Introduction
اضطراب طيف التوحد (ASD) هو اضطراب النمو العصبي يتكون من ثلاثة أعراض أساسية هي: ضعف الاجتماعي، صعوبة في التواصل من خلال اللغة، والسلوك المزخرفة المتكررة 1. منذ عام 2000، زاد عدد الأفراد الذين تم تشخيص مع ASD من 1 في 150-1 في 68 في غضون عشر سنوات (2). على الرغم من انتشار الفوضى في تزايد مستمر، وسبب هذا الاضطراب غير معروف حتى الان. كان هناك ارتفاع في الجهود المبذولة لتحديد نماذج الماوس مناسبة للجوهر والأعراض المرتبطة بها من ASD، وهذه النماذج يمكن أن يؤدي إلى زيادة فهم الأعراض والأسباب الكامنة وراء ASD. هناك عدة سلالات الفئران الفطرية التي تظهر لعرضه السلوكيات مع وجه صلاحية الأعراض الأساسية من ASD، بما في ذلك السلوكيات المتكررة 3.
مقيدة، والسلوكيات المتكررة (RRBs) هي أعراض الأساسية لبعض الاضطرابات النفسية مثل التوحد.يمكن RRBs زيادة مع شدة اضطراب 4، ويمكن أن يحدث خللا جذريا في نمط حياة الأفراد المتضررين. توضع RRBs عادة إلى فئتين، النظام أقل السلوكيات المتكررة، والتي تتكون في البشر من الإجراءات مثل هزاز وجهة الخفقان؛ والعليا السلوكيات المتكررة، والتي تتكون من الالتزام الصارم روتين ومقاومة التغيير 5-8.
وقد تم ترتيب انخفاض السلوكيات المتكررة درس على نطاق واسع في القوارض حيث أنها تظهر كما stereotypies السيارات، والتي يمكن ملاحظتها بسهولة في وضع مختبر 9. ويبدو أن هذه السلوكيات لدينا جيدة صحة الوجه لRRBs في البشر، وصحة بناء يحتمل أن تكون قوية وكذلك (10). يمكن أن تكتمل اختبار لوجود انخفاض RRBs النظام من خلال رصد الفيديو من النشاط الماوس لدراسة نوبات ومدة هذه stereotypies السيارات 11. العليا السلوكيات المتكررة تشكل تحديا لإعادة الحيوية الطبية الأساسيةبحث الاستفادة من القوارض، كما لم يتم تحديد هذه RRBs بسهولة من خلال الملاحظة البسيطة. ويرجع ذلك إلى صعوبة في تحديد هذه السلوكيات، المقايسات أنشئت أقل للالعليا تكرار السلوك موجودة. تقليديا، وقد تم قياس RRBs العليا في القوارض باستخدام نموذج المتاهة حيث يتم تدريب الحيوان اختبار للوصول إلى الكفاءة في الهرب. ثم يتم تبديل موقع الهروب ويتم تسجيل عدد من التجارب اللازمة لإعادة تعلم موقع هروب 12. هذه المقايسات ليست مثالية لأنها تحتاج إلى فترة تدريب طويلة، وغالبا ما حمل والقلق، ويمكن أن يؤدي إلى نتائج متباينة للغاية. وقد استخدمت أيضا استكشاف حفرة مجلس لتحديد العليا RRBs 13،14. لا يتطلب هذا النهج دورات تدريبية طويلة، ولكن لا تعتمد على التحفيز الغذاء و / أو التمييز حاسة الشم. فحوصات لأعلى RRBs أجل أن لا anxiogenic أو تتطلب أن يكون التدريب تكملة لطيفة إلى مرجع القائمة من ثقب مجلس exploratio ن والمقايسات القائم على متاهة قيد الاستخدام حاليا.
وC58 / J (C58) الفطرية سلالة الماوس مثالا قويا على مستويات عالية من السلوك النمطية المرتبطة ASD، وهي المتكررة، stereotypies محرك هدف معين ومستويات مرتفعة من الذات والاستمالة 3،11. بالإضافة إلى ذلك، الفئران C58 عرض RRBs من خلال مستويات عالية من تربية، والعودة التقليب ويحفرون 11،14،16. يبدأ هذه السلالة تظهر هذه السلوكيات في فترة ما بعد الولادة في وقت مبكر ويستمر عرضها طوال فترة البلوغ. سيكون من المثالي أن تكون قادرة على اختبار وجود ارتفاع العليا RRBs لاستكمال موثقة جيدا أقل RRBs أجل موجودة في هذه السلالة فضلا عن غيرها من سلالات الفئران. فحص استكشاف وجوه الرواية الموصوفة هنا يوفر الفرصة للباحثين لمراقبة النظام أقل وRRBs العليا في وقت واحد، كما أنه يعطي القدرة على قياس سلوكيات نمط وكذلك stereotypies السيارات المتكررة.
