Waiting
Login processing...

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

Behavior

Новый подход для оценки двигателя Об итогах Глубокая стимуляция мозга эффекты в Hemiparkinsonian Рац: Лестница и цилиндр Test

Published: May 31, 2016 doi: 10.3791/53951

Abstract

Глубокая стимуляция мозга субталамического ядра является эффективным вариантом для лечения болезни Паркинсона. В нашей лаборатории мы установили протокол на экран различных моделей Нейростимуляция у hemiparkinsonian (одностороннее) крыс повреждениями. Он заключается в создании поражения одностороннего Паркинсона путем введения 6-гидроксидопамин (6-OHDA) в правый медиального переднего мозга пучка, имплантацию хронических электродов стимуляции в субталамического ядра и оценки результатов двигательных в конце 24 ч периодов кабельной переплете внешней нейростимуляцию , Стимуляция проводилась с постоянным током возбуждения. Амплитуда была установлена ​​на 20% ниже индивидуального порога побочных эффектов. Оценка результатов двигателя было сделано путем оценки спонтанного использования лапой в тесте цилиндра согласно Shallert и оценкой опытного достижения в тесте лестницы согласно Монтойя. Этот протокол подробно описывает подготовку в поле лестница, сylinder тест, а также использование как в hemiparkinsonian крыс. Использование обоих тестов является необходимым, так как тест лестница кажется более чувствительным для тонкой ухудшения двигательных навыков и проявляет большую чувствительность к изменению во время нейростимуляции. Сочетание односторонней модели паркинсонизма и двух поведенческих тестов позволяет оценить различные параметры стимуляции в стандартизированной форме.

Introduction

Глубокая стимуляция мозга субталамического ядра (STN) является эффективным вариантом лечения для болезни 1 и других двигательных расстройств Паркинсона. Основные механизмы все еще ​​мало изучены и многофакторной, но ключевой особенностью является модуляция нейрональной активности сети повторяющимися деполяризации аксонов в непосредственной близости от раздражающего электрода 2-4. Высокочастотный (> 100 Гц) стимуляция необходима для положительного эффекта в большинстве мишеней головного мозга, а также для большинства признаков DBS. Побочные эффекты глубокого результата стимуляции мозга от непреднамеренного coactivation других волокон, которые покрыты по объему стимуляции и которые различные функции содействовать, например, пирамидного тракта. Следовательно, было бы желательно разработать параметры стимуляции, которая активирует предпочтительно полезные нервные элементы, избегая при этом coactivation побочных эффектов , даваемых элементов 5,6. Хотя нейрофизиология может предложить такую ​​тонкую Tuniнг варианты DBS, научный прогресс был минимальным за последние два десятилетия, поскольку программные стратегии были в первую очередь были оценены "проб и ошибок" у больных и ограничивается ограниченные возможности программирования коммерчески доступных устройств DBS, а не с помощью нейрофизиологическую понимание и определены экспериментальные установки для систематического изучения всего пространства параметров.

Для преодоления трансляционной контрольно-пропускной пункт в исследовании DBS мы предлагаем протокол на экран альтернативные параметры стимуляции в моделях грызунов паркинсонизма до клинического исследования. Болезнь Паркинсона Односторонние у крыс моделируется с помощью 6-гидроксидопамин инъекции в правую медиального пучка переднего мозга 7,8. Полученный в результате поражения, описанные далее как hemiparkinsonian, оценивается в тесте апоморфина путем оценки баллов вращения после инъекции апоморфина низкой дозы и подтвердили Вскрытие по Тирозингидроксилаза immunohistochemistry. Метод прост в применении и легко воспроизводимым, принимая при низкой смертности и заболеваемости. В результате дефицит двигателя очень дискретно 7,8; животные демонстрируют незначительное ухудшение контралатеральной левой лапы во время как спонтанных разведки и сложными схватив поведения 9,10.

Для оценки эффективности глубоких протоколов стимуляции мозга требуются тесты, которые позволяют измерить быстрое и надежное изменение рабочих характеристик двигателя и может повторяться в течение долгого времени с различными настройками нейростимуляции. Несколько групп предложили различные подходы стимуляции и различные тесты для оценки двигательных функций у крыс 11 с сильно изменяющимися и противоречивыми результатами 11-14. Это заставило нас выбрать набор тестов с высокой предсказать действия и взаимодополняемости. Кроме того, для оценки результата двигателя при глубоких условиях стимуляции мозга, тесты были одобрены, которые могут быть выполнены аниMals подключен через кабель к генератору стимула. Для этих целей мы создали нашу тестовую батарею, состоящую из одного теста для использования лапа асимметрии и одно испытание для квалифицированных идущими. Дизайн исследования показана на рисунке 1.

