Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Medicine

السيارات والحصين التعلم المكاني تابع وتقييم الذاكرة المرجعي في الفئران المعدلة وراثيا نموذج من مرض الزهايمر مع السكتة الدماغية

doi: 10.3791/53089 Published: March 22, 2016

Summary

للتحقيق في المرض المهووسين المشارك الزهايمر (AD) وحالة السكتة الدماغية في نموذج الرواية، وصفت ثلاث مهام السلوك التي تقيم كل من التحكم في المحركات والسلوكيات المعرفية. وتشمل هذه المهام مهمة شعاع المشي، مهمة اسطوانة وموريس متاهة مائية.

Abstract

مرض الزهايمر (م) هو مرض الاعصاب المنهكة التي تؤدي إلى تنكس عصبي وفقدان الذاكرة. في حين أن العمر هو عامل خطر رئيسي لم، كما تورطت السكتة الدماغية كعامل خطر وعامل يفاقم. شارك في الاعتلال من السكتة الدماغية وAD النتائج في تفاقم التحكم في المحركات ذات الصلة السكتة الدماغية والعجز المعرفي ذات الصلة م بالمقارنة مع كل حالة وحدها. لنموذج حالة جنبا إلى جنب من السكتة الدماغية وم، نموذج الفئران المعدلة وراثيا رواية م، مع شكل تحور من بروتين اميلويد السلائف (بروتين الرئيسيين المشاركين في تطوير م) تأسست في الحمض النووي، ونظرا لسكتة دماغية الجسم المخطط من جانب واحد صغير.

لنموذج مع الجمع بين كل من السكتة الدماغية وم، والاختبارات السلوكية التي تقيم التحكم في المحركات ذات الصلة السكتة الدماغية، والحركة والوظيفة المعرفية ذات الصلة م يجب أن تنفذ. وتنطوي مهمة الاسطوانة، جهاز متعدد الأغراض فعالة من حيث التكلفة التي تقيم استخدام محرك forelimb العفوي. في هذه المهمة، يتم وضع الفئران في جهاز أسطواني، حيث الفئران سوف الخلفي من تلقاء أنفسهم والاتصال جدار الاسطوانة مع الأمامية لها. وتعتبر هذه الاتصالات استخدام محرك forelimb وكميا خلال تحليل الفيديو بعد الاختبار. مهمة محرك آخر فعالة من حيث التكلفة تنفيذها هي مهمة شعاع المشي، الذي يقيم السيطرة forelimb، ومراقبة hindlimb والحركة. هذه المهمة ينطوي على المشي الفئران عبر شعاع خشبي يسمح لتقييم التحكم في المحركات الأطراف من خلال تحليل زلات forelimb، وقسائم hindlimb والسقوط. اكتمال تقييم التعلم والذاكرة مع موريس متاهة مائية لهذا النموذج السلوكي. يبدأ البروتوكول مع التعلم المكاني، حيث يقع على الفئران منصة ثابتة المخفية. بعد التعلم المكاني، تتم إزالة منصة ويتم تقييمه سواء على المدى القصير والذاكرة المرجعية المكانية على المدى الطويل. كل ثلاثة من هذه المهام هي حساسة إلى الاختلافات السلوكية وتكتمل في غضون 28 يوما لهذا النموذج، مما يجعل هذه الفقرةفي الوقت كفاءة digm وفعالة من حيث التكلفة.

Introduction

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

مرض الزهايمر (م) هو الشكل الأكثر شيوعا من الخرف في عدد السكان المسنين ومرض الاعصاب المنهكة. Histopathologically، ويعرض AD نفسها لويحات الأميلويد، التشابك الليفي العصبي وفقدان الخلايا العصبية. لويحات اميلويد تتكون أساسا من بيتا اميلويد الببتيد (Aβ) التي تم إنتاجها من خلال انشقاق بروتين تغير من بروتين اميلويد السلائف (APP) من قبل β-secretase والإنزيمات γ secretase 1،2،3. المنتج الانقسام، Aβ والودائع في الدماغ خلق ويحات الأميلويد المرضية ولها آثار سامة على الدماغ التي يمكن أن تؤدي إلى عاهات التعلم مميزة وفقدان الذاكرة. ويشار إلى جميع هذه الخطوات مجتمعة ب "فرضية اميلويد سلسلة" 3،4. في حين أن هذا فرضية مهمة عند التحقيق م، تم العثور على التغيرات الخلوية الأخرى أن تسبق هذه التشكيلات اللوحة التي شردت عن الأصلي مسار اميلويد تتالي. هذه الآخرويعتقد أن التغيرات الخلوية للمساهمة في فقدان الذاكرة في وقت مبكر، عاهات وغيرها من الاختلالات المعرفية تشارك في ميلادي قبل تشكيل لوحة 3،5،6 التعلم.

مع AD يزداد انتشارا، وعوامل الخطر لتطوير م أصبحت محورا مهما للغاية للبحث. على الرغم من أن العمر هو عامل الخطر الرئيسي لأشكال متفرقة من م، وقد تم تحديد عوامل الخطر الأخرى، بما في ذلك السكتة الدماغية 7،8. السكتة الدماغية هي ليس فقط عامل خطر، ولكن يمكن أيضا تفاقم الخرف الموجودة بالفعل. على سبيل المثال، سريريا، وقد تبين تطور م ليكون أسوأ في المرضى الذين عانوا سابقا السكتة الدماغية 9. وعلاوة على ذلك، تم العثور على زيادة التعبير APP وتراكم Aβ في النماذج الحيوانية التجريبية من سمية Aβ جنبا إلى جنب مع السكتة الدماغية التي يسببها 10،11. وبما أنه ليس هناك هذا التفاعل المهم بين السكتة الدماغية وم، فمن الضروري أن هذه الأمراض اثنين مزيد من بحثهامعا في النماذج المشارك المهووسين من أجل فهم أفضل الفيزيولوجيا المرضية والسلوكيات المتورطين في كل الظروف.

للتحقيق في ظروف وشارك في المهووسين، وكان نموذجا مناسبا لتطويرها فيه السكتة الدماغية يمكن أن تتفاعل مع Aβ لإنتاج مثل AD علم الأمراض. للمرة الأولى، تم استخدام الفئران المعدلة وراثيا APP21 له تحور الجين البشري APP إدراجها في الحمض النووي لتحقيق النموذج المناسب للم. الطفرات هي مغلطة مزدوجة السويدية وإنديانا الطفرات مغلطة واحدة، والتي على حد سواء تورطت بأشكال العائلية ميلادي 4،8،12. في غياب إهانة إضافية، وهذا نموذج الفئران الذين تتراوح أعمارهم دون تطوير لويحات Aβ مميزة أو الليفي العصبي التشابك 12. لذلك، في محاولة للحث على علم الأمراض السلوكية مثل الميلادي، هو عرض لسكتة دماغية صغيرة في المخطط المناسب لتحاكي ضربات تحت القشرية الصغيرة الحالية في كثير من الأحيان في المرضى الذين يعانون من الخرف 9. السكتة الدماغية في را المعدلة وراثيا APP21ر يجسد حالة المشارك المهووسين ويسمح التحقيق في أنواع مختلفة من التغيرات السلوكية المتورطين في كل من الحالات المرضية. على وجه الخصوص، وهذا تحريض العجز-AD مثل علم الأمراض والمعرفية في الفئران الكبار يسمح لنا التحقيق في أقرب التغيرات الجزيئية والمعرفية السابقة للميلاد.