وقد وضعت e_content "> عن طريق التنقيب وجوه الرواية بمثابة فحص للالعليا السلوكيات المتكررة من قبل بيرسون وآخرون. (17). هذا التقييم الجديد هو امتداد لاختبار حقل مفتوح راسخة 18-21 مع إضافة أربعة أشياء جديدة ل سمح للالفئران الساحة. التحقيق بحرية هذه الكائنات غير المألوفة وعدد وترتيب التحقيقات كائن تم تعقب ثم تم تحليل التحقيقات كائن لوجود أنماط، مع الفئران BTBR عرض أرقام مرتفعة من التحقيقات منقوشة بين الكائنات. باستخدام هذا الفحص، يمكن أن الفئران عرض أعلى من الدرجة السلوكيات المتكررة ومنقوشة في حين القضاء على الحاجة إلى تعلم السلوكيات وكذلك إزالة المثيرات التي لا داعي لها. استكشاف وجوه رواية يدفع RRBs العليا، كما أنه يسمح للفئران لخلق أنماط وتسلسل شكل من خلال استكشافهم الطبيعي وباستخدام هذا الاختبار يسمح للمحقق لتحديد وجود هذه RRBs العليا.بيرسون وآخرون. وضعت هذا الاختبار واستخدامه لاختبار وجود المحتملة أعلى ترتيب السلوكيات المتكررة في BTBR سلالة الماوس الفطرية، وكانت النتائج مثيرة للاهتمام (17). لقد نشرت مؤخرا دراسة متابعة النظر في سلوكيات C58، C57BL / 6J (C57) و / نيو جيرسي (FVB) سلالات FVB، فضلا عن تحقيق أكثر تفصيلا في المتغيرات التي قد تثير اللبس الحالي في هذا الاختبار، وممكن النهج الإحصائية لتحليل البيانات ولدت 22.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
وتمت الموافقة على بروتوكول الموصوفة هنا من قبل لجنة رعاية واستخدام الحيوان المؤسسي في جامعة ريدلاندز. كانت ولدت الفئران C58، C57، وFVB المستخدمة في هذه الدراسات في جامعة ريدلاندز الحظيرة من الأسهم التي تم الحصول عليها في الأصل من مختبر جاكسون (بار هاربور، ME). تم فحص الحراس من هذه الحظيرة كل ستة أشهر، وجدت لتكون خالية من مسببات الأمراض.
1. المعدات وغرفة اقامة
ملاحظة: استخدمنا اثنين من الساحات المختلفة للاختبار وجوه رواية: من البلاستيك واضحة قفص مستطيل (45 سم × 24 سم × 20 سم) أو قفص دائري شفاف مع قطر القاعدة 41 سم؛ ومع ذلك، يمكن استخدام أي القفص. بيرسون وآخرون تستخدم قفص مستطيل أصغر (20 سم × 30 سم × 20 سم) في رزنها. وترد تفاصيل عن هذا التصميم التجريبي محدد أدناه، ولكن نظرا لحداثة هذا الاختبار، لا توجد معايير المقبولة في مجال phenotyping السلوكية لأي من المتغيرات وصفها.
- حدد أربعة أشياء جديدة مختلفة. حدد أربعة الأشياء التي هي تقريبا نفس الحجم، مصنوعة من البلاستيك عالية الكثافة لتسهيل عملية التنظيف ومقاومة مضغ وتختلف عن بعضها البعض في شكل ولون. الأهم من ذلك، ضمان عدم تعرض أن الفئران اختبار لهذه الكائنات حتى يتم تشغيلها في الفحص.
ملاحظة: على سبيل المثال، استخدمت لعبة الطوب الوردي، قرد أحمر، البلاط الأبيض مع الكتابة الزرقاء ويموت الأبيض القياسية هنا. - في الساحة المستطيلة، ضع هذه الكائنات حوالي 3 سم من الزوايا. في الساحة المستديرة، ووضع الأشياء مثل أن تكون على مسافات متساوية من بعضها البعض، وحوالي 10 سم من الجانبين. تسجيل وضع كل كائن كرقم مختلفة، 1-4 (الشكل 1). ضمان أن يتم وضع الكائنات في ترتيب عشوائي أو مواجهته طوال الاختبار.
- وضع الكاميرا مباشرة فوق اختبارالساحة لتسجيل الساحة بأكملها خلال التأقلم واختبار فترات.
ملاحظة: وجود محققين في نفس الغرفة مع الفئران يمكن أن تؤثر يحتمل أن تكون مستويات النشاط والاستكشاف خلال الاختبار.
2. كائن رواية استكشاف اختبار
- اختبار في بداية دورة الخفيفة في غرفة مضاءة مع الإضاءة الفلورسنت في ما يقرب من 100 لوكس. تأكد من أن الإضاءة موحدة عبر اختبار الساحة لتوحيد مظهر أثناء تسجيل الفيديو.
- وضع notecard من الأبعاد المعروفة في الجزء السفلي من اختبار الساحة والبدء في تسجيل الفيديو.
- نقل الماوس الاختبار إلى الاختبار الساحة فارغة لمدة 10 دقيقة لتكون بمثابة فترة تأقلم. تسجيل الفيديو من فترة تأقلم.
- بعد فترة التأقلم، وترك الماوس في الساحة، بسرعة إضافة الكائنات الجديدة أربعة إلى الساحة اختبار وتسجيل سلوك الماوس لمدة 10 دقيقة إضافية.
