Summary
Um die komorbiden Alzheimer-Krankheit (AD) und Schlaganfall Zustand in einem neuen Modell zu untersuchen, werden drei Verhalten Aufgaben beschrieben, die sowohl die Motorsteuerung und kognitive Verhalten beurteilen. Zu diesen Aufgaben gehören die Strahl zu Fuß Aufgabe, Zylinder Aufgabe und Morris-Wasserlabyrinth.
Abstract
Alzheimer-Krankheit (AD) ist eine entkräftende neurodegenerative Erkrankung, die in der Neurodegeneration und Gedächtnisverlust führt. Während Alter ein wichtiger Risikofaktor für AD ist, hat Schlaganfall auch als Risikofaktor und einem Erschwerend in Verbindung gebracht. Die Komorbidität von Schlaganfall und AD führt zu einer verschlechterten krankheitsbedingten Motorsteuerung und AD im Zusammenhang mit kognitiven Defizite, wenn zu jeder Bedingung allein verglichen. Um die kombinierte Bedingung für einen Schlaganfall und AD, eine neue transgene Rattenmodell von AD, mit einer mutierten Form von Amyloid-Precursor-Protein (ein Schlüsselprotein beteiligt an der Entwicklung von AD) integriert in seine DNA-Modell, ist eine kleine einseitige Striatum Schlaganfall gegeben.
Für ein Modell mit der Kombination von Schlaganfall und AD, Verhaltenstests, die krankheitsbedingten Motorsteuerung, Fortbewegung und AD im Zusammenhang mit kognitiven Funktion beurteilen müssen umgesetzt werden. Der Zylinder Aufgabe umfasst eine kosteneffiziente, Mehrzweckgerät, das spontane forelimb Motor Verwendung bewertet. In dieser Aufgabe wird eine Ratte in einem zylindrischen Gerät gestellt, wo die Ratte spontan hinten und berühren die Wand des Zylinders mit seiner forelimbs. Diese Kontakte sind forelimb Motor Verwendung in Betracht gezogen und während der Videoanalyse nach dem Test quantifiziert. Eine weitere kosteneffiziente Umsetzung motorische Aufgabe ist der Strahl-walk Aufgabe, die forelimb Kontrolle, hindlimb Steuerung und Fortbewegung beurteilt. Diese Aufgabe umfasst eine Ratte zu Fuß über einen Holzbalken so dass für die Beurteilung der Extremitäten Motorsteuerung durch die Analyse von forelimb rutscht, hindlimb rutscht und fällt. Beurteilung von Lernen und Gedächtnis ist mit Morris-Wasserlabyrinth für dieses Verhaltensparadigma abgeschlossen. Das Protokoll beginnt mit räumlichen Lernen, wobei die Ratte eine stationäre versteckte Plattform lokalisiert. Nach dem räumlichen Lernen wird die Plattform entfernt und sowohl kurzfristige und langfristigen räumlichen Referenzspeicher bewertet wird. Alle drei dieser Aufgaben sind empfindlich auf Unterschiede im Verhalten und innerhalb von 28 Tagen nach diesem Modell fertiggestellt, dieses para machenDIGM zeiteffizient und kostengünstig.
Introduction
Alzheimer-Krankheit (AD) ist die häufigste Form der Demenz bei älteren Menschen und eine schwächende neurodegenerative Erkrankung. Histopathologisch AD präsentiert sich als Amyloid-Plaques, Neurofibrillen und neuronalen Verlust. Amyloid - Plaques bestehen hauptsächlich aus Amyloid - beta-Peptid (A & bgr;) , die durch eine veränderte proteolytische Spaltung des Amyloid - Vorläuferprotein (APP) durch β-Sekretase und γ-Sekretase - Enzyme 1,2,3 hergestellt wurde. Das Spaltprodukt, Aß, Ablagerungen im Gehirn zu schaffen pathologischen Amyloid-Plaques und hat toxische Wirkungen auf das Gehirn, die zu den charakteristischen Lernstörungen und Gedächtnisverlust führen kann. Alle diese Schritte werden zusammen als "Amyloid - Kaskaden - Hypothese" 3,4 bezeichnet. Während diese Hypothese wichtig ist, wenn AD zu untersuchen, haben andere zelluläre Veränderungen worden, um diese Plaque-Formationen vorangehen gefunden, die von der ursprünglichen Amyloid-Kaskaden-Weg abkommt. Diese anderenzelluläre Veränderungen gedacht werden , um frühzeitig Gedächtnisverlust beitragen, in AD Lernen vor 3,5,6 zur Plaquebildung beteiligt Beeinträchtigungen und anderen kognitiven Störungen.
Mit AD immer häufiger werden, Risikofaktoren für AD Entwicklung werden immer ein äußerst wichtiger Fokus der Forschung. Obwohl das Alter der Hauptrisikofaktor für die sporadische Formen von AD ist, haben andere Risikofaktoren identifiziert wurden, einschließlich Schlaganfall 7,8. Schlaganfall ist nicht nur ein Risikofaktor, es kann aber auch bereits Demenzen verschlimmern. Zum Beispiel klinisch hat die Progression von AD bei Patienten schlechter zu sein gezeigt , die zuvor Schlaganfall 9 erlebt hatte. Darüber hinaus erhöhte die APP - Expression und Aß - Akkumulation in experimentellen Tiermodellen von Aß Toxizität kombiniert mit fokaler zerebraler Ischämie 10,11 gefunden. Da es diese wichtige Wechselwirkung zwischen Schlaganfall und AD ist, ist es wichtig, dass diese beiden Pathologien weiter erforscht werdenzusammen in komorbiden Modelle zum besseren Verständnis der Pathophysiologie und in beiden Bedingungen impliziert Verhaltensweisen.
Um Komorbiditäten, ein geeignetes Modell zu untersuchen hatte, in dem ein Schlaganfall entwickelt werden könnte mit Aß interagieren AD-ähnliche Pathologie zu erzeugen. Zum ersten Mal wird ein APP21 transgenen Ratte, die ein mutiertes humanes APP-Gen in seiner DNA inkorporiert hat wurde verwendet, ein geeignetes Modell von AD zu erreichen. Die Mutationen sind der schwedische Doppel Missense und einzelne Missense - Mutationen Indiana, die beide in familiäre Formen der AD 4,8,12 in Verbindung gebracht. In Abwesenheit eines zusätzlichen Beleidigung, diese Rattenmodell Alter ohne die charakteristischen Aß - Plaques oder neurofibrillären Tangles Entwicklung 12. Daher wird in dem Bestreben AD-ähnliche Verhaltens Pathologie zu induzieren, ein kleiner Hub in die rechte Striatum 9 eingeführt , die kleinen subkortikalen Hübe häufig in Demenz - Patienten nachzuahmen. Der Hub in der APP21 transgenen rat verkörpert die co-morbiden Zustand und ermöglicht Untersuchung von verschiedenen Arten von Verhaltensänderungen in beiden Krankheitszuständen in Verbindung gebracht. Insbesondere ist diese Induktion von AD-ähnliche Pathologie und kognitive Defizite in der erwachsenen Ratte ermöglicht es uns, die frühesten molekularen und kognitiven Veränderungen vorangehenden AD untersuchen.