لأن الهدف هو تحديد العلامات الأولى للتغيرات سلوكية ولأن كلا من السكتة الدماغية والإعلانية التي الأمراض السلوكية واضحة للغاية، عند دراسة نموذج المشارك المهووسين، تحتاج المهام السلوك لتقييم مجموعة متنوعة من الظواهر السلوكية. هناك مجموعة من الاختبارات الحساسة نسبيا الذي يمكن القيام به لتحليل الحركي والسلوك المعرفي في نماذج القوارض التي تنطوي على مجموعة متنوعة من النماذج والمعدات. لتحليل تحديدا forelimb والحركية hindlimb وظيفة، وقد تم تنفيذ هذه المهمة مهمة اسطوانة وشعاع المشي للكشف عن العجز الحركي ومراقبة الحركة في هذا النموذج. مهام حساسة أخرى مصممة لتقييم تحديدا غرامة فومهارة relimb الحركية (أي مهمة درج واحد بيليه مهمة الوصول) تتطلب الحرمان من الطعام 11،13،14. لتجنب أي آثار معروفة من الحرمان من الطعام على الأمراض مرض 15،16،17، وقد اعتبرت هذه الاختبارات غير مناسب لهذه الدراسة. مهمة اسطوانة بتقييم استخدام العفوي الأمامية الفئران خلال تربية في بيئة جديدة، ويمكن الكشف عن التباين بين الأطراف الأمامية في الفئران مع السكتة الدماغية من جانب واحد 10،18. ومن الفوائد الرئيسية لهذه المهمة هي أن جهاز يمكن استخدامها للقيام بمهام السلوك الأخرى، مثل Porsolt اضطر مهمة السباحة 19. وخلافا لهذه المهمة اسطوانة، كما يسمح مهمة شعاع المشي تحليل hindlimb والتحكم في المحركات forelimb، بالإضافة إلى locmotion 10،14. ويشمل شعاع المشي عنصرا الحركي، وهو عنصر التوازن ووضع القدم المهرة. كل من هذه الاختبارات هي فعالة من حيث التكلفة، واضحة، وكفاءة في استهلاك الوقت وتوضيح آثار السكتة الدماغية وم على د ifferences في سير أطرافهم.

وبصرف النظر عن التغيرات في الوظائف الحركية، AD ينطوي على العجز في الذاكرة التي يمكن أن تقدم في المراحل المبكرة من تطور المرض. عند معالجة أمراض مثل م في نموذج القوارض، فمن الأهمية بمكان أن الحصين التعلم تعتمد والذاكرة ويتم تقييم لأن الحصين بنية الدماغ المهم أثرت إلى حد كبير في 2 م. الحصين هو منطقة في الدماغ الأساسية للتعلم المكاني والذاكرة وظيفتها يمكن اختبارها باستخدام مختلف النماذج متاهة في القوارض. واحدة من المهام متاهة الغالب تستخدم على نطاق واسع لنماذج القوارض من الأمراض المختلفة هو الماء متاهة موريس 20. متاهة موريس المائية تستخدم الاشارات المكانية لمساعدة الفئران في العثور على منصة خفية الثابتة واختبارات الذاكرة المرجعية المكانية عند إزالة المنصة. وهناك ميزة ثمينة من الإعداد متاهة مائية هو أنه قابل للتكيف للغاية اعتمادا على مسألة البحث المقترح 20.

خيمة "> للمرة الأولى، وقد استخدمت تقنيات وصفها لتقييم السيارات وظيفة الادراك في المشارك المهووسين نموذج الفئران رواية من السكتة الدماغية وم. تشمل السكتات الدماغية الصغيرة في نموذج الفئران المعدلة وراثيا APP21. وقد تحقق المشارك الاعتلال عن طريق حفز تضيق الأوعية الأوعية الدموية في الجسم المخطط لإنتاج السكتة الدماغية الصغيرة في APP21 الفئران المعدلة وراثيا. وقد تم إنشاء هذا النموذج السكتة الدماغية فضلا عن حالة المشارك المهووسين في نموذج الفئران بديل من 11 م. تقدم في هذه الرواية كان المقصود APP21 نموذج الفئران المعدلة وراثيا لإنتاج نموذج أكثر قيمة translationally. وبينما وصف المهام السلوكية باستخدام السكتة الدماغية وم الفئران نموذج المشارك المهووسين، هذه المهام يمكن مواصلة تطبيقها على نماذج أخرى من السكتة الدماغية أو نماذج من الأمراض العصبية الأخرى (أي مرض الشلل الرعاش). الجنرال سوف المنهجية المبينة تكون قابلة للتطبيق على نطاق واسع لهذه الحالات المرضية الأخرى، ولكن الجداول الزمنية السلوك والنماذج قد تتطلب تغيير على أساس الدقة المقترحةالسؤال earch ونموذج. بالإضافة إلى كونها قابلة للتكيف، والمهام الموصوفة فعالة في إثبات العجز طفيفة، في حين يجري أيضا من حيث التكلفة وكفاءة في استهلاك الوقت.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

يتعين على اللجنة المؤسسية المناسبة أخلاقيات الحيوان توافق كافة الإجراءات السلوكية قبل بدء التجارب. وقد وافق كل عمل الحيوانية وصفها هنا من قبل جامعة ويسترن الحيوان استخدام الفرعية ويتبع المجلس الكندي بشأن المبادئ التوجيهية رعاية الحيوان. أجريت هذه التجارب على الحيوانات خلال المرحلة الخفيفة.