- مرة واحدة في 20 دقيقة التأقلم كاملة / المؤسسة العامة الاختبارانقضت هذه الشبكة، وعودة الماوس اختبار لفي قفص المنزل ونظيفة تماما ويجف الكائنات الجديدة واختبار الساحة مع صحن الصابون نسكينتيد والمياه.
3. فيديو التهديف
- استكمال جميع السلوك التهديف استخدام الفيديو لتسهيل الموثوقية.
ملاحظة: تم استخدام برنامج تسجيل السلوكي Noldus المراقب لتنفيذ الخطوات 22 كما هو موضح هنا، ولكن برنامج متخصص وليس من الضروري:- قبل وسجل أول شريط فيديو، وإعداد مشروع نظام الترميز في برنامج تسجيل السلوكي عن طريق إنشاء مشروع جديد أو عن طريق تحرير، مشروع مماثل القائمة.
- داخل مربع إعداد مشروع، تعيين الحصول على البيانات إلى "مراقبة غير متصل". ضمن سلوك الترميز مربع، برنامج "الخربشة"، "حفر"، "تربية"، "الاستمالة" و "شم كائن 1 و 2 و 3 و 4" ب "أحداث الدولة". برنامج "القفز" على أنه "الحدث نقطة. ملاحظة: تعريفموصوفة الصورة لهذه التصرفات بالتفصيل في مكان آخر (11).
ملاحظة: الدولة الفعاليات لها بداية ووقف الوقت، في حين أن نقطة أحداث ببساطة جمع بيانات العد. يتم إنشاء المفاتيح لكل سلوك منفصلة من قبل البرنامج ومبرمجة هذه المفاتيح المقابلة في لوحة المفاتيح الثانوي (الخطوة 3.1.2). - لبرمجة لوحة المفاتيح الثانوي، فتح البرنامج لوحة المفاتيح، انقر على الزر المناسب الثانوي لوحة المفاتيح المعروضة على الشاشة، اكتب في مجموعة المفاتيح المناسبة، ثم انقر فوق موافق. مرة واحدة وتمت برمجته لوحة المفاتيح الثانوي، أغلق البرنامج كبرنامج سوف تعمل في الخلفية للكمبيوتر.
- داخل مربع إعداد مشروع، تعيين الحصول على البيانات إلى "مراقبة غير متصل". ضمن سلوك الترميز مربع، برنامج "الخربشة"، "حفر"، "تربية"، "الاستمالة" و "شم كائن 1 و 2 و 3 و 4" ب "أحداث الدولة". برنامج "القفز" على أنه "الحدث نقطة. ملاحظة: تعريفموصوفة الصورة لهذه التصرفات بالتفصيل في مكان آخر (11).
- مرة واحدة وقد تم تعيين المشروع وحتى، واستخدام برنامج تسجيل السلوكي ليسجل عدد ومدة المؤخرات (كما هو موضح على حد سواء الكفوف الأمامية التي وضعت على جدار الساحة)، يحفر (كما هو موضح اثنين من الجبهة الكفوف من الفأرة تختبئ في الفراش من الساحة)، العرسان الذاتي (كما هو موضح م[أوس] لعق أي منطقة من الجسم الخاص بهم و / أو الماوس لمس أي جزء من الوجه مع الكفوف الأمامية)، ويقفز (كما هو موضح في تربية الماوس ومن ثم القفز بحيث كل أربعة أقدام هي من الأرض في وقت واحد).
- ليسجل الفيديو، انتقل إلى ملف> فتح المشروع ثم لاحظ> المراقبة> جديد. يطالبك البرنامج لاسم الملف. مرة واحدة عن اسمه، حدد ملف وسائط الفيديو المناسب.
- بدء التسجيل عن طريق النقر على زر بدء المراقبة.
ملاحظة: عندما احرز الماوس تكرار السلوك، كل دولة أحداث تتطلب اثنين من ضربات المفاتيح، وأول الموافق الشروع في السلوك والثانية المقابلة لنهاية السلوك. تتطلب نقطة أحداث فقط ضغطة واحدة.
- تسجيل عدد المرات الماوس مشموم كل كائن. يتم تعريف الشمة كما أي وقت الماوس يتحرك أنفها تقع ضمن نطاق 0.5 سم من كائن. قياس مدة شم باستخدام برنامج تسجيل السلوكي في بنفس الطريقة التي repetتم قياس فترات السلوك مكنته (الخطوة 3.1.2).
- في كل مرة الماوس الشمة كائن، وتسجيل عدد موقف المقابلة، الأمر الذي سيؤدي إلى سلسلة من الأرقام قبل نهاية فترة الاختبار 10 دقيقة (على سبيل المثال 1243421 ...). يدويا تسجيل هذه البيانات.
ملاحظة: لتسهيل الكفاءة والاتساق في حين سجل أشرطة الفيديو، الأرقام تتوافق دائما لموقف معين، وليس الاعتراض. - إذا كان الماوس الشمة كائن، يبدو بعيدا، ثم الشمة الكائن مرة أخرى، عد هذا العدد مرتين.
- مرة واحدة وقد سجل الكامل الفيديو 10 دقيقة، تصور البيانات من خلال النقر على تحليل> تحليل السلوك> جديد. بمجرد ظهور البيانات على الشاشة أو تصدير أو نسخ ولصق في جدول منفصل.