Da das Ziel, die ersten Anzeichen von Verhaltensänderungen zu bestimmen, und da sowohl Schlaganfall und AD sehr deutliche Verhaltens Pathologien haben, wenn die komorbiden Modell studieren, benötigen Verhalten Aufgaben eine Vielzahl von Verhaltens Phänotypen zu bewerten. Es gibt eine Batterie von relativ empfindlichen Tests, die getan werden kann, motorische und kognitive Verhalten in Nagetiermodellen zu analysieren, die eine Vielzahl von Paradigmen und Geräte beinhalten. Um speziell forelimb und hindlimb Motorik, der Zylinder Aufgabe und Strahl zu Fuß Aufgabe wurden analysieren umgesetzt motorische Defizite erkennen und Fortbewegung in diesem Modell zu überwachen. Andere sensible Aufgaben entwickelt, um speziell zu bewerten Fein forelimb Motorik (dh die Treppe Aufgabe und einzelne Pellet Erreichen Aufgabe) erfordern Nahrungsentzug 11,13,14. Um eine der bekannten Wirkungen von Nahrungsentzug auf Krankheit Pathologien 15,16,17, vermeiden haben diese Tests wurden für diese Studie als ungeeignet. Der Zylinder Aufgabe beurteilt die spontane Nutzung der forelimbs Ratte in einer neuen Umgebung während der Aufzucht und kann mit einseitigen Hub 10,18 Asymmetrie zwischen forelimbs bei Ratten erkennen. Ein wesentlicher Vorteil dieser Aufgabe besteht darin , dass die Vorrichtung für andere Aufgaben Verhalten wie die Porsolt gezwungen swim Aufgabe 19 verwendet werden. Im Gegensatz kann der Strahl-walk Aufgabe der Zylinder Aufgabe, auch die Analyse von hindlimb und forelimb Motorsteuerung, zusätzlich 10,14 bis locmotion. Beam-Walking enthält eine Bewegungskomponente, eine Balance Komponente und qualifizierte Fußplazierung. Beide Tests sind kostengünstig, unkompliziert und zeiteffizient und erläutern die Auswirkungen des Schlaganfalls und AD auf d ifferences in Extremität Funktion.
Abgesehen von Veränderungen in der Motorfunktion beinhaltet AD Gedächtnisdefiziten, die in frühen Stadien der Krankheitsfortschritt darstellen kann. Als AD-ähnliche Erkrankungen in einem Nagetiermodell Adressierung, ist es entscheidend , dass Hippocampus - abhängigen Lernen und Gedächtnis zu beurteilen, da der Hippocampus weitgehend in AD 2 betroffen eine wichtige Gehirnstruktur ist. Der Hippocampus ist eine wesentliche Gehirnregion für räumliches Lernen und Gedächtnis und seine Funktion können verschiedene Labyrinth Paradigmen bei Nagern getestet werden. Eine der meist verbreiteten Labyrinth Aufgaben für Nagetiermodellen verschiedener Krankheiten ist der Morris - Wasserlabyrinth 20. Der Morris-Wasserlabyrinth nutzt räumliche Hinweise, die Ratte zu unterstützen, in eine stationäre versteckte Plattform Ortung und testet räumlichen Referenzspeicher, wenn die Plattform entfernt wird. Ein wertvoller Vorteil des Wasserlabyrinth ist jedoch, dass sie sehr anpassungsfähig ist abhängig von der vorgeschlagenen Forschungsfrage 20.
Zelt "> Zum ersten Mal können die beschriebenen Techniken verwendet wurden, motorische und kognitive Funktion in einem neuartigen komorbiden Rattenmodell für Schlaganfall und AD zu beurteilen. wurde kleine Striche in einem APP21 transgenen Rattenmodell. Co-Morbidität erreicht Beteiligung durch Induktion Vasokonstriktion der Blutgefäße im Striatum einen kleinen Schlaganfall in APP21 transgenen Ratten zu erzeugen. Diese Hubmodell als Co-morbiden Zustand in einer alternativen Rattenmodell von AD 11. Fortschritt in diesem Roman APP21 transgenen Rattenmodell war gut etabliert bestimmt wurde produzieren können (Parkinson-Krankheit dh) ein translational wertvolles Modell. Während die Verhaltens beschriebenen Aufgaben werden mit einem komorbiden Schlaganfall und AD Rattenmodell, diese Aufgaben weiter zu anderen Modellen von Schlaganfall oder Modelle von anderen neurologischen Erkrankungen angewendet werden. die allgemeine Methodik wird auf diese anderen Krankheitszuständen beschrieben breit anwendbar sein, aber das Verhalten Fristen und Paradigmen können Veränderungen auf der Grundlage der vorgeschlagenen res erfordernearch Frage und Modell. Neben anpassungsfähig zu sein, sind die beschriebenen Aufgaben wirksam in minor Defizite zeigen, aber auch kosten- und zeiteffizient ist.Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Die entsprechenden institutionellen Tierethikkommission sollten alle den Verhaltensverfahren genehmigen, bevor Experimente zu starten. Alle hier beschriebenen Tier Arbeit wurde von Western University Tiergebrauch Subcommittee und folgt dem Canadian Council on Animal Care-Richtlinien zugelassen. Diese Tierversuche wurden während der Lichtphase.
1. Zylinder Aufgabe für Gross Motor Beurteilung Vorderbein
- Geräte-Setup
- Erwerben Sie ein Plexiglas-Zylinder mit einem perforierten Deckel, der die Größe der Ratte für das Experiment verwendet wird Platz. Die Größe des Zylinders sollte nicht zulassen, dass die Ratte die Spitze zu erreichen, wenn die Aufzucht und es sollte für 2 cm zwischen der Wand und der Ratte Nase und der Basis des Rattenschwanz ermöglichen. Die Standardgröße eines Zylinders von 23 cm Durchmesser und 40 cm in der Höhe für eine 6-month-old (400-600 g) Ratten.
- Einen Spiegel in einem Winkel von 45 ° unterhalb der Zylindervorrichtung mit dem Zylinder auf einem Ple Sitzxiglas stehen oder eine andere Form der Unterstützung etwa 30 cm über Tischplatte.
- Legen Sie eine Videokamera auf einem Stativ in einem angemessenen Abstand, um den gesamten Durchmesser des Zylinders in den Spiegel auf der Videokamera zu visualisieren.
- Schalten Beleuchtung zu einem Dimmer Einstellung und spielen weißes Rauschen in den Raum (zB bei niedriger Lautstärke, subtile Musik) , um die Wirkung der plötzliche laute Geräusche zu reduzieren. Dies sollte dazu beitragen, die Bewegung zu fördern und das Einfrieren durch laute Geräusche zu verhindern.
- Versuchsdurchführung
- Verschieben Sie die Ratten in den Versuchsraum 30 Minuten vor Beginn der ersten Versuchsratten mit Musik zu spielen und Dimmer-Beleuchtung in den Raum zu akklimatisieren.
- Schreiben Sie die entsprechenden Tier- und Versuch Informationen (dh Tiernummer, Tag in der Zeitleiste und Probenummer) auf einem kleinen weißen Brett. Dieses Brett vor dem Spiegel.
- Drücken Sie Aufzeichnung auf der Videokamera mit dem weißen Brett vor dem Spiegel, wählen Sie die Ratte in der Nähe der Basis o upf den Schwanz, legen Sie die Ratte in den Zylinder und den Deckel zu sichern. Stehen an der Seite des Zylinders weg zu vermeiden, mit Videoaufnahme stören.