1. اسطوانة مهمة لتقييم غروس Forelimb للسيارات

  1. إعداد المعدات
    1. الحصول على اسطوانة زجاجي مع غطاء مثقب من شأنها أن تستوعب حجم الفئران المستخدمة في التجربة. يجب أن حجم الاسطوانة لن تسمح الفئران للوصول إلى أعلى عندما تربية وينبغي أن يسمح لل2 سم بين الجدار والأنف والفئران وقاعدة ذيل فأر. معيار حجم الاسطوانة هو 23 سم وقطرها 40 سم في الطول ل(400-600 ز) الفئران عمره 6 أشهر.
    2. وضع مرآة بزاوية 45 درجة تحت جهاز الاسطوانة مع الاسطوانة يجلس على التنوير القائلxiglas الوقوف أو شكل آخر من أشكال الدعم حوالي 30 سم فوق أعلى الجدول.
    3. إعداد كاميرا الفيديو على حامل ثلاثي الأرجل على مسافة مناسبة لتصور القطر بأكمله من الاسطوانة في المرآة على كاميرا فيديو.
    4. تتحول الإضاءة إلى إعداد باهتة ولعب الضوضاء البيضاء في الغرفة (انخفاض حجم أي موسيقى خفية) لتقليل تأثير الأصوات العالية المفاجئة. وهذا من شأنه تشجيع الحركة ومنع التجمد بسبب سمع أصواتا عالية.
  2. طريقة تجريبية
    1. نقل الفئران في التجارب الغرفة 30 دقيقة قبل بدء المحاكمة الأولى للتأقلم الفئران الى غرفة مع عزف الموسيقى والإضاءة باهتة.
    2. إرسال المقابلة معلومات الحيوانات والمحاكمة (أي عدد الحيوانات، اليوم في الجدول الزمني وعدد محاكمة) على لوحة بيضاء صغيرة. وضع هذا المجلس أمام المرآة.
    3. سجل اضغط على كاميرا فيديو مع لوحة بيضاء أمام المرآة، والتقاط الفئران بالقرب من قاعدة سو الذيل، ووضع الفئران في الاسطوانة وتأمين غطاء. المواجهة إلى جانب الاسطوانة لتجنب التداخل مع تسجيل الفيديو.
    4. إزالة لوحة بيضاء من أمام المرآة، والسماح للسجل كاميرا الفيديو الفئران في الاسطوانة لمدة 5 دقائق (استخدام جهاز توقيت لتسجيل 5 دقائق من عند إزالة لوحة بيضاء). هذا هو تجربة واحدة.
    5. تنظيف الاسطوانة مع منشفة ورقية والمياه بعد محاكمة.
    6. كرر الخطوات من 1.2.2-1.2.5 اثنين من أكثر الأوقات لتحقيق ما مجموعه ثلاث محاكمات. يجب أن يكون هناك 20-30 دقيقة وقت بين المحاكمة لتقليل فرصة التعود على الاسطوانة. خلال هذا الوقت، تشغيل المحاكمات اسطوانة لالفئران الأخرى.
  3. تحليل الفيديو
    1. استيراد ملفات كاميرا فيديو في برنامج تحرير الفيديو (أي آي موفي)
    2. تجميع ملفات الفيديو إلى مقاطع لكل محاكمة. كتم الصوت من الفيديو وتقليل سرعة الفيديو إلى 25٪ من الأصلي.
    3. عد عدد من الاتصالات forelimbمع جدار الاسطوانة لforelimb اليسار واليمين. للاتصالات اليسار واليمين في وقت واحد، عد هذه الاتصالات forelimb ب "كلا". نضع في اعتبارنا أن يتم تسجيل الفيديو من خلال المرآة، ما يبدو أنه forelimb اليسار في شريط الفيديو يتوافق مع forelimb حق الحيوان في واقع الأمر.
    4. حساب استخدام في المئة من forelimb المتضررين (المقابل إلى السكتة الدماغية) باستخدام المعادلة التالية: [{(المتضررين الاتصالات + ½ الاتصالات الثنائية) / إجمالي عدد الاتصالات} × 100]. تعتبر أداء المجموعتين نوع البرية ومجموعة المعدلة وراثيا دون السكتة الدماغية مجموعات المقارنة لتقييم عرض المشاكل التي يسببها المرض.

2. العمل شعاع المشي لتقييم إجمالي للسيارات

  1. إعداد المعدات
    1. الحصول على دعامة خشبية مغلقة على نحو سلس وهذا هو 2 سم وحوالي 120 سم (العرض الأمثل ل200-600 ز الفئران).
    2. وضع جدولين أو رفوف الامم المتحدةفي 100 سم عن بعضها البعض. يجب على أسطح كل وحدة يكون حوالي 40 سم فوق سطح الأرض.
    3. تأمين طرفي شعاع إلى الجدول أو رفوف السطح باستخدام الشريط. ما يقرب من 1 متر من طول شعاع غير معتمد الآن يجب أن تكون مرتفعة 40 سم فوق سطح الأرض.
    4. إعداد كاميرا الفيديو على الوقوف، واستولت على طول الشعاع. لتعزيز التباين في الفيديو، والنظر في إدخال خلفية سوداء وراء شعاع عند استخدام الفئران البيضاء.
  2. طريقة تجريبية
    1. نقل الفئران في التجارب الغرفة 30 دقيقة قبل بدء المحاكمة الأولى للتأقلم الفئران الى غرفة مع عزف الموسيقى والإضاءة باهتة.
    2. وضع قفص المنزل أو تخصيب البيئي أنابيب فأر في نهاية واحدة من الحزم ووضع الفئران في الطرف الآخر من الحزم.
    3. إجراء بضعة أشواط غير مسجلة قبل يومين من التجارب التجريبية. السماح الفئران استكشاف المنطقة وتوجيه الفئران نحو شعاع من خلال عقد قاعدة من الفئرانالصورة الذيل.
    4. وبمجرد أن الفئران قد تجاوز شعاع، تحرك القفص أو أنبوب إلى الطرف الآخر من الحزم وتكرار. عندما يعبر الفئران شعاع بحرية في أي من الاتجاهين، والدورة التدريبية قد انتهت. إبقاء عدد من التدريب يعمل ثابت بين كل الحيوانات.
    5. إرسال المقابلة معلومات الحيوانات والمحاكمة (أي عدد الحيوانات، اليوم في الجدول الزمني وعدد محاكمة) على لوحة بيضاء صغيرة. الشريط هذا وحة بيضاء على الحائط وراء شعاع.
    6. وضع قفص المنزل أو البيئة أنابيب تخصيب فأر في نهاية واحدة من الحزم.
    7. سجل اضغط على كاميرا فيديو والتقاط الفئران من قبل قاعدة الذيل ومكان في نهاية شعاع مقابل قفص المنزل أو الأنابيب.
    8. تسجيل مجمل المحاكمة، التي تنتهي عند اكتمال الفئران بنجاح عبور كامل طول شعاع مرتفعة. إذا توقف الفئران منتصف الطريق عبر شعاع، بلطف القفا الفئران من قاعدة الذيل أو تلمس ذيل فأر بلطفلتعزيز الحركة عبر شعاع. لا تضغط على الفئران إلى الأمام في أي شكل من الأشكال.
    9. إعادة قيام محاكمات حيث يتحول الفئران جانبية أثناء شعاع، مرارا وتكرارا يتوقف المشي أو المشي بشكل غير متسق. إذا فأر السقوط واستمر على التمسك شعاع، بلطف تلقط الفئران ووضعه مرة أخرى على شعاع في موقف الخريف وتستمر المحاكمة.
    10. نقل قفص المنزل أو أنابيب إلى الطرف الآخر من الحزم، تغيير محاكمة # على لوحة بيضاء وتسجيل المحاكمة اللاحقة.
    11. كرر هذا الإجراء حتى تم الانتهاء من ما مجموعه 6 محاكمات، مع 3 محاكمات يتم تسجيلها لكل اتجاه. جميع 6 تجارب لفأر يمكن تسجيلها قبل بدء المحاكمات للجرذ المقبل.
  3. تحليل الفيديو
    1. استيراد ملفات كاميرا فيديو في برنامج تحرير الفيديو (أي آي موفي).
    2. تجميع ملفات الفيديو إلى مقاطع لكل محاكمة وكتم الصوت من الفيديو. تحليل كل إطار الفيديو كليب من جانب الإطار.
    3. حساب عددمن مجموع الخطوات الفئران يأخذ على المشي على طول كامل من الحزم وعدد من hindlimb اليسار واليمين وزلات forelimb وعدد من السقوط. ويعتبر الأداء من كلا الفريقين نوع البرية ومجموعة المعدلة وراثيا دون السكتة الدماغية بالمقارنة مع مجموعة المشارك المهووسين لتقييم ظهور العجز فريدة من نوعها لحالة المشارك المهووسين.