- في كل مرة الماوس الشمة كائن، وتسجيل عدد موقف المقابلة، الأمر الذي سيؤدي إلى سلسلة من الأرقام قبل نهاية فترة الاختبار 10 دقيقة (على سبيل المثال 1243421 ...). يدويا تسجيل هذه البيانات.
- وتسجيل المسافة الإجمالية سافر الماوس داخل الساحة خلال الاختبار.
ملاحظة: تتبع البرامج فيديو، معايرة لتتبع الماوس اختبار وتسجيل المسافة الإجمالية انتقل في سم، وقد استخدملتنفيذ هذه الخطوة. كان جميع مقاطع الفيديو التي سجلها برنامج تتبع الفيديو notecard من الأبعاد المعروفة وضعت في الساحة في بداية الفيديو.- استخدام notecard لمعايرة كل الفيديو داخل البرنامج عن طريق تحديد خط معايرة طول كل نهاية notecard وإدخال الطول المناسب داخل شاشة المعايرة الخاصة بالبرنامج. مرة واحدة يتم رسم خطوط، وإدخال طول المعروفة وعرض notecard التي تتوافق مع كل سطر.
- داخل الساحة إعدادات، حدد الساحة بأكملها.
ملاحظة: يمكن التفريق بين مناطق منفصلة من الساحة في البرنامج إذا، على سبيل المثال، كانت حركة الماوس على طول الجدران مقابل من خلال مركز الاهتمام. - ضمن إعدادات التحكم الابتدائية، حدد مدة عشر دقائق. في إعدادات الكشف، واختيار وجوه الظلام على ضوء الخلفية.
ملاحظة: يحتاج هذا إلى أن تتغير إذا كانت تستخدم الفئران البيضاء أو إذا كان الخلفية أغمق. - مرة واحدة الإعداداتتم برمجتها، يسجل الفيديو. انقر اكتساب> فتح الاستحواذ. في مربع التحكم اكتساب، انقر محاكمة جديدة ومن ثم بدء المحاكمة. بعد عشر دقائق قد انقضت، يتوقف البرنامج ويمكن تصور البيانات.
- انقر فوق تحليل> حساب الاحصائيات. بمجرد ظهور البيانات على الشاشة أو تصدير أو نسخ ولصق في جدول منفصل.
- قبل وسجل أول شريط فيديو، وإعداد مشروع نظام الترميز في برنامج تسجيل السلوكي عن طريق إنشاء مشروع جديد أو عن طريق تحرير، مشروع مماثل القائمة.
4. التحليلات الإحصائية، تسلسل
- ضمن سلسلة من الأرقام المقابلة للاعتراض التحقيقات التي تولدها كل فأر، وتحديد العدد الإجمالي للجميع التوليفات 3 أرقام ممكنة بدون أرقام تكرار (مثل 121، 123، 124 ولكن ليس 112 أو 122).
ملاحظة: تم استخدام برنامج مكتوب في لغة البرمجة بايثون لتحديد عدد المرات التي يظهر فيها كل تسلسل ممكن في سلسلة من الأرقام. وليس من الضروري استخدام برنامج خارجي، ويمكن أن تكتمل هذه الخطوة العديد من الطرق المختلفة (على سبيل المثال باستخدام والبحث عن وظيفة في مايكروسوفت وورد أو إكسل). - تسجيل عدد المرات التي يحدث كل تسلسل وتحديد تسلسل الثلاثة الأكثر كثيرا ما تتكرر لكل الماوس.
ملاحظة: تختلف تسلسل الفردية عن طريق الماوس والتسلسل الفعلي هو من مصلحة أقل من عدد المرات التي تم تكرار تسلسل (أي التزام لنمط أكثر أهمية من النمط نفسه). - لأن العدد الإجمالي للتسلسل ويكرر الماوس سوف ترتبط بشكل إيجابي في مستوى النشاط، تصحيح هذه القيم من خلال تقسيم كمية من أنماط الأكثر شيوعا من قبل عدد من أنماط لكل فأر الفردية. هذا وسوف تسفر عن مؤشر تكرار تسلسل التي هي مستقلة عن النشاط العام.
- مقارنة عدد مرات لكل الماوس يعيد تسلسل الأكثر شيوعا في (تصحيح لمستوى النشاط) بين المجموعات باستخدام أنوفا المناسب، إجراء مقارنة متعددة (اختبار Dunnett، على سبيل المثال) واختبارات بعد خاص.
> 5. التحليلات الإحصائية، الأفضلية كائن
- باستخدام نفس سلسلة من الأرقام ولدت فوق (الخطوة 3.1.3.1)، وتحديد تفضيل الكائن رواية من كل الماوس عن طريق حساب عدد المرات التي تم التحقيق فيها كل كائن، أو بعبارة أخرى، عد عدد 1 ثانية، 2 ثانية ، 3 ثانية، و 4 ثانية في سلسلة من البيانات. الصحيح لمستوى النشاط ومقارنة عبر أنوفا كما هو موضح أعلاه (الخطوات 4،3-4،4).