Для спонтанного использования лапу мы провели тест цилиндр , описанный Shallert 15, который является широко используемым тестом для использования лапу во время вертикального разведки. Ни одна тренировка животного не требуется. Для оценки более сложного поведения схватив мы установили испытание лестницы согласно Montoya 16. Наш протокол изменяется в соответствии с Kloth 17. Крыс обучают в течение двенадцати дней в достижении гранул из коробки испытания. После периода обучения тест может быть применен для измерения сложное поведение рукоятки, путем подсчета вероятность успеха, описанный как количество гранул съедена. В статье дается подробное обучение в окне лестничной клетки, а также производительность обоих Бехavioral испытания под наивным, hemiparkinsonian и глубоких условиях стимуляции мозга.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Эксперименты на животных были одобрены Университета Вюрцбурга и правовых органов государственной власти Нижней Франконии в соответствии с руководящими указаниями по защите животных и рекомендациями Европейского Совета Сообщества (номер официального утверждения: 55.2-2531.01 76/11). Все усилия были сделаны, чтобы свести к минимуму боль или дискомфорт животных, используемых.

Примечание: Электрод имплантации проводили , как описано в другом месте 18.

1. Тест цилиндр (рисунок 2)

  1. Подготовьте прозрачный пластиковый стеклянный цилиндр (высота: 40 см, диаметр: 19 см) путем очистки цилиндра с 0,1% -ным раствором уксусной кислоты.
  2. Подготовьте карточки с датой эксперимента и идентификационный номер каждой крысы.
  3. Поместите два зеркала в 90 ° угол позади цилиндра.
  4. Поместите камеру в передней части цилиндра таким образом, чтобы расстояние между камерой и цилиндром позволяет хороший вид на лапах.
  5. Поместите крысу в ящике для транспортировки.
    Примечание: животные должны быть обработаны экспериментатором до начала испытания, чтобы избежать стресса.
  6. Транспорт крысы из домашней клетки в цилиндр, используя транспортную коробку.
  7. Поместите крысу в цилиндре (рисунок 3).
    1. Всегда выполнять все поведенческие тесты, в то же время суток, чтобы избежать циркадные различий в активности. Если животное соединен с генератором стимула по кабелю убедитесь, что кабель не перекручен во время эксперимента.
  8. Нажмите кнопку "запись" на камеру. Показать карту с фактической даты эксперимента и идентификационного номера крысы к камере. Начать запись.
  9. Через пять минут, удалить животное из цилиндра и положить его обратно в дом клетке, используя транспортную коробку.
  10. Очистите цилиндр с 0,1% -ным раствором уксусной кислоты.
  11. Оценка использования лапу из записанного видео путем подсчета левую и правую лапу настенные контакты (используйте лапой в процентах), а также гсерьги (стоя на задних лапах с или без поддержки на стенке цилиндра). Испытательный цилиндр может быть также оценена автоматически с помощью соответствующего программного обеспечения.
    Примечание: Здоровая крыса использует обе лапы одинаково. Hemiparkinsonian крыса использует лапу пострадавших из-за поражения в меньшей степени.

2. Тест Лестница (Рисунок 4)