- Entfernen Sie die weiße Tafel von vor dem Spiegel und lassen Sie die Aufzeichnung der Videokamera die Ratte in den Zylinder für 5 Minuten (einen Timer verwenden 5 min von dem aufgenommen werden, wenn die weiße Tafel entfernt ist). Dies ist ein Versuch.
- Reinigen Sie den Zylinder mit einem Papiertuch und Wasser nach einem Prozess.
- Wiederholen Sie die Schritte 1.2.2-1.2.5 zwei weitere Male mit insgesamt drei Versuche zu erzielen. Es sollte eine 20-30 min inter-trial Zeit die Chance der Gewöhnung an den Zylinder zu verringern. Während dieser Zeit laufen Zylinder Versuche für die anderen Ratten.
- Video-Analyse
- Importieren von Videokamera - Dateien in Videobearbeitungsprogramm (zB iMovie)
- Stellen Sie die Videos in Clips für jeden Versuch. Stummschalten des Volumens des Videos und eine Verringerung der Geschwindigkeit des Video zu 25% des Originals.
- Zählen Sie die Anzahl der Kontakte forelimbmit der Wand des Zylinders für den linken und rechten Vorderbein. Für die gleichzeitige linken und rechten Kontakten, zählen diese forelimb Kontakte als "beide". Denken Sie daran, dass das Video durch einen Spiegel aufgezeichnet wird, was die linke Vorderbein im Video rechts forelimb in der Realität des Tieres zu sein scheint, entspricht.
- Berechnen Sie die prozentuale Nutzung des betroffenen forelimb (kontralateral zur Schlaganfall) unter Verwendung der folgenden Gleichung: [{(betroffene Kontakte + ½ bilaterale Kontakte) / Gesamtzahl Kontakte} x 100]. Die Leistung der beiden Wildtyp-Gruppen und der transgenen Gruppe ohne Schlaganfall werden Vergleichsgruppen als Darstellung von krankheitsinduzierte Probleme zu bewerten.
2. Strahl-walk Aufgabe für Gross Motor Beurteilung
- Geräte-Setup
- Erwerben Sie einen glatten Holzbalken verschlossen, die 2 cm breit und ca. 120 cm lang (für eine 200-600 g Ratte optimale Breite) ist.
- Legen Sie zwei Tabellen oder Regale unseine 100 cm auseinander. Die Oberflächen jeder Einheit sollte etwa 40 cm über dem Boden befinden.
- Befestigen beide Enden des Balkens auf den Tisch oder Regalfläche Klebeband. Ungefähr 1 m von nicht unterstützten Strahllänge sollte nun 40 cm über dem Boden angehoben werden.
- Legen Sie eine Videokamera auf einem Stativ auf, über die gesamte Länge des Strahls zu erfassen. Um den Kontrast in dem Video zu verbessern, sollten Sie einen schwarzen Hintergrund hinter dem Strahl einzuführen, wenn weiße Ratten verwendet wird.
- Versuchsdurchführung
- Verschieben Sie die Ratten in den Versuchsraum 30 Minuten vor Beginn der ersten Versuchsratten mit Musik zu spielen und Dimmer-Beleuchtung in den Raum zu akklimatisieren.
- Platzieren Sie den Käfig oder Anreicherung der Umwelt Rohre Ratte an einem Ende des Balkens und legen Sie die Ratte am anderen Ende des Balkens.
- Führen Sie ein paar nicht bespielten betreibt zwei Tage vor der experimentellen Studien. Lassen Sie die Ratte die Umgebung zu erkunden und die Ratte in Richtung der Strahlführung durch die Basis der Ratte hält'S Schwanz.
- Sobald die Ratte den Strahl bewegen sich der Käfig oder das Rohr mit dem anderen Ende des Balkens und wiederholen überschritten hat. Wenn die Ratte den Strahl frei in jede Richtung kreuzt, ist der Trainingseinheit über. Halten Sie die Anzahl der Ausbildung unter allen Tieren im Einklang läuft.
- Schreiben Sie die entsprechenden Tier- und Versuch Informationen (dh Tiernummer, Tag in der Zeitleiste und Probenummer) auf einem kleinen weißen Brett. Kleben Sie diese weiße Tafel an der Wand hinter dem Strahl.
- Platzieren Sie den Käfig oder Umgebung Anreicherung Schlauch Ratte an einem Ende des Balkens.
- Drücken Sie Aufzeichnung auf der Videokamera und wählen Sie die Ratte durch die Basis des Schwanzes und am Ende des Strahls gegenüber dem Käfig oder Schläuche auf.
- Notieren Sie sich die Gesamtheit der Studie, die endet, wenn die Ratte erfolgreich über die volle Länge des erhöhten Strahlen abgeschlossen hat überquert. Wenn die Ratte Pausen auf halbem Weg über den Strahl, sanft scruff der Ratte durch die Basis des Schwanzes oder der Rattenschwanz sanft berührenBewegung über den Strahl zu fördern. Sie nicht die Ratte nach vorn in irgendeiner Art und Weise drücken.
- Re-do Studien, in denen die Ratte seitwärts dreht, während auf dem Balken, immer wieder aufhört zu Fuß oder inkonsistent geht. Wenn eine Ratte fällt und fährt mit dem Strahl zu hängen, sanft die Ratte schöpfen und legen Sie sie an der Position des Sturzes auf den Balken zurück und die Studie fortzusetzen.
- Bewegen Sie den Käfig oder Schlauch mit dem anderen Ende des Balkens, die Studie # auf der weißen Tafel ändern und die nachfolgende Studie aufzunehmen.
- Wiederholen Sie diesen Vorgang, bis insgesamt 6 Versuche durchgeführt wurden, mit 3-Studien für jede Richtung aufgezeichnet werden. Alle 6 Studien für eine Ratte kann vor Beginn der Versuche für die nächste Ratte aufgezeichnet werden.
- Video-Analyse
- Importieren von Videokamera - Dateien in Videobearbeitungsprogramm (zB iMovie).
- Stellen Sie die Videos in Clips für jeden Versuch und stumm die Lautstärke des Videos. Analysieren Sie jede Videoclip Frame für Frame.
- Zählen Sie die Anzahldie Ratte von insgesamt Schritte unternimmt, über die gesamte Länge des Balkens und die Gesamtzahl der linken und rechten hinteren Gliedmaßen und forelimb rutscht und die Gesamtzahl der Stürze zu gehen. Die Leistung der beiden Wildtyp-Gruppen und die transgene Gruppe ohne Schlaganfall im Vergleich zu den komorbiden Gruppe betrachtet Entstehung von Defiziten zu bewerten einzigartig in der komorbiden Zustand.
3. Morris Wasser-Labyrinth für Hippocampus-abhängige räumliche Lern- und Referenz-Gedächtnis
- Geräte-Setup
- Sichern Sie sich eine Videokamera über dem Zentrum eines kreisförmigen Pool (148 cm Durchmesser und 58 cm Tiefe) positioniert. Richten Sie die vier bezeichneten Quadranten richtig mit dem Umriss des Pools in der Tracking-Software-Programm.
- Füllen Sie den runden Becken mit Wasser ca. 36 cm tief. Das Wasser sollte durch Füllen der Pool ein paar Tage vor dem Beginn des Versuchsprotokoll auf Raumtemperatur erwärmt werden.
- In schwarz ungiftig Acrylfarbe unbis das Wasser ist undurchsichtig, wenn weiße Ratten verwendet. Verwenden Sie eine helle Farbe, wie Weiß, für dunklere farbige Ratten.