ملاحظة: هذه الأساليب نشرت من قبل مختبرنا 22 و وصفت هنا تستند بشكل كبير على بيرسون وآخرون (17).
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
البيانات التمثيلية 22 تبين أن C58 الإناث / J الفئران عرض عدد أكبر من أنماط متسلسلة من السلالات الأخرى في الساحة المستديرة (الشكل 2، لوحة أ)، ولكن ليس في الساحة المستطيلة (الشكل 2، لوحة C). أيا من السلالات الثلاث الذكور تختلف عن بعضها البعض (الشكل 2، لوحات B و D). وتظهر بيانات تمثيلية أن كلا من الذكور والإناث الفئران C58 / J عرض تفضيل أقوى لموضوعها الأكثر زيارة (وبعد ذلك، تفضيل الأدنى لأقل هدفها زار) في الساحة المستديرة (الشكل 3، لوحة أ و ج) ولكن ليس في الساحة المستطيلة (الشكل 3، لوحة B و D).
الشكل 1: مستطيلة ودائرية الساحة مجموعة المتابعة لاختبار كائن رواية Tوتمثل انه الأرقام موقف كل كائن، والذي تم اختيارهم بشكل عشوائي لكل الماوس. تم تعديل هذا الرقم من إشارة 22. يرجى النقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم.
الشكل 2: يوضح الممثل بيانات عدد المرات التي تكررت ثلاث متواليات 3-النمط الأكثر شيوعا، وبصفة النسبة المئوية من إجمالي عدد أنماط في ثلاثة الفطرية سلالات الفأر عرض الإناث C58 تمسك شديد أنماط يفضلونها التحقيق في الساحة المستديرة (A) ولكن ليس على الساحة المستطيلة (C). لم السلالات الثلاث من ذكور الفئران لا تختلف عن بعضها البعض في أي جولة (ب) أو مستطيل (D) هيناس. يتم التعبير عن البيانات كما يعني + الخطأ المعياري للمتوسط * ف <0.05 مقابل C57 وFVB ** ف <0.01 مقابل C57 وFVB. تم تعديل هذا الرقم من إشارة 22. يرجى النقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم.
الشكل (3): يوضح الممثل بيانات الأفضلية لكائنات فردية الرواية في ثلاثة الفطرية سلالات الفأر يتم عرض البيانات كنسبة مئوية من إجمالي التحقيقات وجوه، مع اختيار 1 يمثل الكائن الأكثر تفضيلا لكل فأر الفردية والاختيار 4 أقل كائن المفضل. الذكور (A) والإناث (B) الفئران C58 في الساحة المستديرة أظهر تفضيل أقوى للالكائن الأكثر المفضل لديهم من فعل اثنين من سلالات أخرى. ذكرأظهر (C) والإناث (D) الفئران لا توجد فروق الضغط لتفضيل الكائن في ساحة مستطيلة. يتم التعبير عن البيانات كما يعني + الخطأ المعياري للمتوسط * ف <0.05 مقابل C57 وFVB # ف <0.05 مقابل FVB. تم تعديل هذا الرقم من إشارة 22. يرجى النقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم.
كود التكميلي الملف: بيثون الرمز المكافئ الرجاء انقر هنا لتشغيل البرنامج.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
هنا، نقدم فحص وضعت مؤخرا والتي قد تكون مفيدة لقياس السلوكيات الفأر مع الوجه صحة لأعلى ترتيب السلوكيات المتكررة في البشر. وخلافا لفحوصات أكثر رسوخا مثل بارنز أو تي المتاهة، هذه الرواية فحص استكشاف كائن لا يتطلب أي تدريب الماوس ولا هو ولا سيما القلق استفزاز. بالإضافة إلى ذلك، واستكشاف وجوه الرواية لا يتطلب أي طعام أو المحفزات الاجتماعية، مما يسمح للمزيد من التركيز على السلوكيات من الفائدة، RRBs، ويقلل من احتمالات المتغيرات التباس انحراف النتائج. وعلاوة على ذلك، سلالات مختلفة الماوس تفعل إظهار السلوك التفاضلي في هذا الاختبار، مع السلالات التي تدلل على ارتفاع أقل RRBs أجل تبين أيضا مرتفعة نمط الاستكشاف وجوه تفضيل في كائن رواية استكشاف فحص 17،22. على هذا النحو، يبدو هذا الاختبار لامتلاك جيدة وجه صحة لRRBs في البشر. إذا تم تعديل فحص من قبل الباحثين في المستقبل، سيكون من المفيد أن تبقىوإذ تضع في اعتبارها المزايا المذكورة أعلاه، وهي عدم وجود التدريب المطلوبة والتقليل من المنبهات الذي يحفز القلق. اختيار الأشياء الجديدة (القسم 1.2) المستخدمة في فحص أمر حيوي. يجب أن تكون الكائنات وسهلة التنظيف، ولكن أن يكون متميزا في مظهره ومماثلة في الحجم. استخدام الكاميرا لتسجيل فحص (القسم 1.4) والسماح للفئران ليتأقلم مع اختبار الساحة (القسم 2.3) هي أيضا حيوية، كما حداثة الساحة أو وجود مجرب في الغرفة يمكن أن تؤثر على سلوك الفئران. هذه هي الجوانب الحاسمة لبروتوكول صفها هنا.