3. موريس المتاهة المياه للالحصين التي تعتمد المكانية التعلم والذاكرة المرجعي

  1. إعداد المعدات
    1. تأمين كاميرا فيديو وضعه فوق وسط بركة دائرية (148 سم وقطرها 58 سم عمق). محاذاة الأرباع الأربعة المخصصة بشكل صحيح مع الخطوط العريضة للتجمع في البرنامج تتبع.
    2. ملء بركة دائرية مع المياه حوالي 36 سم العميق. يجب أن تكون درجة حرارة الماء إلى درجة حرارة الغرفة عن طريق ملء حوض السباحة قبل بضعة أيام لبدء بروتوكول تجريبي.
    3. إضافة السوداء غير سامة الاكريليك الطلاء الامم المتحدةسمسم المياه غير شفاف عند استخدام الفئران البيضاء. استخدام لون فاتح، مثل الأبيض وبالنسبة للفئران ذات الألوان الداكنة.
    4. تحيط التجمع مع الأسطح جدار فارغ، بما في ذلك غرفة المقسمات إذا لزم الأمر. عندما تكون في حوض السباحة، لا ينبغي أن يكون الفأر قادرا على رؤية المجربون.
    5. قطع 4 مختلفة الاشارات المكانية على شكل كبيرة من ألوان مختلفة من لوحة الملصق وإرفاق شكل واحد على الجدار في شمال المعينة، وشرق وجنوب شرق وجنوب غرب مواقع تجمع. وينبغي أن تكون هذه العظة أعلى قليلا من حافة حوض السباحة.
    6. تشغيل الراديو في انخفاض حجم في الربع الشمالي الغربي لمنع الفئران من الهاء سمع أصواتا عالية غير متوقعة أثناء الاختبار.
    7. وضع منصة دائرية (11.5 سم القطر، سطح 2-3 سم تحت سطح الماء) في وسط الربع الهدف.
    8. إطفاء الأنوار الغرفة الرئيسية وتشغيل مصباح الطابق يقف على الجانب الآخر من غرفة المقسم إلى تجمع لإلقاء الضوء على منطقة.
  2. تكوين الكمبيوتر استخدام برنامج تتبع التي تم تصميمها للقيام بمهام السلوك متاهة موريس المائية ووضع بروتوكول قبل بدء التجارب. وقدمت مثالا على برنامج ممكن في الشكل (4).
  3. تعيين 4 أيام متتالية مع 4 محاكمات 90 ثانية لكل من تجربة التعلم المكاني.
  4. مجموعة 2 التجارب التحقيق منفصلة من 30 ثانية كل في 24 ساعة بعد آخر تجربة التعلم المكاني و1 أسبوع بعد التجربة التحقيق الأولى.
  5. مجموعة ملقن تجارب التعلم في 4 محاكمات يوميا لمدة 2 أيام متتالية ابتداء من 24 ساعة بعد تجربة التحقيق الثانية. يجب أن تكون كل محاكمة 60 مجموعه ثانية.
  6. لكل مرحلة، تعيين ترتيب الاختبار بحيث يكون هناك فاصل زمني 20 دقيقة بين المحاكمة بين كل محاكمة لأي حيوان معين. يمكن تشغيل الحيوانات الأخرى خلال هذه الفترة الزمنية بين المحاكمة، ما دام يحافظ على كل حيوان 20 دقيقة الفاصلة بين المحاكمة.
  7. تأكد من أن موقف منصة هو يحدده المجرب وأن جميع المناطق الأخرى ديتغريم من موقف منصة مخصصة.
  8. ضبط البرنامج لبدء يدويا وإنهاء كل محاكمة.
  • تجربة التعلم المكاني
    1. وضع منصة دائرية في الربع الغربي. يجب أن تتماشى مع المعين المنطقة الدائرية "منصة" في الربع على برنامج كمبيوتر.
    2. يجب العشوائية تبدأ المواقف حول بركة لكل الفئران. تمثل جميع المناصب بداية في كل مجموعة العلاج. يبدأ أي الفئران من موقع شمال شرق لأي محاكمات التعلم المكاني في نموذج عرض للسماح لمنصب بداية الرواية خلال اختبار التحقيق.
    3. عقد الفئران في قاعدة ذيله وبلطف وضعه في الماء على طول الجدار من التجمع في موضع بداية المعينة والتحرك بسرعة للخروج من عيني فأر.
    4. هل لديك المجرب الآخرين بدء البرنامج تتبع في أقرب وقت الفئران في الماء. يجب أن يبدأ جهاز توقيت العد حتى من 0 على برنامج التعقب. إذا كانت الفئران يقع منصة، لديها مجرب الآخرين تتوقف المحاكمة على الكمبيوتر وترك الفئران على منصة لا يقل عن 30 ثانية قبل استرجاعها. إذا كانت الفئران يقفز من على منصة قبل إيقاف المحاكمة على الكمبيوتر، تستمر المحاكمة.
    5. إذا لم الفئران العثور على منصة في وقت المحاكمة المخصص له، توجيه الفئران على المنصة باستخدام يدك (إما جعل الفئران متابعة يدك أو توجيه الفئران عن طريق قاعدة ذيله). عقد الفئران على منصة لمدة 30 ثانية.
    6. إزالة الفئران من تجمع من قاعدة ذيله على ذراع مجرب والتي يتم تغطيتها بمنشفة أو السماح للفأر الصعود على سطح المحمولة.
    7. كرر الخطوات 3.3.3-3.3.7 ليصبح المجموع 4 محاكمات في الفئران. ينبغي أن يكون هناك فاصل زمني بين المحاكمة من 20 دقيقة لكل الفئران.
    8. عودة الفئران إلى قفص وطنهم تحت مصباح الحرارة لمدة 10 دقيقة على الأقل بعد محاكمة التعلم المكاني النهائية للفأر.
    9. مواصلة إكساءبروتوكول ط م نفس المكاني التعلم ليوم 2 إلى يوم 4 من التعلم المكاني.
    10. في يوم 2-4، لا يحملون الفئران على منصة أي لفترة أطول. السماح الفئران للجلوس على منصة دون مساعدة لمدة 30 ثانية مع المجربون بعيدا عن الأنظار. ويمكن أن يتم ذلك خلال محاكمات لاحقة في يوم 1 في بعض الأحيان.
  • مسبار تجربة
    1. إزالة منصة من التجمع. ضمان موقف منصة السابق لا يزال تعريفها على الكمبيوتر (دائرة في الربع جنوب غرب).
    2. وضع الفئران في المياه على طول الجدار من التجمع في موقف الشمال الشرقي وتتحرك بسرعة بعيدا عن الأنظار في الفئران. استخدام الرواية تبدأ شمال شرق الموقف يؤكد أن الفئران تذكر موقف منصة مستقلة من المناصب بداية مدربات.
    3. هل لديك المجرب الآخرين بدء البرنامج تتبع في أقرب وقت الفئران في الماء. يجب أن يبدأ جهاز توقيت العد حتى من 0 على تتبع البرامج.
    4. استرداد الفئران منجنوب غرب رباعي من السباحة وقاعدة ذيله وعقد على ذراع مغطاة منشفة أو السماح للفأر الصعود على سطح المحمولة.
    5. عودة الفئران إلى قفص وطنهم تحت مصباح الحرارة لمدة 10 دقيقة على الأقل بعد محاكمة تحقيق كل فأر.
    6. كرر هذه التجربة (خطوات 3.4.1-3.4.5) في وقت لاحق 1 أسبوع.
  • ملقن تجربة التعلم
    1. استخدام الشريط لتأمين 4 سم القطر البيضاء جديلة كروية على الموقف الذي هو 8.5 سم على منصة (الطول الكلي للجديلة هو 12.5 سم). والجزء العلوي من جديلة كروية يكون 8.5 سم على الأقل فوق سطح الماء.
    2. إزالة الإشارات المكانية من الجدران المحيطة بالمسبح.
    3. بطريقة عشوائية المواقف منصة والبدء في المواقف لكل الفئران في كل مجموعة. ينبغي تمثيل جميع البنود منصة وبداية لكل مجموعة العلاج.
    4. وضع منصة في المنطقة منصة المعينة وتحديد في تتبع البرامج.
    5. وضع الفئران في المياه على طول الجدار من التجمع في رانه المعينة بدء الموقف والتحرك بسرعة للخروج من عيني فأر.
    6. هل لديك المجرب الآخرين بدء البرنامج تتبع في أقرب وقت الفئران في الماء. يجب أن يبدأ جهاز توقيت العد حتى من 0 على تتبع البرامج.
    7. بمجرد وصول الفئران منصة، لديها مجرب الآخرين تتوقف المحاكمة على الكمبيوتر. إذا كانت الفئران يقفز من على المنصة، وتستمر المحاكمة. قبل استرداد الفئران، والسماح للفأر أن يجلس على منصة لمدة 15 ثانية.
    8. استرداد الفئران من تجمع من قاعدة ذيله، وعقد على ذراع مغطاة منشفة أو السماح للفأر الصعود على سطح المحمولة.
    9. التحقق من موقف منصة للجرذ المقبل ونقل منصة في المنطقة المقابلة المحددة في تتبع البرامج.
    10. كرر الخطوات 3.5.4-3.5.9 للمحاكمات 3 التالية. ينبغي أن يكون هناك فاصل زمني بين المحاكمة 15 دقيقة.
    11. عودة الفئران إلى قفص وطنهم تحت مصباح الحرارة لمدة 10 دقيقة على الأقل بعد فينا كل فأرل ملقن تعلم محاكمة.
    12. مواصلة نفس البروتوكول ليوم 2 من التعلم ملقن.
  • تحليل البيانات
    ملاحظة: الوقت المستغرق في المناطق، المسافة المقطوعة في المناطق، متوسط ​​السرعة، وغالبا ما تستخدم عدد الإدخالات إلى مناطق والوقت لأول دخول المناطق.
    1. تحليل الوقت والمسافة للوصول إلى منطقة المنصة ومعدل السرعة لكل يوم المكانية وملقن التعلم بشكل منفصل. للتجارب التحقيق، وتحليل الكمون إلى الإدخال الأول في المنطقة المستهدفة كوقت الخام أو تغيير في المئة من التحقيق 1 إلى سبر 2.
  • Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

