tot de verplaatsing van strooisel. Dit verschilt van de typische graafgedrag op vele manieren. Eerst wordt de inchworming gedrag meestal waargenomen als een combinatie episodes plaats van een geïsoleerde gebeurtenis. Daarentegen kan graven optreden als gebundeld beweging van ofwel de achterpoten of voorpoten 3. Bovendien inchworming bewegingen meestal horizontaal plaatsvinden over de leefruimte in tegenstelling tot de stationaire posities die kenmerkend graven gedragingen. Ten slotte is de inchworming gedrag hieronder beschreven komt vaak voor bij de BTBR inteeltstam van muizen, maar wordt zelden genoemd in de B6 controle stam, terwijl typische graafgedrag zijn gemeenschappelijk in B6 en BTBR stammen van muizen <sup> 10. De inchworming testprocedures die in deze studie vertegenwoordigen modificaties van een standaard jeugdige sociale interactie protocol 1.
Gezien het feit dat marmer begraven, graven, en juveniele speelwaarde hebben vastgesteld voor het meten van abnormaal gedrag in muismodellen van ASD, de inchworming gedrag vult deze eerder gedefinieerde metingen van stereotiep gedrag. Met name de inchworming gedrag een bruikbare maat voor lagere orde motor stereotiep die gewoonlijk worden geïdentificeerd ASD 8,11. Bovendien kan deze nieuwe inchworming procedure onderzoekers een extra waardevol instrument voor de analyse van zich herhalende motorische gedrag aan ontwikkelingsstoornissen zoals ASS relevant.
Protocol
Representative Results
Discussion
Inchworming is een nieuwe maat repetitieve gedrag dat kan worden gebruikt om vele aandoeningen die stereotiep zoals ASS vertonen bestuderen. Er zijn 4 stappen die van groot belang voor het genereren betrouwbare inchworming gegevens van de gewijzigde juveniele sociale interactie protocol: 1) de verlengde afzonderingsperiode is essentieel voor de inchworming testen en niet van het protocol worden verwijderd of ingekort. Deze eis is specifiek proeven op inchworming paarsgewijs beschreven. 2) De videocamera vereist een dege…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
De auteurs zijn dankbaar voor de technische en logistieke steun en expertise uit door Rose Tobias, Younghee Ahn, en David N. Ruskin. Het hier beschreven onderzoek werd gefinancierd door de Alberta Children's Hospital Foundation en Alberta Children's Hospital Research Institute.
Materials
| Material Name | Company | Catalogue Number | Comments |
| 30 cm X 30 cm Plexiglas box with lid | Can be constructed | ||
| IR Camera | Survshop (Calgary, Alberta) | Sony CCD Camera DP955V- 30′ Infrared Armor Dome | Find a camera with high-resolution and zoom capabilities |
| DVR | Supercircuits (Austin, Texas) | BLACK Enterprise-Class 4-Channel H.264 security DVR with DVD Burner | High data capacity |
| Sawdust | Same as bedding material |
References
- McFarlane, H. G., Kusek, G. K., Yan, M., Phoenix, J. L., Bolivar, V. J., Crawley, J. N. Autism-like behavioral phenotypes in BTBR T+tf/J mice. Genes, Brain, and Behavior. 7, 152-163 (2008).
- Crawley, J. N. Designing mouse behavioral tasks relevant to autistic-like behaviors. Mental Retardation and Developmental Disabilities Research Reviews. 10 (4), 248-258 (2004).
- Deacon, R. Digging and marble burying in mice: simple methods for in vivo identification of biological impacts. Nature Protocols. 1 (1), 122-124 (2006).
- Thomas, A., Burant, A., Bui, N., Graham, D., Yuva-Paylor, L. A., Paylor, R. Marble burying reflects a repetitive and perseverative behavior more than novelty-induced anxiety. Psychopharmacology. 204, 361-373 (2009).
- Dudek, B. C., Adams, N., Boice, R., Abbott, M. E. Genetic influences on digging behaviours in mice (Mus musculus) in laboratory and seminatural settings. Journal of Comparative Psychology. 97 (3), 249-259 (1983).
- Webster, D., Williams, M. H., Owens, R., Geiger, V., Dewsbury, D. A. Digging behavior in 12 taxa of muriod rodents. Animal Learning and Behavior. 9 (2), 173-177 (1981).
- Pobbe, R. H., Pearson, B. L., Defensor, E., Bolivar, V. J., Blanchard, D. C., Blanchard, R. J. Expression of social behaviours of C57BL/6J versus BTBR inbred mouse strains in the visible burrow system. Behavioural Brain Research. 214, 443-449 (2010).
- Lewis, M. H., Tanimura, Y., Lee, L., Bodfish, J. Animal models of restricted repetitive behavior in autism. Behavioural Brain Research. 176, 66-74 (2007).
- Silverman, J. L., Yang, M., Lord, C., Crawley, J. N. Behavioural phenotyping assays for mouse models of autism. Nature Reviews. 11, 490-502 (2010).
- Deacon, R., Rawlins, J. Hippocampal lesions, species-typical behaviours and anxiety in mice. Behavioural Brain Research. 156, 241-249 (2005).
- Pearson, B. L., et al. Motor and cognitive sterotypies in the BTBR T+tf/J mouse model of autism. Genes, Brain, and Behavior. 10, 228-235 (2011).
- Pobbe, R. H., Defensor, E., Pearson, B. L., Bolivar, V. J., Blanchard, D. C., Blanchard, R. J. General and social anxiety in the BTBR T+ tf/J mouse strain. Behavioural Brain Research. 216 (1), 446-451 (2011).