وعلى الرغم من هذه المزايا، هناك عوامل أخرى يجب أخذها في الاعتبار عند اتخاذ قرار بناء على الفحص المناسب لRRBs العليا. التحدي الرئيسي في تحليل البيانات التي تم إنشاؤها بواسطة هذا الاختبار هو ارتباط إلى مستويات النشاط، والتي يمكن أن تختلف بشكل كبير بين سلالات مختلفة الماوس 23،24. أحد السبل الممكنة من السيطرة على اختلاف LEVE النشاطوقد نوقشت ليرة سورية بين مجموعات المقارنة. قد تكون هناك حلول أخرى أكثر ملاءمة أو أنيقة للنظر سواء مع التصميم التجريبي أو التحليل الإحصائي. اختيار بعناية سلالات السيطرة مع مستويات النشاط مماثلة لسلالة من الفائدة هو احتمال واحد. بالتناوب، والتحليل الإحصائي على مجموعة فرعية فقط من البيانات (أول 50 التحقيقات وجوه جديدة، على سبيل المثال) هو احتمال آخر.
على الرغم من أن هذا الاختبار ليس القلق بطبيعتها حمل، ومستويات القلق الطبيعية من كل سلالة مختلفة قد تؤدي إلى اختلافات في النتائج التي تم جمعها. درجة عالية من الفئران حريصة يفضلون عادة للتحرك على طول جدران وزوايا ساحة الميدان المفتوحة 23،25 وإذا وضعت الأشياء الجديدة في هذا الاختبار على مقربة من حواف أو زوايا، بشكل مصطنع قد يتم تسجيل التحقيقات وجوه جديدة عالية في سلالات القلق. حاولنا تصحيح لهذا المتغير الخلط باستخدام اختبار الساحة المستديرة وتحريك الأشياء بعيدا عن رانه الجدران، بالإضافة إلى استخدام فترة تأقلم 10 دقيقة قبل الاختبار. تصحيحات أخرى محتملة يمكن أن يكون لاختبار في ظل ظروف مظلمة، في قفص المنزل الماوس، أو من خلال تغيير الوقت التأقلم. يمكن أن يكون كميا القلق داخل الرواية بيانات الاستكشاف الكائن نفسه عن طريق قياس الكمون إلى التحقيق الأول وكذلك عن طريق قياس عدد من التحقيق المتكرر لنفس الكائن دون انقطاع.
الرؤية والعجز حاسة الشم قد تقوض الأداء في هذا الاختبار أيضا. عدم القدرة على رائحة أو رؤية أجسام الرواية قد يسبب عدم الاهتمام أو عدم القدرة على إنشاء نمط معين، مما يؤدي إلى البيانات يدل على أن الماوس لا يعرض أعلى النظام المتكررة السلوكيات. بعض السلالات الفطرية (سلالات البيضاء على وجه الخصوص) وخطر بوضوح حدة البصر، وخاصة في الأعمار المتقدمة. إلا أن ذلك لم تظهر للتأثير على السلوك في هذا الاختبار، كما FVB الكبار وC57 الفئران (وهي البيضاء وسلالة المصطبغة، التنectively) أظهرت عدم وجود فروق ثابتة في السلوك (الشكلان 2 و 3). ومع ذلك، يمكن أن يتوقع أي عاهات أو تشوهات في أي رؤية أو الشم تؤثر على أداء سلالة الماوس في هذا الاختبار والكشف عن القدرة الحسية الأساسية التي ينصح أي سلالة جديدة تستخدم في رواية فحص استكشاف الكائن.
RRBs غالبا ما تظهر في مرحلة الطفولة المبكرة من الأفراد المتضررين، وعلى هذا النحو، فإن مقايسة التي يمكن قياس وجود العليا RRBs في الفئران الشابة أن تكون مفيدة لإنشاء الوجه وبناء صحة نماذج الماوس المحتملة. حتى الآن، وقد استخدم هذا الاختبار الوحيد على فئران بالغة. استكشاف وجوه الرواية قد يكون من الصعب بالنسبة للفئران الأصغر سنا كما أنهم يجدون صعوبة في تحريك السابقة بشكل مستقل ليوم ما بعد الولادة حوالي 10. بالإضافة إلى ذلك، الفئران الأصغر سنا من يوم ما بعد الولادة 14-16 قد تكون مترددة في التحرك في الساحات جديدة. ينزلون من على حجم الاختبار وتستخدم نا هنا وجعل الساحة أكثر دراية (باستخدام قفص المنزل، على سبيل المثال) قد يخفف بعض من هذه القضايا، ولكن من غير الواضح ما إذا كانت هذه الرواية استكشاف كائن الاختبار هو المناسب لاختبار الفئران الأصغر سنا.