  1. Приобретение Phase
    1. За один день до тренинга ознакомление животных с гранул, используемых в тесте лестничной клетки.
      1. Необязательно: Для повышения мотивации животного использовать диетические ограничения (10-15 г стандартного лабораторного корму для поддержания массы тела на 90% от уровня свободного кормления 16). Тем не менее, это не является обязательным для достижения положительного тренировочного эффекта. Данное исследование было проведено без ограничения пищи.
    2. Приготовьте лестница окно прозрачный пластик стекло (высота: 34,5 см, длина: 35,5 см, ширина: 12 см и узкий отсек 6 см), очистив коробку с 0,1% в переменном токеРаствор этический кислоты. Примечание: Коробка лестница представляет собой двухкамерный ящик с поднятой платформой и двух лестниц в узком отсеке. Левые шаги по лестнице в узком отсеке может быть достигнуто только с левой лапой, правильные шаги, только с правой лапе.
      Примечание: Стандартные лестничные коробки состоят из двух отсеков с крышкой, если она будет использоваться для экспериментов с крысами, стимулированных с помощью кабеля, использовать высокую коробку без крышки.
    3. Удалите лестницу и заполнить лунки на каждом шаге с восемью 45 мг гранул.
    4. Вставьте лестницу и поставить восемь дополнительных гранул на повышенной платформе.
    5. Поместите крысу в ящике для транспортировки.
    6. Транспорт крысы из домашней клетки к коробке лестницы, используя транспортную коробку.
    7. Поместите крысу в коробку лестницы (рисунок 5).
    8. Через пять минут, удалить животное из окна лестничной клетки и поместить его обратно в дом клетке, используя транспортную коробку.
    9. Обратите внимание, сколькоГранулы были съедены с платформы и (в конечном счете) с правой и левой лестнице.
    10. Заправьте по лестнице, заполняя лунки на каждом шаге с восемью 45 мг гранул.
    11. Очистите коробку лестница с 0,1% -ным раствором уксусной кислоты и поместить дополнительные гранулы на платформе.
    12. Повторите эту процедуру (фаза приобретения) три дня подряд.
      Примечание: Все эксперименты, описанные проводились на крысах-самцах крыс Sprague Dawley. Продолжительность различных учебных модулей могут отличаться у крыс разного штамма, пола и торгового автомата.
  2. Бесплатный тестовый выбор
    1. Очистите коробку лестница с 0,1% -ным раствором уксусной кислоты.
    2. Удалите лестницу и заполнить лунки на каждом шаге с восемью 45 мг гранул.
    3. Поместите крысу в ящике для транспортировки.
    4. Транспорт крысы из домашней клетки к коробке лестницы, используя транспортную коробку.
    5. Поместите крысу в поле лестничной клетки.
    6. Через пять минут, удалите животное с лестницыкейс коробка и положить его обратно в дом клетке, используя транспортную коробку.
      Обратите внимание, сколько гранулы съедено из правой и левой лестнице.
    7. Примечание: Если животные все еще есть проблемы с захватывая осадок, добавьте еще немного на платформе, где они могут быть легко добраться.
    8. Заправьте по лестнице, заполняя лунки на каждом шаге с восемью 45 мг гранул.
    9. Очистите сальниковую лестница с 0,1% -ным раствором уксусной кислоты в течение следующего животного.
    10. Повторите эту процедуру (свободный выбор фазы) три дня подряд.
      Примечание: Представленные результаты были получены путем обучения проводилось без перерывах между модулями. Некоторые группы предпочитают отдыхать день для консолидации, для поддержки процесса обучения.
  3. Принудительный испытания Выбор
    1. Очистите коробку лестница с 0,1% -ным раствором уксусной кислоты.
    2. Удалите лестницу и заполнить лунки на каждом шаге по левой лестнице с восемью (первые три дня модуля) или четыре (подряд ThrЕ.Е. дней в мг гранул модуля) 45.
      1. Проведите тест вынужденный выбор на стороне, где будет происходить ухудшение.
        Примечание: Мы выполняем поражение Паркинсон на правое полушарие, и поэтому поезд избирательно левую лапу.
    3. Поместите крысу в ящике для транспортировки.
    4. Транспорт крысы из домашней клетки к коробке лестницы, используя транспортную коробку.
    5. Поместите крысу в поле лестничной клетки.
    6. Через пять минут, удалить животное из окна лестничной клетки и поместить его обратно в дом клетке, используя транспортную коробку.
    7. Обратите внимание, сколько гранулы были съедены с левой лестницы.
    8. Заправьте по лестнице, заполняя лунки на каждом шаге с восемью или четырьмя 45 мг гранул (количество гранул зависит от учебного дня).
    9. Очистите сальниковую лестница с 0,1% -ным раствором уксусной кислоты в течение следующего животного.
    10. Повторите эту процедуру (принудительный выбор фазы) шесть дней подряд.
  4. Получение данных
      <LI> Выполните эксперимент, как описано для принудительного модуля выбора (четыре гранул в каждую лунку по левой лестнице) в течение двух дней подряд. Рассчитать вероятность успеха (количество гранул съеденных) в среднем два дня.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Все животные подвергались патоморфологическому гистологическую верификацию как дофаминергической поражения и расположения электродов. Только животные с правильного размещения электрода внутри STN (рисунок 6) и полного дофаминергической поражения (> 90% потеря дофаминергических нейронов в черной субстанции) были включены в раздел результатов (рисунок 7).