    Representative Results

    or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

    واستخدمت المهام السلوكية وصفه للتدليل على آثار السكتة الدماغية في نموذج الفئران المعدلة وراثيا APP21 من مرض الزهايمر. ومن المتوقع أن يؤدي إلى المزيد من العجز الحركي في الأطراف المتضررة، فضلا عن زيادة العجز في الذاكرة مزيج من السكتة الدماغية والتحوير APP21.

    مهمة اسطوانة تقييم الجسيمة وظيفة forelimb السيارات وتمثل مثل استخدام forelimb المتضررين. وعلاوة على ذلك، تم استخدام مهمة شعاع المشي لتقييم تحديدا وظيفة الحركة hindlimb والحركة. منذ الناجم عن السكتة الدماغية في المخطط الصحيح، ومن المتوقع أن تظهر عجزا المحرك إذا كان موجودا في forelimb الأيسر. البيانات المقدمة في كل من الشكل 2 والشكل 3A و 3B لا تثبت إحصائيا أن الفئران المشارك المهووسين لها forelimb أو hindlimb العجز، على التوالي. في حين أن هذه الحيوانات لا ا ف بالكمثرى أن يكون forelimb أو محرك hindlimb العجز، فإنها لا تظهر لديهم اختلافات بسيطة في وظيفة الحركة المتعلقة الحركة. في مهمة شعاع المشي وزيادة إجمالي الخطوات بشكل ملحوظ في الفئران المعدلة وراثيا شارك في المهووسين مع السكتة الدماغية <0.05، الشكل 3C)، مما يوحي بأن مهمة شعاع المشي حساسة بما يكفي لالتقاط تغييرات طفيفة في المشي والحركة. نموذج السكتة الدماغية الجسم المخطط صغيرة تستخدم تنتج السكتات الدماغية الصغيرة التي من المحتمل صغيرة جدا لإنتاج أي عجز المحركات الرئيسية، ولكن ثبت عجز من قبل في نماذج السكتة الدماغية الأخرى مع هاتين المهمتين 10،14. هنا، يمكن لهذه المهام ببساطة رصد وظيفة الحركة والحركة عند التحقيق المعلمات المقدمة.

    الحصين تعتمد المكانية التعلم والذاكرة إشارة يمكن تقييمها على نحو فعال باستخدام موريس متاهة مائية. لا توجد فروق واضحة في التعلم بين مجموعات (الشكل 5Aالشكل 5B)، لذلك الاختلافات في التعلم لا يمكن أن تكون مسؤولة عن أي اختلافات في أداء الذاكرة. تظاهر APP21 الفئران المعدلة وراثيا مع السكتة الدماغية على المدى الطويل العجز ذاكرة إشارة قوية بالمقارنة مع الفئران المعدلة وراثيا دون السكتة الدماغية والنوع البري الفئران مع السكتة الدماغية <0.05، الشكل 5C).

    اكتمال التعلم ملقن لضمان أن الفئران التي لديها القدرة على قدم المساواة لاستخدام الاشارات المكانية البصرية لتحديد موقع منصة في متاهة موريس المائية. كما هو موضح في الشكل 6A والشكل 6B، لم يلاحظ أي اختلافات في الكمون أو مسار طول للوصول إلى منصة خلال التعلم ملقن بين المجموعات. وعلاوة على ذلك، كان متوسط ​​سرعة السباحة ثابتة بين مجموعات (الشكل 6C) وتبين أن الدافع للهروب والسباحة كانت قدرات متساوية بين المجموعات.