وقد نوقشت مجموعة واحدة المحتملين من التحليلات الإحصائية هنا. ونظرا للطبيعة الفريدة للتسلسل البيانات هذا الاختبار يولد، فمن الممكن تماما أن الاستراتيجيات التحليلية البديلة قد تكشف عن معلومات إضافية لأن هذه الفكرة البسيطة نسبيا لم تكشف. وأظهرت البيانات التمثيلية التي تم تحليلها وشملت هنا دليل متواضع من السلوكيات الاستكشافية منقوشة كما أظهرت الفئران C58 الإناث أكبر التكرار في التعميم اختبار الساحة (الشكل 2A). لم يكن هناك أي دليل يشير إلى أي زيادة في مستويات تكرار C58 في الساحة المستطيلة (الشكل 2C)، وكذلك أي دليل على أن الذكور أظهرت أي نمط في أي من الساحة (الشكل 2B، 2D). عشريحرث حاليا أي تفسير لهذا الاختلاف في السلوك بين الذكور والإناث اختبار المواضيع. وثمة تفسير محتمل يمكن أن تكون السلوكيات الملازمة لهذه السلالة الماوس. وقد وجد أن الذكور C58 تميل إلى عرض السلوكيات أكثر المتكررة وحريصة من نظرائهم الإناث من 11. هذا الاختلاف في السلوك حريصة يمكن أن يؤدي إلى تناقص الرغبة في تشكيل تفضيلها لكائن معين وأكثر من مصلحة في مجرد استكشاف هذه يحتمل أن القلق يحفز الأجسام جديدة. فمن الممكن تماما أن سلالات الفئران الأخرى قد تظهر أيضا الفروق بين الجنسين في هذا الاختبار.
أظهر كل من الذكور والإناث الفئران C58 تفضيل كائن معين داخل الاختبار الساحة الدائرية لأنها إعادة النظر في وجوه المفضل لديهم رواية في كثير من الأحيان وكذلك زار أقل موضوعها المفضل كثير من الأحيان أقل بكثير من غيرها من السلالات (الشكل 3A، 3B). عرض سلالة C58 أيضا تفضيل لكائن واحد على الآخر طن الساحة الدائرية، ولكن ليس في الساحة مستطيلة الشكل (3C، 3D). هذا هو الأرجح بسبب بعض السمات البارزة للجولة التجارب الساحة مثل عدم وجود زوايا، ومساحة سطح أكبر المتاحة للاستكشاف أو زيادة المسافة بين الكائنات من الجدران. العمل المستقبلي في هذا الاختبار يجب التحقيق في آثار هذه المتغيرات على التنقيب عن الماوس.
التركيز الأساسي كان هنا في العليا السلوكيات المتكررة، ولكن نظرا إلى أن جميع السلوكيات في مقايسة كائن الرواية هي الفيديو المسجلة، فمن الممكن أيضا لقياس السلوكيات الأخرى. النظام أقل السلوكيات المتكررة مثل تربية، والقفز، والاستمالة وحفر عادة ما ينظر إليها في فحوصات ميدانية مفتوحة مثل هذا واحد. مع بعض الفئران، قد تكون هذه السلوكيات تتنافس مع وجود العليا السلوكيات المتكررة وستكون مهمة لقياس وتحديد خلال كل من التأقلم وفترة الاختبار.
على الرغم من حقيقة أن فقطوقد نشرت دراستان باستخدام استكشاف وجوه الرواية في الفئران لتاريخ 17،22، هذا الاختبار لديه القدرة على ملء حاجة القائمة لفحص يقيس العليا تكرار السلوك بسرعة ومع المتغيرات التباس الحد الأدنى. ومثل هذا الفحص تكمل طيف الاختبارات الحالية من أعلى RRBs النظام مثل التنقيب عن حفرة مقوى والتعلم انعكاس. RRBs هي سمة أساسية من ASD، وربما المنهكة للحياة الأفراد المتضررين. إن النماذج الماوس التحقق من صحة لRRBs المتدني والعليا تكون ذات قيمة للغاية لاختبار التدخلات الدوائية والسلوكية المحتملة. فحص استكشاف وجوه الرواية الموصوفة هنا لديه القدرة لخدمة حاجة مهمة جدا في مجال البحوث الطبية الحيوية الأساسية.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Acknowledgments
فإن الكتاب أن نعترف البرنامج الصيفي الجامعية البحث، ومجموعة مستخدمي تقنية الأكاديمية، ومركز للتعلم الرقمي، ومركز العلوم في جامعة ريدلاندز.
فإن الكتاب أود أن أهدي هذه الورقة لذكرى لو يانغو.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Standard Polycarbonate Rodent Cage (45 cm x 24 cm x 20 cm) | Multiple cages are desirable to facilitate testing of multiple mice | ||
| Plastic Opaque Circular Testing Arena (41 cm base diameter) | United States Plastic Corp. | 13931 | Multiple arenas are desirable to facilitate testing of multiple mice |
| Standard Corn-Cob Rodent Bedding | |||
| Novel Object - red monkey | Hasbro, Pawtucket RI | from Barrel of Monkeys | |
| Novel Object - rectangular 2 x 4 LEGO | |||
| Novel Object - tile | Thinkfun Inc., Alexandria VA | from Toot and Otto | |
| Novel Object - standard white die | |||
| Video Camera | |||
| Behavioral Logging Software - The Observer | Noldus, Wageningen, The Netherlands | other programs may be used | |
| Video Tracking Software - EthoVision | Noldus, Wageningen, The Netherlands | other programs may be used | |
| X-Keys input keyboard | P.I. Engineering, Williamstown MI | 829484 | |
| MacroWorks II | P.I. Engineering, Williamstown MI |
References
- American Psychological Association. Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders. , 5th edn, American Psychological Association. Washington, D.C. (2013).