Испытательный цилиндр выполняется под пораженном состоянии показали, что использование пораженном левая лапа снизилась с примерно 50% (наивным, здоровые крысы) до 15,11% (в среднем). Под регулярной стимуляции 130 Гц после периода стимуляции 24 ч (широтно - импульсная 60 мкс), который является стандартным протоколом в пациентов с болезнью Паркинсона, использование лапа увеличилась до 21,9% (рисунок 8). Из-за высокого стандартного отклонения эта разница не была статистически значимой. Число rearings не показали диффереКЕС между притворство и вынужденное состояние, но этот параметр будет включен в дальнейших исследованиях в качестве измерения активности крысы. Спектакль был , по- видимому , не нарушается стимуляции кабеля (рисунок 9).

Все животные, используемые в нашем исследовании глубокой стимуляции мозга смогли узнать осадок, достигающего в описанном сроки двенадцати дней. Средний показатель успеха, прежде чем lesioning 13,5 из 28 таблеток (48,2%). После того, как lesioning средний показатель успеха значительно снизилась до 2,4 гранул (8,6%). Он вновь увеличился до 7 таблеток (25%) при регулярной стимуляции 130 Гц в конце 24 - часового периода стимуляции (рисунок 10). Спектакль не был потревожен стимуляции кабеля (рисунок 7). Два испытания двигателя являются взаимодополняющими при оценке дефицита моторных в hemiparkinsonian крысы и хорошо предсказывать действительность на основе совершенствования по умолчанию Therap eutic условия. Кабель стимуляция , похоже , не оказывают никакого влияния на производительность испытания (рисунок 11).

Рисунок 1
Рисунок 1:.. Дизайн исследования Отдельные шаги , чтобы провести эксперимент по различным протоколам стимуляции у крыс hemiparkinsonian Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы увидеть большую версию этой фигуры.

фигура 2
Рисунок 2:.. Испытательная установка цилиндра Коробка цилиндра расположены с зеркалами Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.

3 "SRC =" / файлы / ftp_upload / 53951 / 53951fig3.jpg "/>
Рисунок 3:.. Тест цилиндре hemiparkinsonian крысы во время испытания цилиндра Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.

Рисунок 4
Рис . 4: Лестница Испытательная установка Коробка лестница расположена с гранулами по левой лестнице. (A) вид сбоку, (B) вид сверху. Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.

Рисунок 5
Рисунок 5: Лестница Испытание на hemiparkinsonian крысы во время испытания лестницы..Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.

Рисунок 6
Рисунок 6:.. Стимуляция раздел сайта мозга крыс Ишемическая (тионин окрашивание) с правом STN , обозначенном черным кругом и соответствующего всплеска сигнала , записанного во время имплантации хирургии Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.

Рисунок 7
Рисунок 7: Документация 6-OHDA поражения иммуногистохимии для тирозингидроксилазе, маркерного фермента дофаминергических нейронов.. Коронарный сечение кормовой части головного мозга крысыэр одностороннее поражение 6-OHDA. Сравнение левой здоровой стороне (Le) и пораженное правая сторона (Ri). Односторонние потеря дофаминергических волокон в стриатуме (а) и дофаминергических нейронов в черной субстанции Парс компактов (ВНС), (с). Шкала бар = 100 мкм. Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.

Рисунок 8
Рисунок 8: лапа использовать тест цилиндр Результаты теста цилиндре , выражаемое контралатеральной (подверженной вследствие поражения) использования лапой в процентах (100% - ипсилатеральное лапа использовать [%]), при различных условиях (пораженном против 130 Гц стимуляции). , Данные приведены в виде среднего значения ± SEM, n = 7. Пожалуйста , Нажмите здесь, чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.

Рисунок 9
Рис . 9: Испытание цилиндр с стимуляции кабель A стимулируется hemiparkinsonian крысу во время испытания цилиндра. Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.