    جوري 1 "SRC =" / ملفات / ftp_upload / 53089 / 53089fig1.jpg "/>
    الشكل 1: الجدول الزمني للمحرك وتقييم السلوك المعرفي يتم تعيين يحفز السكتة الدماغية يوم جراحة اليوم الواحد 0 وكل يوم اختبار وفي اشارة الى هذا اليوم. (أ) عملية جراحية قبل وبعد الجراحة اختبار لمهمة اسطوانة (C) ومهمة شعاع سيرا على الأقدام (BM). (ب) موريس متاهة مائية التعلم المكاني واختبار التحقيق وملقن التعلم. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

    الشكل 2
    تم حساب اسطوانة المهام استخدام نسبة forelimb المتضررين باستخدام المعادلة في الخطوة 1.3.4 وموحدة إلى القيم الأساسية اليوم -3: الرقم 2. الخط الأحمر المنقط بشرح قيمة 1.0 الذي يمثل استخدام متساو من كلforelimb في مهمة اسطوانة. هو اختصار النوع البري كما WT ويتم اختصار المعدلة وراثيا كما TG. أعداد الحيوانات هي كما يلي: WT + المالحة (ن = 7)، WT + السكتة الدماغية (ن = 8)، TG + المالحة (ن = 8)، TG + السكتة الدماغية (ن = 6). يتم عرض جميع القيم كما يعني ± SEM. (اتجاهين أنوفا، توكي واللاحق). الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

    الشكل (3)
    الشكل (3): مهمة شعاع المشي يرد مجموع كل زلات المصنوعة من (A) المتأثرة و (ب) hindlimb تتأثر عبر 5 تجارب كنسبة من إجمالي عدد الخطوات التي اتخذت لعبور شعاع. كانت موحدة القيم إلى القيم الأساسية على النحو التالي: نسبة ما بعد الجراحة - نسبة ما قبل الجراحة. (C) ويبلغ مجموع الخطوات لعبور شعاع س ن اليوم -7 ويوم 21. نوع البرية كما هو مختصر WT ويتم اختصار المعدلة وراثيا كما TG. أعداد الحيوانات هي كما يلي: WT + المالحة (ن = 6)، WT + السكتة الدماغية (ن = 6)، TG + المالحة (ن = 6)، TG + السكتة الدماغية (ن = 5). يتم عرض جميع القيم كما يعني ± ووزارة شؤون المرأة، والنجمة تشير دلالة إحصائية. (في اتجاه واحد أنوفا، توكي واللاحق، ف <0.05). الرجاء النقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم.

    الشكل (4)
    الشكل 4: عرض البرنامج يدل على الأجزاء المطلوبة لإعداد وتشغيل تجربة وهناك عدد قليل من ميزات برنامج التتبع المستخدمة لموريس متاهة مائية الضوء. وجهة نظر الجهاز مع الفيديو تجمع ظهرت فوق سوف تظهر فقط كما وردت عندما تكون في علامة التبويب الاختبارات.3089fig4large.jpg "الهدف =" _ فارغة "> الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

    الرقم 5
    الرقم 5: التعلم المكاني والذاكرة المرجعية في موريس متاهة مائية تم قياس التعلم المكاني التي كتبها (A) الكمون و (ب) طول الطريق للوصول إلى منصة. وقد تم قياس (C) ذاكرة المرجعي مع تغير في المئة من الكمون إلى الإدخال الأول في منطقة الهدف على اختبار التحقيق يوم 19 مقارنة مع اختبار التحقيق يوم 12. هو اختصار النوع البري كما WT ويتم اختصار المعدلة وراثيا كما TG. أعداد الحيوانات هي كما يلي: WT + المالحة (ن = 8)، WT + السكتة الدماغية (ن = 7)، TG + المالحة (ن = 7)، TG + السكتة الدماغية (ن = 8). يتم عرض جميع القيم كما يعني ± ووزارة شؤون المرأة، والنجمة تشير دلالة إحصائية. (ANOVA اتجاهين للتعلم المكاني وفي اتجاه واحد أنوفا للاختبار التحقيق، توكي واللاحق، ص &# 60؛ 0.05) الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

    الشكل (6)
    الشكل (6): ملقن التعلم في موريس متاهة مائية (A) الكمون و (ب) طول الطريق للوصول إلى منصة تدرج كمتوسط ​​لجميع المحاكمات ثمانية من التعلم. وتقدم سرعة (C) السباحة كمتوسط ​​لجميع المحاكمات ثمانية من التعلم. هو اختصار النوع البري كما WT ويتم اختصار المعدلة وراثيا كما TG. أعداد الحيوانات هي كما يلي: WT + المالحة (ن = 8)، WT + السكتة الدماغية (ن = 7)، TG + المالحة (ن = 7)، TG + السكتة الدماغية (ن = 8). يتم عرض القيم كما يعني ± SEM. (في اتجاه واحد أنوفا، توكي واللاحق). الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذاالشكل.

    Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

    Discussion

    or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

    مزيج من السكتة الدماغية والنتائج مرض الزهايمر في الأمراض السلوكية واضحة للغاية التي يمكن أن تؤثر على كل من المحرك والوظائف المعرفية اعتمادا على شدة كل حالة. وبالتالي، فمن الضروري الاستفادة من مجموعة متنوعة من المهام السلوكية لتحديد المساهمات الفردية من هذه الشروط، وكذلك إعطاء بعض التبصر في الآثار المشتركة ويحتمل أن تكون تفاعلية في حالة المشارك المهووسين. البيانات المقدمة تثبت ثلاث التكلفة الفعالة والمهام السلوك الحساسة كفاءة الوقت ولتقييم وظيفة السيارات وقرن آمون تعتمد المكانية التعلم والذاكرة المرجعية في APP21 نموذج الفئران رواية المشارك المهووسين المعدلة وراثيا مع السكتة الدماغية. بالإضافة إلى البيانات المقدمة، وقد تم التحقق من هذه المهام في نماذج السكتة الدماغية أشد 10،14،18، وكذلك في نماذج من 8،16 م، وينبغي أن تكون قابلة للتطبيق على نطاق واسع لنماذج مختلفة من كلا المرضين.