- Umgeben den Pool mit leeren Wandflächen, einschließlich Raumteiler, wenn nötig. Wenn im Pool, sollte die Ratte nicht in der Lage sein, die Experimentatoren zu sehen.
- Schneiden Sie 4 große unterschiedlich geformte räumlichen Informationen aus verschiedenen Farben des Plakats Bord und befestigen Sie eine Form an der Wand pro bezeichneten Norden, Osten, Südosten und Südwesten Pool Standorten. Diese Hinweise sollte etwas höher sein als der Rand des Beckens.
- Schalten Sie ein Radio bei geringer Lautstärke im nordwestlichen Quadranten der Ratte zu verhindern, dass durch unerwartete laute Geräusche während des Tests abgelenkt zu werden.
- Legen Sie eine kreisförmige Plattform (11,5 cm Durchmesser, Oberfläche 2-3 cm unter der Wasseroberfläche) in der Mitte des Ziel Quadranten.
- Schalten Sie Hauptraum Beleuchtung aus und drehen auf einer Etage Stehlampe auf der gegenüberliegenden Seite des Raumteiler zum Pool um den Bereich zu beleuchten.
- Computerkonfiguration
- Set 4 aufeinander folgenden Tagen mit 4 Studien von 90 Sekunden jeweils für die räumliche Lernexperiment.
- Set 2 separate Probe-Experimenten von 30 Sekunden jeweils bei 24 Stunden nach dem letzten räumlichen Lernversuch und 1 Woche nach der ersten Sonde Experiment.
- Set cued Lern Studien bei 4 Versuchen pro Tag für 2 aufeinander folgenden Tagen, beginnend 24 Stunden nach der zweiten Sonde Experiment. Jeder Versuch sollte 60 Sekunden insgesamt sein.
- Für jede Stufe, stellen Sie den Test, um so, dass es eine 20 Minuten zwischen den Untersuchungsintervall zwischen jedem Versuch für einen bestimmten Tier. Andere Tiere können während dieser inter-trial-Intervall, so lange betrieben werden, wie jedes Tier eine 20 min unterhält Inter Studie Intervall.
- Sicherzustellen, dass die Plattformposition vom Experimentator definiert werden soll, und dass alle anderen Zonen sind dedurch die bestimmungsgemäße Plattform Position definiert.
- Stellen Sie das Programm manuell starten und jeden Versuch zu beenden.
- Setzen Sie die runde Plattform im südwestlichen Quadranten. Es sollte mit der kreisförmigen bezeichnet als "Plattform" in der Quadranten auf dem Computerprogramm ausgerichtet werden.
- Startpositionen rund um den Pool sollte für jede Ratte randomisiert werden. Sie sind alle Startpositionen in jeder Behandlungsgruppe. Keine Ratte beginnt aus dem Nordosten Position für alle räumlichen Lernen Studien im Paradigma für eine neue Startposition während Sonde Tests zu ermöglichen, präsentiert.
- Halten Sie die Ratte an der Basis seines Schwanzes und sanft im Wasser entlang der Wand des Beckens an der vorgesehenen Startposition und schnell aus der Ratte Sicht bewegen.
- Haben die anderen Experimentator die Tracking-Software starten, sobald die Ratte im Wasser ist. Ein Timer sollte Zählen von 0 auf dem Tracking-Programm zu starten. Wenn die Ratte die Plattform gefunden hat, haben die anderen Experimentator die Studie auf dem Computer zu stoppen und die Ratte auf der Plattform für mindestens 30 Sekunden verlassen, bevor sie abgerufen werden. Wenn die Ratte die Plattform springt vor dem Prozess auf dem Computer beendet wird, geht die Studie.
- Wenn die Ratte nicht die Plattform in der vorgesehenen Probezeit zu finden, führen Sie die Ratte auf die Plattform mit der Hand (entweder machen die Ratte Hand folgen oder die Ratte durch die Basis seines Schwanzes führen). Halten Sie die Ratte auf die Plattform für 30 Sekunden.
- Entfernen Sie die Ratte aus dem Pool von der Basis seines Schwanzes auf den Arm des Experimentators, die mit einem Tuch oder lassen Sie die Ratte auf eine tragbare Oberfläche klettern bedeckt ist.
- Wiederholen Sie die Schritte 3.3.3-3.3.7 für insgesamt vier Versuche pro Ratte. Es sollte für jede Ratte ein interProbeIntervall von 20 min.
- Bringen Sie die Ratten in ihre Heimat Käfig unter einer Wärmelampe für mindestens 10 Minuten nach der endgültigen räumlichen Lernen Studie der Ratte.
- Weiter EXAct gleiche räumliche Lernprotokoll für Tag 2 bis Tag 4 von räumlichen Lernen.
- Am Tag 2-4, halten nicht die Ratte auf der Plattform nicht mehr. Lassen Sie die Ratte für 30 Sekunden auf der Plattform ohne Hilfe sitzen mit den Experimentatoren aus den Augen. Dies kann bei der späteren Versuche am Tag 1 gelegentlich erfolgen.
- Entfernen Sie die Plattform aus dem Pool. Sicherstellen, dass die vorherige Plattform Position auf dem Computer (Kreis in der südwestlichen Quadranten) definiert bleibt.
- Legen Sie die Ratte im Wasser entlang der Wand des Beckens an der nordöstlichen Position und schnell zu bewegen aus der Sicht einer Ratte. Die Verwendung des neuen Nordosten Startposition sorgt dafür, dass die Ratte die Plattform Position unabhängig von vorher trainierten Startpositionen erinnert.
- Haben die anderen Experimentator die Tracking-Software starten, sobald die Ratte im Wasser ist. Ein Timer sollte Zählen von 0 auf der Tracking-Software starten.
- Rufen Sie die Ratte aus dersüdwestlichen Quadranten des Pools durch die Basis seines Schwanzes und halten auf einem Handtuch bedeckten Arm oder die Ratte auf eine tragbare Oberfläche klettern lassen.
- Bringen Sie die Ratten in ihre Heimat Käfig unter einer Wärmelampe für mindestens 10 Minuten nach jeder Sonde Studie der Ratte.
- Wiederholen Sie diesen Versuch (Schritte 3.4.1-3.4.5) 1 Woche später.
- Verwenden Sie Klebeband einen Durchmesser von 4 cm weißen sphärischen Cue auf einem Ständer zu sichern, die auf der Plattform 8,5 cm groß ist (Gesamthöhe von Cue ist 12,5 cm). Die Oberseite des kugelförmigen cue mindestens 8,5 cm über der Wasseroberfläche sein.
- Entfernen Sie die räumlichen Informationen von den Wänden rund um den Pool.
- Randomize Plattform Positionen und Startpositionen für jede Ratte in jeder Gruppe. Alle Plattform und Startpositionen sollten für jede Behandlungsgruppe vertreten sein.
- Platzieren Sie Plattform in der vorgesehenen Plattformbereich und definieren in der Tracking-Software.
- Legen Sie die Ratte im Wasser entlang der Wand des Beckens bei ter bezeichnete Position starten und schnell aus der Ratte Sicht bewegen.
- Haben die anderen Experimentator die Tracking-Software starten, sobald die Ratte im Wasser ist. Ein Timer sollte Zählen von 0 auf der Tracking-Software starten.
- Sobald die Ratte die Plattform erreicht, haben die anderen Experimentator die Studie auf dem Computer zu stoppen. Wenn die Ratte die Plattform springt, geht die Studie. Bevor die Ratte das Abrufen, erlauben die Ratte auf die Plattform für 15 Sekunden zu sitzen.