Рисунок 10
Рис . 10: Успех скорость в тесте лестницы Результаты теста лестницы выражены как число захваченных гранул при различных условиях (здоровые, и 130 повреждениями Гц стимуляции). Данные приведены в виде среднего значения ± SEM, n = 7. Р <0,05 (*) считалось статистически значимым (в одну сторону ANOVA + T-тест).3951 / 53951fig10large.jpg "целевых =" _blank "> Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.

Рисунок 11
Рис . 11: Лестница тест с Стимуляция кабель A стимулируется hemiparkinsonian крысу во время испытания лестницы. Пожалуйста , нажмите здесь , чтобы посмотреть увеличенную версию этой фигуры.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

В данной статье описывается подробный протокол подготовки для испытания цилиндра и лестницы. Последний предназначен для оценки сложного поведения захватывания и прекрасное движение двигателя из - за Специалисту достижения у крыс 16,17. Измерения результат выражается в виде числа гранул съеденных во время теста, который представляет собой объективное измерение. Протокол может быть использован в крысиных моделях для болезни Паркинсона и других моделей заболеваний двигателя. Тест включает в себя цилиндр простой подход к оценке использования лапу у крыс. Оно не требует обучения и может быть использовано в очень стандартизированным способом, путем ослепленный оценки от видеопленку. Мы выбираем эти тесты среди других (открытое поле, одной гранулы достижения испытаний и анализа походки) по нескольким причинам. Оба теста достоверно показывают ухудшение лапу , созданной в модели нашей Паркинсона 10. Они являются относительно надежными в результатах и ​​результаты испытаний могут быть получены в весьма объективным образом. Оба теста могут быть использованы повторно в швременные интервалы. ORT В испытании на лестничной, гранула схватив увеличивается во время фазы обучения и стабилизируется на индивидуальном уровне плато, так что после достижения плато, он может быть использован без необходимости рассматривать учебно-зависимый улучшение со временем 16,20.

В то время как тест цилиндра легко наносится, крысы могут наскучили и неактивные. Животные могут быть мотивированы темнотой (выполняя тест с красным светом) или в конце светло-темного цикла. Измерение rearings полезно следить за нормальной активности крысы. Для успешной подготовки лестницы, очень важно, чтобы мотивировать животных на этапе приобретения. Важно, чтобы убедиться, что крыса может захватить некоторые гранулы при первом схватив подходе. Непосредственным положительная награда приводит к хорошей тренировкой эффектов в более поздних этапах. Другим важным шагом происходит, когда крыса не заинтересован в задаче. В этом случае может возникнуть необходимость не применять умеренное ограничение пищи до тех пор,надлежащий уровень мотивации достигается.

Еще одним важным вопросом для нашего дизайна исследования была хорошей прогностическая валидность установленного порядка. Конструкция планировалось использовать в качестве скринингового платформы для новых протоколов стимуляции. Хотя глубокая стимуляция мозга является вариант лечения не только для лечения болезни Паркинсона, но и для тремор, депрессии, навязчивых расстройств, дистонии и многих других условий, механизмов , лежащих за ней эффективность остается плохо изученным 1,21. Для решения романа, рациональное на основе стимуляции подходов требуется хорошая модель животных.

Более прагматичный подход заставил нас выбрать поведенческие установки, которые могут быть выполнены с помощью животных, подключенных через кабель к устройству стимуляции. Цилиндр был подходящим для этой цели. Коммерчески доступный лестница коробка имеет крышку, поэтому мы разработали копию оригинальной коробке, которая выше и без крышки. Это позволяет тестироватьпроизводительность во время глубокой стимуляции мозга. Проблема кабеля приводом стимуляции является общим в доклинических исследований. Есть некоторые устройства , позволяющие стимуляцию без кабеля , но их использование по - прежнему ограничено 22-24. Для нашего исследования мы должны установить различные схемы стимуляции, а также выполнять долгосрочное стимулирование. В настоящее время это можно сделать только с помощью кабеля ведомой стимуляции, поскольку он позволяет быстро перепрограммировать различных особенностей стимуляции, не касаясь животного. В связи с этим данное исследование дизайн подходит для большинства исследовательских групп, занимающихся исходом двигательной в глубоких крыс мозга стимулируется.