    أن يقال، ليست مهمة هي دون لىmitations. لالمهام الحركية على وجه التحديد، قد يلزم بعض المشاكل إذا أصبحت الفئران متعودا لاسطوانة وشعاع. في مهمة اسطوانة، قد تكون هناك حاجة إلى حافز لضمان الفئران يحقق كمية مناسبة من الاتصالات forelimb مع جدار الاسطوانة. لتحقيق هذه النتيجة، وتطبيق رائحة غير سامة على غطاء مثقب أو جدار الاسطوانة يمكن أن تحفز على الفئران إلى الخلف والاتصال جدار الاسطوانة مع الأمامية لها. على سبيل المثال، وقليلا من زبدة الفول السوداني أو مستخرج الفانيليا يمكن طخت على الجدار الداخلي على مقربة من رأس الاسطوانة لتشجيع مزيد من الفئران المستقرة لاستكشاف جدران الاسطوانة. خاتم من الشريط الملون ويمكن أيضا أن تطبق على الداخل من ¾ اسطوانة من الجزء السفلي من الاسطوانة. وهناك طريقة أخرى لتعزيز تربية تنطوي على إزالة الفئران المستقرة وإعادة التعريف بمفهوم أن الاسطوانة بعد مرور بعض الوقت، والتي تم تحقيقها مع فاصل زمني بين المحاكمة في البروتوكول. فروthermore، اعتمادا على ارتفاع اسطوانة مقارنة مع طول الفئران، وإزالة غطاء مثقب في منتصف الطريق من خلال محاكمة يمكن أن يدفع تربية وforelimb اتصال مع جدار الاسطوانة. لا ينبغي أن يتم هذا إذا كان هناك احتمال ان الفئران تكون قادرة على الهروب من الاسطوانة أثناء الاختبار. هذه الدوافع قد يساعد في زيادة عدد المؤخرات، ولكن لا ينبغي أن تؤثر على استخدام الأرجل الأمامية اليمنى واليسرى خلال اتصال الجدار. إذا كان لا يزال هناك قلق كبير حول عدد كاف من الاتصالات forelimb بعد تنفيذ هذه الاقتراحات، محاكمة يمكن أن ينتهي بعد جعلت الفئران ما مجموعه 10 المؤخرات بغض النظر عن طول الوقت. هذا من شأنه أن يكون مختلفا عن التجارب الدقيقة 5 مهمتها في البروتوكول أعلاه، حيث أن كل الفئران ستصل إلى ما مجموعه 10 المؤخرات في أوقات مختلفة. مع نموذج من السكتة الدماغية وم شارك في الاعتلال، من المهم أن ندرك أن التغيرات في مستويات الأداء والقلق والنشاط المعرفي قد تتطور في هذه الفئران. While هذه التغييرات لا تؤثر بشكل مباشر على النتيجة الأولية المهمة اسطوانة (استخدام forelimb عفوية خلال تربية)، وتسجيل ملاحظات أخرى قد تشكل دليلا قيما للتغيرات سلوكية غير المرتبطة الحركية التي قد تتطور. في مهمة اسطوانة، يمكن لمثل هذه السلوكيات يحتمل أن لوحظ من خلال تحليل زيادة أو نقصان تربية السلوك، وتربية هو شكل من أشكال السلوك الاستكشافي دوافع. وعلاوة على ذلك، أنفقت تدابير أخرى مثل الوقت الاستمالة، وتحول والهبوط يمكن أن توفر نظرة على القلق وغيرها من العجز البدني، على التوالي.

    في ما يخص مهمة شعاع سيرا على الأقدام، وذلك باستخدام الأنابيب تخصيب منزل قفص عادة ما يكون الدافع الكافي للجرذ إلى السير عبر شعاع. وإذا استمر فأر لوقف في منتصف الطريق على طول شعاع، مكافأة الغذاء عبق او معاملة، مثل زبدة الفول السوداني أو السكر الدقة الكريات، ويمكن إدخال بالإضافة إلى الأنابيب تخصيب في الطرف المقابل. إذا أعطيت يعامل، وضمان أن جميع الفئران تتلقى أبمن نفس الكمية من يعامل على اختبار اليوم، بغض النظر عن أدائها. بالإضافة إلى ذلك، بدلا من تشغيل جميع المحاكمات ستة لفأر قبل أن ينتقل على الفئران المقبل، يمكن مراحل المحاكمات. على سبيل المثال، يمكن أن يتم الانتهاء من المحاكمات الأولين لجميع الفئران قبل البدء الاثنين المقبل. هذا قد منع عددا متزايدا من توقف في منتصف الطريق عبر شعاع التي يمكن أن تحدث في محاكمات لاحقة عندما تصبح بعض الفئران مريحة جدا مع البيئة شعاع. حل آخر ممكن في حالة حدوث توقف المتكرر هو تقليل عدد المحاكمات. ويمكن تنفيذ ذلك عن طريق وضع مرآة وراء شعاع لتحليل أطرافه كل من اليسار واليمين في كل محاكمة، مما يسمح لعدد من التجارب لتكون انخفضت. وعلاوة على ذلك، قد يحدث التعود لشعاع بعد جلسات الاختبار متعددة ويمكن أن يؤدي في الفئران رفضها عبور شعاع والبقاء في مقاعدهم على شعاع، على الرغم من كل الجهود المبذولة لتحفيز الحيوان. بسبب هذه المشكلة، وتقييم شعاع ليست مثالية لاختبار المتكررة في لوتجارب نانوغرام الأجل. في البروتوكولات التي تستخدم المتكررة الاختبار، ويمكن أيضا أن تصبح تعويض للقلق، بالإضافة إلى التحفيز. للتغلب على مشكلات التعويض أثناء عبور شعاع، شعاع مدبب يمكن استخدامها بدلا من شعاع خشبية منتظمة 21.

    مرة أخرى، والتغيرات المعرفية، بما في ذلك زيادة القلق والتغيرات في مستويات النشاط العام والتحفيز، قد تحدث في هذا النموذج الحيواني. وبالتالي، فمن المهم أن تأخذ علما أي مخالفات بين المجموعات التجريبية بشأن الدافع للحيوانات لعبور شعاع فضلا عن سرعة والسلوك غير الحركي (وقف، ويجلس، ويرتجف، والتوجه)، في حين عبور شعاع.

    يتطلب بحوث الأمراض السلوكية الزهايمر على المدى القصير وعلى المدى الطويل اختبار الذاكرة، والذي تم تحقيقه هنا باستخدام متاهة موريس المائية. تعتبر العديد من البروتوكولات 24 ساعة بعد التعلم المكاني لتكون ذاكرة طويلة الأجل 21، ولكن مع هذا البروتوكول فييعتبر imeline من 24 ساعة بعد التعلم المكاني الذاكرة على المدى القصير، ويعتبر أسبوع واحد الذاكرة طويلة الأمد. وخلال هذه الفترة الزمنية مدة أسبوع واحد في الفترات الفاصلة بين محاكمات التحقيق، لا ينبغي أن يتعرض الفئران إلى المهام السلوكية الأخرى أو الضغوطات غير الضرورية لتجنب التداخل مع موريس متاهة مائية الذاكرة المرجعية المكانية.

    في ما يخص التعلم المكاني، وينبغي أن يكون المجربون المستمر في تتطلب الفئران على الجلوس على منصة دون القفز لفترة معينة من الزمن. إذا كانت الفئران يجلس بنجاح على منصة ولكن يقفز قبالة كما يأتي المجربون في الأفق، يجب أن توضع الفئران أو توجيه إلى منصة ومطلوبة للجلوس على منصة حتى يسترد المجرب الحيوان. لتطبيق التعلم من منصة باعتباره السبيل الوحيد للهروب من المياه، لا ينبغي أن تكون التقطت الفئران حتى أثناء السباحة، إلا في إطار محاكمة التحقيق. إذا الفئران يتمكن من القفز من منصة على حافة حوض السباحة، فكر في نقل المنهاجم مزيد من التقدم نحو وسط تجمع لتثبيط تعلم طرق بديلة للهروب.

    لضمان عدم وجود تحيزات المكانية خلال التعلم المكاني وملقن، ينبغي عشوائية المواقف بداية والمواقف منصة ملقن عن كل الفئران في مجموعة العلاج. يجب أن يكون لكل مجموعة العلاج عدد تمثيلي من الفئران بدءا من كل نقطة الانطلاق للتعلم المكاني أو باتباع نفس البداية وموقف منصة نموذج للتعلم ملقن. لاسناد المناصب البداية، Vorhees ويليامز تقديم مجموعة مفصلة للغاية من المناصب بداية العشوائية للالتعلم المكاني والعشوائية بداية ومنصة مواقف للملقن تعلم 20. هذا ويمكن استخدامها مباشرة أو كدليل لتعيين المناصب إلى كل فأر قبل بداية موريس اختبار متاهة مائية.