- Rufen Sie die Ratte aus dem Pool von der Basis seines Schwanzes und halten auf einem Handtuch bedeckten Arm oder lassen Sie die Ratte auf eine tragbare Oberfläche klettern.
- Schauen Sie sich die Plattformposition für die nächste Ratte und die Plattform in den entsprechenden Bereich in der Tracking-Software definiert bewegen.
- Wiederholen Sie die Schritte 3.5.4-3.5.9 für die folgenden drei Versuche. Es sollte ein inter Studie Intervall von 15 min.
- Bringen Sie die Ratten in ihre Heimat Käfig unter einer Wärmelampe für mindestens 10 Minuten nach jeder fina Rattel cued Studie zu lernen.
- Weiter das gleiche Protokoll für Tag 2 von cued Lernen.
Hinweis: Die Zeit in Zonen verbracht, zurückgelegte Strecke in Zonen, Durchschnittsgeschwindigkeit, die Anzahl der Einträge in Zonen und die Zeit bis zur ersten Einfahrt in die Zone werden oft verwendet.
- Analysieren Sie die Zeit und Distanz, die Plattform-Zone und die durchschnittliche Geschwindigkeit pro Tag von räumlichen und cued Lernen separat zu erreichen. Für Probe-Experimenten, analysieren die Latenz zum ersten Eintrag in der Zielzone als Ausgangs Zeit oder eine prozentuale Änderung der Sonde 1 bis 2 sondieren.
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Representative Results
Die Verhaltens beschriebenen Aufgaben wurden verwendet, um die Auswirkungen von Schlaganfällen in einem transgenen APP21 Rattenmodell der Alzheimer-Krankheit nachzuweisen. Die Kombination von Schlaganfällen und dem APP21 Transgen wird erwartet, dass in größeren motorische Defizite in den betroffenen Gliedmaßen zu führen, sowie erhöhte Gedächtnisdefizite.
Der Zylinder Aufgabe beurteilt Brutto forelimb Motorfunktion und wird als die Verwendung des betroffenen forelimb dargestellt. Darüber hinaus wurde der Strahl-walk-Task verwendet speziell hindlimb Motorik und Fortbewegung zu bewerten. Da der Schlaganfall in der rechten Striatum induziert wurde, wird die linke forelimb erwartet ein motorisches Defizit zu zeigen, wenn eine vorhanden ist. Die Daten in den beiden Figuren 2 und 3a und 3b dargestellt ist statistisch nicht , dass komorbiden Ratten nachweisen müssen eine forelimb oder hindlimb Defizit auf. Während diese Tiere nicht apBirne forelimb oder hindlimb motorische Defizite zu haben, sie scheinen kleinere Unterschiede in der motorischen Funktion zu Fortbewegung in Bezug zu haben. Im Strahlen-Spaziergang Aufgabe wurden insgesamt Schritte in den komorbiden transgenen Ratten mit Schlaganfall (p <0,05, Abbildung 3c), was darauf hindeutet , dass der Strahl-walk Aufgabe ist empfindlich genug , um zu holen kleinere Änderungen in der Gang und Fortbewegung deutlich erhöht. Der kleine Striatum Hubmodell produziert kleine Striche verwendet , die wahrscheinlich zu klein sind , keine größeren motorischen Defiziten zu produzieren, aber Defizite haben , bevor 10,14 in anderen Taktmodelle mit diesen beiden Aufgaben demonstriert. Hier können diese Aufgaben einfach Motorik und Bewegungs überwachen, wenn die Parameter vorgestellt zu untersuchen.
Hippokampus-abhängigen räumlichen Lernen und Referenzspeicher kann effektiv mit Wasser Labyrinth Morris bewertet werden. Es gab keine offensichtlichen Unterschiede beim Lernen zwischen den Gruppen (5a Daher Unterschiede im Lernen>, 5b), kann für keine Unterschiede in der Gedächtnisleistung ausmachen. APP21 transgenen Ratten mit Schlaganfall zeigten eine robuste Defizit langfristigen Referenzspeicher im Vergleich zu transgenen Ratten ohne Schlaganfall und Wildtyp - Ratten mit Schlaganfall (p <0,05, 5c).
Cued Lernen abgeschlossen ist, um sicherzustellen, dass Ratten gleich Fähigkeit haben, visuelle räumliche Hinweise zu verwenden, um die Plattform im Morris-Wasserlabyrinth zu finden. Wie in 6a und 6b gezeigt, um die Plattform während cued Lernen zu erreichen zwischen den Gruppen wurden keine Unterschiede in der Latenzzeit oder Weglänge beobachtet. Außerdem war die durchschnittliche Schwimmgeschwindigkeit konsistent zwischen den Gruppen (Figur 6c) und zeigt , dass die Motivation zu entkommen und schwimmen Fähigkeiten gleich zwischen den Gruppen war.
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Abb . 1: Zeitplan für die motorische und kognitive Verhalten Einschätzungen Schlaganfall auslösende Operation Tag zugewiesen Tag 0 und alle Testtage sind in Bezug auf diesen Tag. (A) vor der Operation und der postoperativen Tests für Zylinder Aufgabe (C) und Strahl Spaziergang Aufgabe (BM). (B) Morris - Wasserlabyrinth räumliches Lernen, Sondentests und cued zu lernen. Bitte klicken Sie hier , um eine größere Version dieser Figur zu sehen.
Abbildung 2:. Zylinder Aufgabe Prozent Einsatz der betroffenen forelimb wurde zu Tag -3 Basiswerten unter Verwendung der Gleichung in Schritt 1.3.4 und standardisiert berechnet. Die rote gestrichelte Linie kommentiert die 1,0 Wert, der gleich Verwendung von jeweilsforelimb im Zylinder Aufgabe. Wildtyp wird abgekürzt als WT und transgenen als TG abgekürzt. Tiernummern sind wie folgt: WT + Salzlösung (n = 7), WT + Hub (n = 8), TG + Salzlösung (n = 8), TG + Hub (n = 6). Alle Werte sind als Mittelwert ± SEM dargestellt. (Zwei-Wege - ANOVA, Tukey-post hoc). Bitte hier klicken , um eine größere Version dieser Figur zu sehen.
Abbildung 3:. Strahl-walk Aufgabe Die Summe aller rutscht mit dem (A) gemacht betroffen und (B) nicht beeinträchtigt hindlimb über 5 Studien wird als Verhältnis der Gesamtzahl von Schritten dargestellt genommen , den Strahl zu überqueren. Die Werte wurden auf die Ausgangswerte standardisiert wie folgt: nach der Operation Verhältnis - Vorchirurgischer Verhältnis. (C) Die Gesamt Schritte , um den Strahl o zu überqueren n Tag -7 und Tag 21. Wildtyp wird abgekürzt als WT und transgenen als TG abgekürzt. Tiernummern sind wie folgt: WT + Salzlösung (n = 6), WT + Hub (n = 6), TG + Salzlösung (n = 6), TG + Hub (n = 5). Alle Werte sind als Mittelwert ± SEM dargestellt und Sternchen statistische Signifikanz zeigen. (One-way ANOVA, Tukey-post hoc, p <0,05). Bitte hier klicken , um eine größere Version dieser Figur zu sehen.