Таким образом, эта рукопись представляет собой полный протокол длины для изучения результатов электродвигателя в hemiparkinsonian крыс при различных экспериментальных условиях DBS. В нем описывается подробный протокол для обучения в окне лестничной клетки, а также использование теста цилиндра. Проблемы, связанные с описанным способом обучения могут возникнуть, когда крыс разногоШтамм, пола или разносчик используются. Крысы различаются в зависимости от пола и деформации в их выполнении поведенческих тестов 20,25,26. У самок крыс цикл течки имеет также влияние на их ежедневное выполнение 27. Для того, чтобы иметь дело с этим ограничением, у самок крыс могут быть размещены без самцов , которые десинхронизирует цикл 28 течки. Она также может быть необходимо регулировать продолжительность этапа обучения в соответствии с индивидуальными кривыми обучения в аутбредных штаммов крыс. ограничение продуктов питания часто используется в поведенческих тестах, должны быть тщательно применяться. Лишение пищи может повысить мотивацию , а с другой стороны , снижает точность захвата 20,29. Описанная поведенческая батареи, в сочетании с моделью hemiparkinsonian, могут быть использованы для изучения различных вариантов лечения и их влияние на исход двигателя. Для глубокой стимуляции мозга субталамического ядра, это исследование конструкции имеет высокую прогностическую валидность.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Staircase box without lid Glas Keil, Germany custom made
Cylinder box Glas Keil, Germany custom made
Dustless precision pellets, 45 mg Bio Serv F0021