    لتحليل البيانات متاهة موريس المائية، الاقتراحات في البروتوكول أعلاه تمثل كيف تم الحصول على البيانات المقدمة هنا. داتوالتي تم جمعها في الخطوة 3.6 من فوق موريس بروتوكول متاهة مائية يمكن أن تستخدم لحساب مقاييس النتائج المختلفة التي قد تكون مفيدة لوصف العجز المعرفي. على سبيل المثال، ما وراء مجموعة البيانات العددية، كما تتبع البرنامج يقدم المجرب الفرصة لتحليل المؤامرات المسار، والتي يمكن أن تعطي مزيدا من الفهم استراتيجيات البحث على الحيوانات. بالإضافة إلى ذلك، فإن نسبة الوقت المخصص أو المسافة المقطوعة خلال الربع الهدف فيما يتعلق بجميع الأرباع يمكن أن تستخدم كمقياس للذاكرة مرجعية في محاكمات التحقيق. من المهم أن نأخذ في الاعتبار أن هذه النماذج الحيوانية المهووسين المشترك قد يحمل بعض العجز الحركي. يمكن مقارنة سرعة السباحة بين المجموعات التجريبية تعطي مؤشرا ما إذا كان العجز السيارات المحتملين ويؤثر على قدرة الحيوانات على القيام بها في متاهة موريس المائية. وعلاوة على ذلك، لاستبعاد الأداء الحركي من أن تصبح عامل التباس في نتائج متاهة مائية، فمن المستحسن أن ننظر إلى طول الطريق للوصول إلى منصةبالإضافة إلى الكمون والسباحة بسرعة كما هو موضح في الشكل رقم 5 و 6. إذا تم اختراق قدرة السباحة في أي حال من الأحوال، طول المسار هو المقياس الأكثر دقة لتقييم وظيفة قرن آمون.

    في حين أن هناك العديد من الجداول الزمنية المختلفة التي يمكن تطبيقها على كل من هذه المهام السلوكية وصفها، يجب أن منهجية تشغيل كل تجربة لا تزال هي نفسها. وقد تحقق البيانات المقدمة هنا مع ما بعد السكتة الدماغية نقطة الانتعاش مرة 21 يوما، والذي يجسد الأحداث في وقت مبكر بعد السكتة الدماغية وتفاعل محتمل مع الأيض Aβ في الدماغ. في حين أن البيانات المقدمة هنا في نموذج المشارك المهووسين من السكتة الدماغية ومرض الزهايمر، ويمكن تطبيق هذه المهام أو تكييفها لتلائم الأسئلة البحثية المختلفة والنماذج. في حين أن اختبار اسطوانة هو الإجراء العادي أقل للتعديل، فإن المهمة شعاع مسافة يمكن تعديل بعض الشيء لشدة العجز الحركي المتوقع باختيار widt شعاع المناسبالنظام المنسق. المتاهة المياه هي الاختبار الأكثر تنوعا من جميع النماذج المذكورة هنا. على سبيل المثال، اختيار فترات مختلفة بين نهاية مرحلة الشراء والذاكرة المرجعية المكانية محاكمة التحقيق يمكن اختبار بسهولة على المدى القصير والذاكرة طويلة المدى. الذاكرة العاملة وتحول استراتيجية، عنصرين من وظيفة السلطة التنفيذية، ويمكن أيضا أن يتم اختبار باستخدام الإعداد متاهة مائية. لتقييم الذاكرة العاملة، والفاصل الزمني بين المحاكمة ويمكن تخفيضها إلى أقل من 1 دقيقة أثناء التعلم الاستحواذ على منصة الموقع الجديد. وعلاوة على ذلك، وجود الحيوانات يتعلمون، الموقع الجديد الثاني من النظام الأساسي بعد الاستحواذ الناجح لموقع منصة الأولي يمكن اختبار المرونة العقلية أو تغيير الاستراتيجية. وبالنظر إلى كل هذه التعديلات المحتملة، هناك الكثير من المرونة مع هذه المهام السلوك، الذي هو آخر فائدة كبيرة بالإضافة إلى كل الفوائد المذكورة أعلاه.

    Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

    Disclosures

    الكتاب تعلن أنه ليس لديهم مصالح مالية المتنافسة.

    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

    DOWNLOAD MATERIALS LIST

    References

    1. 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).
    2. Huang, Y., Mucke, L. Alzheimer Mechanisms and Therapeutic Strategies. Cell. 148, (6), (2012).
    3. Querfurth, H., LaFerla, F. Alzheimer's disease. New Engl J Med. 362, (4), 329-344 (2010).
    4. 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).
    5. Akiyama, H., et al. Inflammation and Alzheimer's disease. Neurobiol Aging. 21, (3), (2000).
    6. 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).
    7. Kalaria, R. The role of cerebral ischemia in Alzheimer's disease. Neurobiol Aging. 21, (2), 321-330 (2000).
    8. Selkoe, D. Alzheimer's disease: genes, proteins, and therapy. Physiol Rev. 81, (2), 741-766 (2001).
    9. Snowdon, D. A., et al. Brain infarction and the clinical expression of alzheimer disease: The nun study. JAMA. 277, (10), 813 (1997).
    10. 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).
    11. 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).
    12. 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).
    13. 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).
    14. 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).
    15. 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).
    16. 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).
    17. Maalouf, M., Rho, J., Mattson, M. The neuroprotective properties of calorie restriction, the ketogenic diet, and ketone bodies. Behav Brain Res. 59, (2), (2008).
    18. Tillerson, J. L., et al. Forced limb-use effects on the behavioral and neurochemical effects of 6-hydroxydopamine. Neuroscience. 21, (12), 4427-4435 (2001).
    19. Sierksma, A., et al. Improvement of spatial memory function in APPswe/PS1dE9 mice after chronic inhibition of phosphodiesterase type 4D. Neuropharmacology. 77, (2013).
    20. 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).
    21. 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).
    السيارات والحصين التعلم المكاني تابع وتقييم الذاكرة المرجعي في الفئران المعدلة وراثيا نموذج من مرض الزهايمر مع السكتة الدماغية
    Play Video
    PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

    Cite this Article

    Au, J. L., Weishaupt, N., Nell, H. J., Whitehead, S. N., Cechetto, D. F. Motor and Hippocampal Dependent Spatial Learning and Reference Memory Assessment in a Transgenic Rat Model of Alzheimer's Disease with Stroke. J. Vis. Exp. (109), e53089, doi:10.3791/53089 (2016).More

    Au, J. L., Weishaupt, N., Nell, H. J., Whitehead, S. N., Cechetto, D. F. Motor and Hippocampal Dependent Spatial Learning and Reference Memory Assessment in a Transgenic Rat Model of Alzheimer's Disease with Stroke. J. Vis. Exp. (109), e53089, doi:10.3791/53089 (2016).

    Less
    Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
    View Video

    Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

    Waiting X
    simple hit counter