Introduction
Autisme spectrum stoornis (ASS) is een neurologische aandoening die bestaat uit drie kernactiviteiten symptomen: sociale stoornis, moeite om te communiceren door middel van taal, en repetitief patroon gedragingen 1. Sinds 2000 is het aantal mensen die zijn gediagnosticeerd met ASS gestegen van 1 in 150 tot 1 op 68 in de tijdsspanne van tien jaar 2. Hoewel de prevalentie van de ziekte blijft toenemen, is de oorzaak van de aandoening nog niet bekend. Er is een stijging naar passende muismodellen voor de kern en geassocieerde symptomen van ASS identificeren, aangezien deze modellen kunnen leiden tot een beter begrip van de onderliggende symptomen en oorzaken van ASS. Er zijn meerdere inteelt muizenstammen die lijken te zijn gedrag met face validity geven voor de kern symptomen van ASD, met inbegrip van repetitief gedrag 3.
Beperkt, repetitief gedrag (RRBs) zijn een kern symptoom van sommige psychiatrische stoornissen zoals ASD.RRBs kan toenemen met de ernst van de aandoening 4 en drastisch verstoren de levensstijl van getroffen individuen. RRBs worden vaak geplaatst in twee categorieën, lagere orde repetitief gedrag, die bij de mens bestaan uit acties zoals schommelen en hand-klapperen; en hogere orde repetitieve gedragingen, die bestaan uit een strikte naleving van routine en weerstand tegen verandering 5-8.
Lagere orde repetitief gedrag zijn uitgebreid bestudeerd in knaagdieren, waar ze zich manifesteren als motorbrandstof stereotypieën, die gemakkelijk kan worden waargenomen in een laboratoriumomgeving 9. Deze gedragingen blijken goede face validity voor RRBs bij de mens, en potentieel sterke construct validiteit en 10 hebben. Het testen op de aanwezigheid van lagere orde RRBs kan worden ingevuld door middel van video bewaking van de muis activiteit aan de aanvallen en de duur van deze motor stereotiep 11 bestuderen. Hogere orde repetitief gedrag vormen een uitdaging voor fundamenteel biomedisch reZoek met behulp van knaagdieren, omdat deze RRBs zijn niet zo gemakkelijk te herkennen door middel van eenvoudige observatie. Vanwege de moeilijkheid bij deze gedragingen, minder gevestigde assays voor hogere orde repetitief gedrag bestaat. Traditioneel zijn hogere-orde RRBs gemeten in knaagdieren met behulp van een doolhof paradigma waarbij het proefdier is getraind om competentie te bereiken in het ontsnappen. De ontsnapping locatie wordt vervolgens ingeschakeld en het aantal pogingen nodig is om opnieuw te leren de ontsnapping locatie wordt opgenomen 12. Deze testen zijn niet ideaal omdat ze een lange trainingsperiode vereist vaak angst veroorzaken en kan resulteren in sterk wisselende resultaten. Hole-board exploratie is ook gebruikt om hogere orde kwantificeren RRBs 13,14. Deze benadering heeft geen uitgebreide trainingen nodig, maar wel een beroep doen op voedsel motivatie en / of olfactorische discriminatie. Assays voor hogere orde RRBs die niet anxiogeen of eisen training zou een mooie aanvulling op het bestaande repertoire van hole-board exploratio zijn en n-doolhof gebaseerde bepalingen die momenteel in gebruik.
De C58 / J (C58) inteelt muizenstam voorbeeld sterk hoge niveaus van stereotiep gedrag in verband met ASS, namelijk repetitieve, doelloze motorische stereotypieën en verhoogde niveaus van zelf-verzorging 3,11. Daarnaast is de C58 muizen weer te geven RRBs door middel van een hoog niveau van het grootbrengen, back flipping en scrabbling 11,14,16. Deze stam begint geeft dit gedrag vroeg in de neonatale periode en blijft deze weergeven op volwassen leeftijd. Ideaal zou kunnen testen op de aanwezigheid van verhoogde hogere orde RRBs de goed gedocumenteerde lagere orde RRBs aanwezig in deze stam en andere muizenstammen vullen zijn. De roman exploratie object test hier beschreven biedt de mogelijkheid voor onderzoekers om lagere orde en hogere-orde RRBs observeren tegelijkertijd, want het geeft de mogelijkheid om een patroon gedrag evenals herhalende motorische stereotypieën meten.