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Fasano, A., Lozano, A. M. Deep brain stimulation for movement disorders: 2015 and beyond. Current opinion in neurology. , (2015).
  2. McIntyre, C. C., Savasta, M., Kerkerian-Le Goff, L., Vitek, J. L. Uncovering the mechanism(s) of action of deep brain stimulation: activation, inhibition, or both. Clinical neurophysiology : official journal of the International Federation of Clinical Neurophysiology. 115, 1239-1248 (2004).
  3. Deniau, J. M., Degos, B., Bosch, C., Maurice, N. Deep brain stimulation mechanisms: beyond the concept of local functional inhibition. The European journal of neuroscience. 32, 1080-1091 (2010).
  4. Modolo, J., Legros, A., Thomas, A. W., Beuter, A. Model-driven therapeutic treatment of neurological disorders: reshaping brain rhythms with neuromodulation. Interface focus. 1, 61-74 (2011).
  5. Groppa, S., et al. Physiological and anatomical decomposition of subthalamic neurostimulation effects in essential tremor. Brain : a journal of neurology. 137, 109-121 (2014).
  6. Reich, M. M., et al. Short pulse width widens the therapeutic window of subthalamic neurostimulation. Annals of clinical and translational neurology. 2, 427-432 (2015).
  7. Blandini, F., Armentero, M. T., Martignoni, E. The 6-hydroxydopamine model: news from the past. Parkinsonism & related disorders. 14, Suppl 2 124-129 (2008).
  8. Bove, J., Perier, C. Neurotoxin-based models of Parkinson's disease. Neuroscience. 211, 51-76 (2012).
  9. Metz, G. A., Tse, A., Ballermann, M., Smith, L. K., Fouad, K. The unilateral 6-OHDA rat model of Parkinson's disease revisited: an electromyographic and behavioural analysis. The European journal of neuroscience. 22, 735-744 (2005).
  10. Miklyaeva, E. I., Castaneda, E., Whishaw, I. Q. Skilled reaching deficits in unilateral dopamine-depleted rats: impairments in movement and posture and compensatory adjustments. The Journal of neuroscience : the official journal of the Society for Neuroscience. 14, 7148-7158 (1994).
  11. Li, X. H., et al. High-frequency stimulation of the subthalamic nucleus restores neural and behavioral functions during reaction time task in a rat model of Parkinson's disease. Journal of neuroscience research. 88, 1510-1521 (2010).
  12. Darbaky, Y., Forni, C., Amalric, M., Baunez, C. High frequency stimulation of the subthalamic nucleus has beneficial antiparkinsonian effects on motor functions in rats, but less efficiency in a choice reaction time task. The European journal of neuroscience. 18, 951-956 (2003).
  13. Fang, X., Sugiyama, K., Akamine, S., Namba, H. Improvements in motor behavioral tests during deep brain stimulation of the subthalamic nucleus in rats with different degrees of unilateral parkinsonism. Brain research. 1120, 202-210 (2006).
  14. Lindemann, C., Krauss, J. K., Schwabe, K. Deep brain stimulation of the subthalamic nucleus in the 6-hydroxydopamine rat model of Parkinson's disease: effects on sensorimotor gating. Behavioural brain research. 230, 243-250 (2012).
  15. Schallert, T., Fleming, S. M., Leasure, J. L., Tillerson, J. L., Bland, S. T. CNS plasticity and assessment of forelimb sensorimotor outcome in unilateral rat models of stroke, cortical ablation, parkinsonism and spinal cord injury. Neuropharmacology. 39, 777-787 (2000).
  16. Montoya, C. P., Campbell-Hope, L. J., Pemberton, K. D., Dunnett, S. B. The 'staircase test': a measure of independent forelimb reaching and grasping abilities in rats. Journal of neuroscience. 36, 219-228 (1991).
  17. Kloth, V., Klein, A., Loettrich, D., Nikkhah, G. Colour-coded pellets increase the sensitivity of the staircase test to differentiate skilled forelimb performances of control and 6-hydroxydopamine lesioned rats. Brain research bulletin. 70, 68-80 (2006).
  18. Fluri, F., Volkmann, J., Kleinschnitz, C. Microelectrode guided implantation of electrodes into the subthalamic nucleus of rats for long-term deep brain stimulation. JoVE. , (2015).
  19. Paxinos, G., Watson, C. The rat brain in stereotactic coordinates. , (2008).
  20. Nikkhah, G., Rosenthal, C., Hedrich, H. J., Samii, M. Differences in acquisition and full performance in skilled forelimb use as measured by the 'staircase test' in five rat strains. Behavioural brain research. 92, 85-95 (1998).
  21. Angelov, S. D., Dietrich, C., Krauss, J. K., Schwabe, K. Effect of Deep Brain Stimulation in Rats Selectively Bred for Reduced Prepulse Inhibition. Brain stimulation. , (2014).
  22. de Haas, R., et al. Wireless implantable micro-stimulation device for high frequency bilateral deep brain stimulation in freely moving mice. Journal of neuroscience methods. 209, 113-119 (2012).
  23. Heo, M. S., et al. Fully Implantable Deep Brain Stimulation System with Wireless Power Transmission for Long-term Use in Rodent Models of Parkinson's Disease. Journal of Korean Neurosurgical Society. 57, 152-158 (2015).
  24. Gut, N. K., Winn, P. Deep brain stimulation of different pedunculopontine targets in a novel rodent model of parkinsonism. J. Neurosci. 35, 4792-4803 (2015).
  25. Whishaw, I. Q., Gorny, B., Foroud, A., Kleim, J. A. Long-Evans and Sprague-Dawley rats have similar skilled reaching success and limb representations in motor cortex but different movements: some cautionary insights into the selection of rat strains for neurobiological motor research. Behavioural brain research. 145, 221-232 (2003).
  26. Honndorf, S., Lindemann, C., Tollner, K., Gernert, M. Female Wistar rats obtained from different breeders vary in anxiety-like behavior and epileptogenesis. Epilepsy research. 94, 26-38 (2011).
  27. Jadavji, N. M., Metz, G. A. Sex differences in skilled movement in response to restraint stress and recovery from stress. Behavioural brain research. 195, 251-259 (2008).
  28. Kucker, S., Tollner, K., Piechotta, M., Gernert, M. Kindling as a model of temporal lobe epilepsy induces bilateral changes in spontaneous striatal activity. Neurobiology of disease. 37, 661-672 (2010).
  29. Smith, L. K., Metz, G. A. Dietary restriction alters fine motor function in rats. Physiology & behavior. 85, 581-592 (2005).

Tags

Поведение выпуск 111 Крысы глубокая стимуляция мозга тест лестница испытание цилиндра 6-OHDA модель гипоталамический ядро
Новый подход для оценки двигателя Об итогах Глубокая стимуляция мозга эффекты в Hemiparkinsonian Рац: Лестница и цилиндр Test
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Rattka, M., Fluri, F., Krstić,More

Rattka, M., Fluri, F., Krstić, M., Asan, E., Volkmann, J. A Novel Approach to Assess Motor Outcome of Deep Brain Stimulation Effects in the Hemiparkinsonian Rat: Staircase and Cylinder Test. J. Vis. Exp. (111), e53951, doi:10.3791/53951 (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