- Baio, J. Prevalence of Autism Spectrum Disorder Among Children Aged 8 Years - Autism and Developmental Disabilities Monitoring Network, 11 Sites, United States. Morb. Mortal. Wkly. Rep. 63 (SS02), 1-21 (2010).
- Moy, S. S., et al. Social approach and repetitive behavior in eleven inbred mouse strains. Behav. Brain Res. 191 (1), 118-129 (2008).
- Bodfish, J. W., Symons, F. J., Parker, D. E., Lewis, M. H. Varieties of repetitive behavior in autism: comparisons to mental retardation. J. Autism Dev. Disord. 30 (3), 237-243 (2000).
- Lewis, M. H., Kim, S. The pathophysiology of restricted repetitive behavior. J. Neurodev. Disord. 1 (2), 114-132 (2009).
- Lewis, M. H., Bodfish, J. W.
- Lam, K. S. L., Bodfish, J. W., Piven, J. Evidence for three subtypes of repetitive behavior in autism that differ in familiarity and association with other symptoms. J. Child Psychol. Psychiatry. 49 (11), 1193-1200 (2008).
- Bishop, S. L., et al. Subcategories of Restricted and Repetitive Behaviors in Children with Autism Spectrum Disorders. J. Autism Dev. Disord. 43 (6), 1287-1297 (2013).
- Lewis, M. H., Tanimura, Y., Lee, L. W., Bodfish, J. W. Animal models of restricted repetitive behavior in autism. Behav. Brain Res. 176 (1), 66-74 (2007).
- Korff, S., Stein, D. J., Harvey, B. H. Stereotypic behaviour in the deer mouse: Pharmacological validation and relevance for obsessive compulsive disorder. Prog. Neuropsychopharmacol. Biol. Psychiatry. 32 (2), 348-355 (2008).
- Ryan, B. C., Young, N. B., Crawley, J. N., Bodfish, J. W., Moy, S. S. Social deficits, stereotypy and early emergence of repetitive behavior in the C58/J inbred mouse strain. Behav. Brain Res. 206 (1), 178-188 (2010).
- Moy, S. S., et al. Mouse behavioral tasks relevant to autism: phenotypes of 10 inbred strains. Behav. Brain Res. 176, 4-20 (2007).
- Moy, S. S., Nadler, J. J., Poe, M. D., Nonneman, R. J., Young, N. B., Koller, B. H., et al. Development of a mouse test for repetitive, restricted behaviors: relevance to autism. Behav. Brain Res. 188 (1), 178-194 (2008).
- Moy, S. S., et al. Repetitive behavior profile and supersensitivity to amphetamine in the C58/J mouse model of autism. Behav. Brain Res. 259, 200-214 (2014).
- Scattoni, M. L., Gandhy, S. U., Ricceri, L., Crawley, J. N. Unusual repertoire of vocalizations in the BTBR T+tf/J mouse model of autism. PLoS ONE. 3 (8), e3067 (2008).
- Muehlmann, A. M., et al. Further characterization of repetitive behavior in C58 mice: developmental trajectory and effects of environmental enrichment. Behav. Brain Res. 235, 143-149 (2012).
- Pearson, B. L., et al. Motor and cognitive stereotypies in the BTBR T+tf/J mouse model of autism. Genes Brain Behav. 10 (2), 228-235 (2011).
- Belzung, C. Measuring exploratory behavior. Handbook of molecular genetic techniques for brain and behavior research (techniques in the behavioral and neural sciences). Crusio, W. E., Gerlai, R. T. , Elsevier. Amsterdam. 739-749 (1999).
- Kalueff, A. V., Keisala, T., Minasyan, A., Kuuslahti, M., Tuohimaa, P. Temporal stability of novelty exploration in mice exposed to different open field tests. Behav. Process. 72, 104-112 (2006).
- Prut, L., Belzung, C. The open field as a paradigm to measure the effects of drugs on anxiety-like behaviors: a review. Eur. J. Pharmacol. 46, 3-33 (2003).
- Walsh, R. N., Cumins, R. A. The open-field test: a critical review. Psychol. Bull. 83 (3), 482-504 (1976).
- Blick, M. G., Puchalski, B. H., Bolanos, V. J., Wolfe, K. M., Green, M. C., Ryan, B. C. Novel object exploration in the C58/J mouse model of autistic-like behavior. Behav. Brain Res. 282, 54-60 (2015).
- Crawley, J. N., et al. Behavioral phenotypes of inbred mouse strains: implications and recommendations for molecular studies. Psychopharmacol. 132, 107-124 (1997).
- Logue, S. F., Owen, E. H., Rasmussen, D. L., Wehner, J. M. Assessment of locomotor activity, acoustic and tactile startle and prepulse inhibition of startle in inbred mouse strains and F1 hybrids: implications of genetic background for single gene and quantitative trait loci analyses. Neurosci. 80 (4), 1075-1086 (1997).
- Lamprea, M. R., Cardenas, F. P., Setem, J., Morato, S.