Abbildung 4: Programmansicht zeigt Abschnitte für das Setup erforderlich und ein Experiment laufen Einige herausragende Eigenschaften des Tracking - Programm verwendet für Morris - Wasserlabyrinth.. Die Vorrichtung Ansicht mit dem Video des Pools oben gekennzeichnet wird nur so dargestellt werden angezeigt, wenn in der Registerkarte Tests.3089fig4large.jpg "target =" _ blank "> Bitte hier klicken, um eine größere Version dieser Figur zu sehen.
Abbildung 5: räumliches Lernen und Referenzspeicher in Morris - Wasserlabyrinth räumliches Lernen von (A) und Latenz (B) Weglänge gemessen wurde , die Plattform zu erreichen.. (C) Referenzspeicher wurde als prozentuale Veränderung der Latenz zum ersten Eintritt in die Zielzone am Tag 19 Probe - Test gemessen im Vergleich zum Tag 12 Probe - Test. Wildtyp wird abgekürzt als WT und transgenen als TG abgekürzt. Tiernummern sind wie folgt: WT + Salzlösung (n = 8), WT + Hub (n = 7), TG + Salzlösung (n = 7), TG + Hub (n = 8). Alle Werte sind als Mittelwert ± SEM dargestellt und Sternchen statistische Signifikanz zeigen. (Zwei-Wege - ANOVA für räumliches Lernen und one-way ANOVA für die Sondenprüfung, Tukey-post hoc, p &# 60;. 0.05) Bitte klicken Sie hier , um eine größere Version dieser Figur zu sehen.
Abbildung 6:. Cued in Morris - Wasserlabyrinth Lernen (A) Latenz und (B) Weglänge Plattform zu erreichen sind als Durchschnitt aller acht Studien des Lernens angegeben. (C) Schwimmgeschwindigkeit wird als Durchschnitt aller acht Studien des Lernens dargestellt. Wildtyp wird abgekürzt als WT und transgenen als TG abgekürzt. Tiernummern sind wie folgt: WT + Salzlösung (n = 8), WT + Hub (n = 7), TG + Salzlösung (n = 7), TG + Hub (n = 8). Werte sind als Mittelwert ± SEM dargestellt. (One-way ANOVA, Tukey-post hoc). Bitte klicken Sie hier , um eine größere Version davon zu sehenZahl.
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Discussion
Die Kombination von Schlaganfall und Alzheimer-Krankheit führt zu sehr deutliche Verhaltens Pathologien, die sowohl motorische und kognitive Funktion in Abhängigkeit von der Schwere der jeweiligen Zustand beeinflussen können. Somit ist es notwendig, die Verwendung einer Vielzahl von Verhaltens Aufgaben zu machen, die einzelnen Beiträge dieser Bedingungen zu bestimmen, sowie einen Einblick in die kombinierten und potentiell interaktive Effekte in der co-morbiden Zustand geben. Die präsentierten Daten zeigen drei kostengünstige, zeitsparende und sensible Verhalten Aufgaben Motorik und Hippocampus-abhängigen räumlichen Lernen und Referenzspeicher in einem neuartigen komorbiden APP21 transgenen Rattenmodell mit Schlaganfall zu beurteilen. Zusätzlich zu den präsentierten Daten sind diese Aufgaben in schwereren Schlaganfallmodellen 10,14,18 sowie in Modellen von AD 8,16 und sollte breit anwendbar sein , um verschiedene Modelle von beiden Krankheiten verifiziert.
Davon abgesehen, ist keine Aufgabe ohne limitations. Für die motorischen Aufgaben einige Fehlersuche können speziell erforderlich, wenn die Ratten mit dem Zylinder und dem Strahl habituierten werden. In dem Zylinder Aufgabe kann eine Motivation, um sicherzustellen, erforderlich, die Ratte die entsprechende Menge an forelimb Kontakt mit der Wand des Zylinders erreicht. Um dieses Ergebnis zu erreichen, ist die Anwendung eines nicht-toxischen Geruch auf dem perforierten Deckel oder an der Wand des Zylinders kann die Ratte nach hinten motivieren und berühren die Wand des Zylinders mit seiner forelimbs. Zum Beispiel kann ein wenig Erdnussbutter oder Vanille-Extrakt auf der Innenwand weiter zu nah an der Spitze des Zylinders sesshaften Ratten fördern werden verschmiert die Zylinderwände zu erkunden. Ein Ring von farbigen Band kann auch auf der Innenseite des Zylinders ¾ vom Boden des Zylinders aufgebracht werden. Eine andere Möglichkeit, Aufzucht Förderung beinhaltet eine sitzender Ratte Entfernen und Wiedereinführung an die Zylinder nach einer gewissen Zeit vergangen ist, die in dem Protokoll mit einem Inter-trial Intervall erreicht wurde. Pelzhinaus, abhängig von der Höhe des Zylinders im Vergleich zur Länge der Ratte, können die perforierten Deckel auf halbem Weg durch eine Probe Entfernen aufzufordern Aufzucht und forelimb Kontakt mit der Zylinderwand. Dies sollte nicht erfolgen, wenn die Möglichkeit besteht, wird die Ratte aus dem Zylinder während des Testens zu entkommen können. Diese Motivationen kann dazu beitragen, die Anzahl der bäumt erhöhen, sollte aber keinen Einfluss auf die Verwendung der linken und rechten Vorderpfoten bei Wandkontakt. Wenn es immer noch eine große Besorgnis über eine unzureichende Anzahl von forelimb Kontakte nach der Umsetzung dieser Vorschläge ist, kann ein Versuch beendet werden, nachdem die Ratte insgesamt 10 erzieht, unabhängig von der Länge der Zeit gemacht hat. Dies würde von den 5-Minuten- Studien im Protokoll oben abgeschlossen unterschiedlich sein, wie jede Ratte insgesamt 10 erzieht zu unterschiedlichen Zeiten erreichen würde. Mit einem Modell für Schlaganfall und AD Co-Morbidität, ist es wichtig, sich bewusst zu sein, dass Veränderungen der kognitiven Leistung, Angst und Aktivität bei diesen Ratten entwickeln. Während solche Änderungen wirken sich nicht direkt auf den primären Endpunkt des Zylinders Aufgabe (spontane forelimb Verwendung während der Aufzucht), Aufzeichnung andere Beobachtungen wertvolle Hinweise Verhaltensänderungen darstellen können, für nicht motorbezogenen, die sich entwickeln können. Im Zylinder Aufgabe kann ein solches Verhalten möglicherweise durch das Verhalten der Aufzucht erhöht oder verringert beobachtet werden Analyse, wie die Zucht eine Form von motivierten Erkundungsverhalten ist. Darüber hinaus verbrachte andere Maßnahmen wie Zeit pflegen, Drehen und Landung Einblick auf Angst und andere körperliche Defizite zur Verfügung stellen kann, beziehungsweise.
In Bezug auf die Strahl Fuß Aufgabe, mit der Anreicherung Schlauch Heimkäfig ist in der Regel genug Motivation für die Ratte über den Strahl zu gehen. Wenn eine Ratte auf halbem Weg entlang des Strahls zu stoppen weiterhin, eine duftende Futterbelohnung oder zu behandeln, wie Erdnussbutter oder Präzisionszuckerpellets, könnte am gegenüberliegenden Ende zusätzlich zu den Anreicherungsrohre eingebracht werden. Wenn Leckereien gegeben sind, stellen Sie sicher, dass alle Ratten ab erhaltenaus der gleichen Menge an Leckereien auf Testtag, unabhängig von ihrer Leistung. Zusätzlich anstatt alle sechs Versuche für eine Ratte läuft, bevor sie auf die nächste Ratte bewegen, Studien gestaffelt werden konnte. Zum Beispiel könnten die ersten zwei Versuche für alle Ratten abgeschlossen werden, bevor die nächsten beiden Ausgangs. Dies kann die erhöhte Anzahl von Anschlägen auf halbem Weg über den Strahl zu verhindern, die bei späteren Versuchen auftreten kann, wenn einige Ratten, die mit dem Strahlumgebung zu bequem geworden. Eine weitere mögliche Lösung, wenn häufige Anhalten auftritt, ist die Anzahl der Versuche zu verringern. Dies könnte durch Anordnen eines Spiegels hinter dem Träger umgesetzt werden, um sowohl linke und rechte Glieder in jedem Versuch zu analysieren, so dass die Anzahl der Versuche, abzunehmen. Weiterhin Gewöhnung an den Strahl nach mehreren Testsitzungen auftreten können, und bei Ratten führen Verweigerung den Strahl zu kreuzen und bleiben auf dem Träger sitzt, trotz aller Bemühungen, um das Tier zu motivieren. Aufgrund dieses Problems sind, Strahl Einschätzungen nicht ideal für wiederholte Untersuchungen in long Zeitversuchen. In den Protokollen, die Tests wiederholt verwenden kann, Entschädigung auch ein Anliegen zusätzlich zur Motivation werden. Um Fragen der Entschädigung zu überwinden , während der Strahl überquert, kann ein sich verjüngendes Strahl verwendet werden und nicht als eine normale Holzbalken 21.
Auch kognitive Veränderungen, einschließlich erhöhter Angst und Veränderungen der allgemeinen Aktivitätsniveaus und Motivation können in diesem Tiermodell auftreten. Daher ist es wichtig, zur Kenntnis, Unregelmäßigkeiten bei den Versuchsgruppen nehmen in Bezug auf die Motivation der Tiere den Strahl sowie deren Geschwindigkeit und Nichtbewegungsverhalten zu überqueren (Stoppen, sitzend, Zittern, Orientierung), während der Strahl durchquert.
Behavioral Alzheimer-Krankheit Forschung erfordert kurzfristige und langfristige Testspeicher, der hier erreicht wurde, den Morris-Wasserlabyrinth mit. Viele Protokolle berücksichtigen 24 Stunden nach der räumlichen Lernen Langzeitspeicher 21, sondern mit diesem Protokoll animeline von 24 h nach der räumlichen Lernen wird das Langzeitgedächtnis als Kurzzeitgedächtnis und eine Woche betrachtet. Während dieser einwöchigen Zeitraum in-zwischen Sonde Studien, die Ratten sollten nicht auf andere Verhaltens Aufgaben oder unnötige Stressoren ausgesetzt werden, um Störungen zu vermeiden, mit Morris-Wasserlabyrinth räumlichen Referenzspeicher.
In Bezug auf das räumliche Lernen sollten die Experimentatoren persistent sein, um die Ratten in erfordern auf der Plattform zu sitzen, ohne auf eine gewisse Zeit springt. Wenn die Ratte auf die Plattform erfolgreich sitzt aber springt als die Experimentatoren in Sicht kommen, sollte die Ratte auf die Plattform gelegt bzw. geführt werden und zurück benötigt auf der Plattform sitzen, bis der Experimentator das Tier abruft. Um das Lernen der Plattform als einzigen Weg erzwingen, das Wasser zu entkommen, Ratten sollten nicht abgeholt werden beim Schwimmen, es sei denn, in einer Sonde Studie Einstellung. Wenn Ratten von der Plattform auf den Rand des Pools zu springen verwalten, betrachten die platfor bewegenm weiter in Richtung der Mitte des Pools Lernen einer alternativen Fluchtweg zu entmutigen.
Um zu gewährleisten, gibt es keine räumlichen Verzerrungen während räumlichen und cued Lernen, die Startpositionen und cued Plattform Positionen für jede Ratte in einer Behandlungsgruppe sollte randomisiert werden. Jede Behandlungsgruppe sollte eine repräsentative Anzahl von Ratten aus jeder Ausgangsposition haben für räumliches Lernen beginnen oder nach dem gleichen Start- und Plattformposition Paradigma für cued Lernen. Für Startpositionen zuweisen, Vorhees und Williams präsentieren eine sehr detaillierte Reihe von randomisierten Startpositionen für räumliches Lernen und randomisierten Start und Plattformpositionen für cued Lernen 20. Dies kann direkt oder als Richtlinie verwendet werden, um Positionen zu jeder Ratte Wasserlabyrinth vor Beginn Morris Tests zuzuweisen.
Für die Analyse von Wasserlabyrinth Daten Morris, die Vorschläge in den obigen Protokoll darstellen, wie die hier präsentierten Daten erworben wurde. Die dateine die in Schritt 3.6 des Wasserlabyrinth-Protokoll über Morris können verschiedene Ergebnisse Maßnahmen zur Berechnung verwendet werden, die nützlich sein kann, ein kognitives Defizit zu beschreiben. Zum Beispiel über die numerische Datensatz, Tracking-Software bietet auch der Experimentator die Möglichkeit, Track Plots zu analysieren, die zusätzliche Einblicke in die Suche der Tiere Strategien geben kann. Zusätzlich verbraucht der Prozentsatz der Zeit oder Distanz innerhalb des Ziel Quadranten in Bezug auf alle Quadranten gereist kann als Maß für die Referenzspeicher in Sonden Studien verwendet werden. Es ist wichtig, im Auge zu behalten, dass diese komorbiden Tiermodellen einige motorische Defizite aufweisen. Vergleicht man die Schwimmgeschwindigkeit unter den experimentellen Gruppen können einen Anhaltspunkt geben, ob eine potentielle Kraftdefizit der Tiere Fähigkeit beeinflussen im Morris-Wasserlabyrinth durchzuführen. Des Weiteren Motorleistung auszuschließen ein Störfaktor in Wasserlabyrinth Ergebnis davor, ist es empfehlenswert, bei Weglänge zu suchen Plattform zu erreichenzusätzlich Geschwindigkeit Latenz und schwimmen , wie in Abbildung 5 und 6 gezeigt. Wenn Schwimmfähigkeit in irgendeiner Weise beeinträchtigt wird, ist Weglänge die genaueste Messung des Hippocampus-Funktion zu beurteilen.
Zwar gibt es verschiedene unterschiedliche Zeitrahmen gibt, die zu beschreiben alle diese Verhaltens Aufgaben angewendet werden können, sollte die Methodik jedes Experiment laufen die gleichen bleiben. Die hier präsentierten Daten wurde mit einer nach Schlaganfall Erholung Zeitpunkt 21 Tage erreicht, die mit Aß-Stoffwechsel im Gehirn, die frühen Ereignisse nach dem Schlaganfall und deren mögliche Wechselwirkungen erfasst. Während die hier präsentierten Daten in einem Co-morbid Modell für Schlaganfall und Alzheimer-Krankheit war, können diese Aufgaben zu verschiedenen Fragestellungen und Modelle angewendet werden oder angepasst zu entsprechen. Während der Zylinder-Test ein kleiner modifizierbaren Standard-Verfahren ist, kann der Strahl zu Fuß Aufgabe etwas zu der Schwere der zu erwartenden Kraftdefizit durch die Wahl geeigneter Strahl widt eingestellt werdenhs. Das Wasserlabyrinth ist das vielseitigste Test aller hierin erwähnten Paradigmen. Zum Beispiel, die Wahl verschiedener Intervalle zwischen dem Ende der Akquisitionsphase und der räumlichen Referenzspeichersonde Studie kann leicht kurzfristigen und langfristigen Speicher testen. Das Arbeitsgedächtnis und Strategie Verschiebung, zwei Komponenten der Exekutivfunktion, können auch das Wasserlabyrinth-Setup mit getestet werden. Für Arbeitsspeicher Beurteilung kann der inter Studie Intervall während der Erfassung Erlernen einer neuen Plattform Lage unter 1 min reduziert werden. Darüber hinaus kann geistige Flexibilität oder Strategiewechsel testen einen zweiten, neuen Standort der Plattform nach dem erfolgreichen Erwerb einer ersten Plattform Standort Tiere lernen zu müssen. In Anbetracht all dieser möglichen Modifikationen, gibt es eine große Flexibilität mit diesen Verhalten Aufgaben, die ein weiterer wichtiger Vorteil neben all den oben genannten Vorteilen ist.
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Disclosures
Die Autoren erklären, dass sie keine finanziellen Interessen haben.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Cylinder | Western University | Plexiglas Cylinder Cylinder Diameter: 23 cm Cylinder Height: 40 cm Platform Height: 30 cm Mirror Length: 35 cm Mirror Width: 26.5 cm |
This was made specifically by Western University Machine Services for our lab. Please contact your own chosen manufacturer to design this product. |
| Handheld Video Camera | JVC | GZ-E200 | |
| Video Camera Tripod | Slik | F163 | |
| AM/FM Clock Radio | Sylvania | SCR1388 | |
| White Board | Walmart | Width: 71.12 cm Height: 55.88 cm |
These can be purchased at any store (i.e. Walmart, University bookstores) |
| Dry-erase Marker | Expo | Expo Dry-erase Original Marker | These can be purchased at any store (i.e. Walmart, University bookstores) |
| Wooden Beam | Rona | Plywood Width: 2 cm Length: 100 cm |
|
| VWR General Purpose Laboratory Tape | VWR Intl. | 89097-920 | |
| iMovie '11 | Apple Inc. | Version 9.0.9 (1795) | This is the version used in this manuscript, but any other iMovie version or video editing software could be used. |
| Morris Water Maze Pool with Platform | Stoelting Co. | 60136/60035 | These are not the exact products used in the video, but these are essentially identical. |
| Platform Cue | - | - | The platform cue used was created using a small metal stand and white spherical foam ball. These can likely be purchased at any store with home improvement materials (i.e. Walmart, Rona etc.) |
| Mainstays 71" Floor Lamp | Walmart | HW-F0377SLV | |
| ANY-Maze Behavioural Tracking Software | Stoelting Co. | 60000 | There are ANY-maze® bundles that include the camera with or without a computer and accessories. |
| Compact Video Camera | Logitech | V-U0023 | |
| Laptop | Hewlett-Packard | HP Pavilion dv6 Notebook PC | Laptop Specifics: AMD A6-3420M APU with Radeon HD Graphics 1.50 GHz, 6.00 GB RAM, 64-bit operating system. |
| Americana Non-toxic Acrylic Paint | DecoArt | DAO67-9 | This can be ordered on the DecoArt site or purchased in store at DecoArt retailers. |
| Poster Board | Walmart | PA-1961 |
References
- Auld, D., Kornecook, T., Bastianetto, S., Quirion, R. Alzheimer's disease and the basal forebrain cholinergic system: relations to β-amyloid peptides, cognition, and treatment strategies. Prog Neurobiol. 68 (3), 209245 (2002).
- Huang, Y., Mucke, L. Alzheimer Mechanisms and Therapeutic Strategies. Cell. 148 (6), (2012).
- Querfurth, H., LaFerla, F. Alzheimer's disease. New Engl J Med. 362 (4), 329-344 (2010).
- Karran, E., Mercken, M., Strooper, B. The amyloid cascade hypothesis for Alzheimer's disease: an appraisal for the development of therapeutics. Nat Rev Drug Discov. 10 (9), 698-712 (2011).
- Akiyama, H., et al. Inflammation and Alzheimer's disease. Neurobiol Aging. 21 (3), (2000).
- Butterfield, D., Drake, J., Pocernich, C., Castegna, A. Evidence of oxidative damage in Alzheimer's disease brain: central role for amyloid β-peptide. Trends Mol Med. 7 (12), 548554 (2001).
- Kalaria, R. The role of cerebral ischemia in Alzheimer's disease. Neurobiol Aging. 21 (2), 321-330 (2000).
- Selkoe, D. Alzheimer's disease: genes, proteins, and therapy. Physiol Rev. 81 (2), 741-766 (2001).
- Snowdon, D. A., et al. Brain infarction and the clinical expression of alzheimer disease: The nun study. JAMA. 277 (10), 813 (1997).
- Clarke, J., et al. Overexpression of APP provides neuroprotection in the absence of functional benefit following middle cerebral artery occlusion in rats. Eur J Neurosci. 26 (7), 1845-1852 (2007).
- Whitehead, S., Hachinski, V., Cechetto, D. Interaction Between a Rat Model of Cerebral Ischemia and β-Amyloid Toxicity Inflammatory Responses. Stroke. 36 (1), 107-112 (2005).
- Agca, C., et al. Development of transgenic rats producing human β-amyloid precursor protein as a model for Alzheimer's disease: Transgene and endogenous APP genes are regulated tissue-specifically. BMC Neuroscience. 9 (1), 28 (2008).
- Bayona, N. A., Gelb, A. W., Jiang, Z., Wilson, J. X., Urquhart, B. L., Cechetto, D. F. Propofol neuroprotection in cerebral ischemia and its effects on low-molecular-weight antioxidants and skilled motor tasks. Anesthesiology. 100 (5), 1151-1159 (2004).
- Langdon, K., Clarke, J., Corbett, D. Long-term exposure to high fat diet is bad for your brain: exacerbation of focal ischemic brain injury. Neuroscience. 182, 82-87 (2011).
- Brownlow, M., et al. Partial rescue of memory deficits induced by calorie restriction in a mouse model of tau deposition. Behav Brain Res. 271, 7988 (2014).
- Halagappa, V., et al. Intermittent fasting and caloric restriction ameliorate age-related behavioral deficits in the triple-transgenic mouse model of Alzheimer's disease. Neurobiol Dis. 26 (1), (2007).
- Maalouf, M., Rho, J., Mattson, M. The neuroprotective properties of calorie restriction, the ketogenic diet, and ketone bodies. Behav Brain Res. 59 (2), (2008).
- Tillerson, J. L., et al. Forced limb-use effects on the behavioral and neurochemical effects of 6-hydroxydopamine. Neuroscience. 21 (12), 4427-4435 (2001).
- Sierksma, A., et al. Improvement of spatial memory function in APPswe/PS1dE9 mice after chronic inhibition of phosphodiesterase type 4D. Neuropharmacology. 77, (2013).
- D'Hooge, R., De Deyn, P. P. Applications of the Morris water maze in the study of learning and memory. Behav Brain Res. 36 (1), 60-90 (2001).
- Vorhees, C., Williams, M. Morris water maze: procedures for assessing spatial and related forms of learning and memory. Nat Protoc. 1 (2), 848-858 (2006).