e_content "> makend van nieuwe object exploratie als een test voor hogere orde repetitief gedrag werd ontwikkeld door Pearson et al. 17. Deze nieuwe evaluatie is een uitbreiding van de gevestigde geopend veldtest 18-21 met de toevoeging van vier nieuwe objecten de arena. muizen werden vrijelijk onderzoek deze onbekende objecten en het aantal en de volgorde van object onderzoeken werd gevolgd. het object onderzoeken werden vervolgens geanalyseerd op de aanwezigheid van patronen met BTBR-muizen tonen verhoogde aantallen gevormde onderzoeken tussen de objecten. met deze assay, kunnen muizen hogere-orde repetitief en gedessineerde gedrag weer te geven terwijl het elimineren van de noodzaak om gedrag te leren, evenals het verwijderen van onnodige stimuli. Novel object exploratie induceert hogere orde RRBs, moet het mogelijk worden de muizen om patronen en vormen sequenties te creëren door middel van hun natuurlijke exploratie . met deze test kan de onderzoeker de aanwezigheid van deze hogere orde RRBs kwantificeren.Pearson et al. ontwikkelde deze test en gebruikt om te testen op de aanwezigheid van potentiële hogere orde repetitief gedrag in de BTBR inteelt muizenstam, intrigerende resultaten 17. We hebben onlangs een follow-up studie naar het gedrag van de C58, C57BL / 6J (C57) en FVB / NJ (FVB) stammen, alsmede een nader onderzoek naar mogelijke verstorende variabelen aanwezig in deze assay en eventuele statistische benaderingen voor het analyseren van de gegevens die 22.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Het hier beschreven protocol werd goedgekeurd door de Institutional Animal Care en gebruik Comite aan de Universiteit van Redlands. De C58, C57, en FVB muizen gebruikt in deze studies werden gefokt aan de Universiteit van Redlands Vivarium uit voorraad oorspronkelijk verkregen van de Jackson Laboratory (Bar Harbor, ME). Sentinels van deze Vivarium werden elke zes maanden onderzocht en bleek pathogeen vrij zijn.
1. Apparatuur en Room Set Up
Let op: We gebruikten twee verschillende arena's voor nieuwe object testen: een doorzichtige plastic rechthoekige kooi (45 cm x 24 cm x 20 cm) of een ondoorzichtige ronde kooi met een basis diameter van 41 cm; echter kan elke kooi worden gebruikt. Pearson et al. Gebruikten een kleinere rechthoekige kooi (20 cm x 30 cm x 20 cm) in de assay. Details van deze specifieke experimentele opzet worden hieronder weergegeven, maar gezien de nieuwheid van deze test, is er geen aanvaarde normen op het gebied van gedrags- fenotypering voor een van de beschreven variabelen.
- Selecteer vier verschillende nieuwe objecten. Selecteer vier objecten die ongeveer even groot, vervaardigd van kunststof hoge dichtheid eenvoudige reiniging en weerstaan kauwen en verschillend van elkaar in vorm en kleur. Belangrijk, het test- muizen worden niet blootgesteld aan deze objecten wordt uitgevoerd totdat in de test.
Opmerking: Zo werden een roze speelgoed baksteen, een rode aap, een witte tegel met blauwe schrijven en een standaard witte dobbelsteen die hier gebruikt. - In de rechthoekige arena, plaatst deze objecten ongeveer 3 cm van de hoeken. In de ronde arena, plaats de voorwerpen zodanig dat zij op gelijke afstand van elkaar en ongeveer 10 cm vanaf de zijkanten. Noteer de plaatsing van elk object een ander nummer, 1-4 (figuur 1). Waarborgen dat de voorwerpen in willekeurige volgorde of vorkheftruck tijdens testen worden geplaatst.
- Plaats een camera direct boven het testenarena om de hele arena opnemen tijdens de acclimatisatie en de testperiode.
Opmerking: Het hebben onderzoekers in dezelfde kamer met de muizen kunnen potentieel beïnvloeden activiteit en exploratie tijdens het testen.
2. Novel Object Exploration Test
- Test bij het begin van de lichtcyclus in een kamer verlicht met fluorescerend licht bij ongeveer 100 lux. Zorg ervoor dat de verlichting is uniform over het testen arena aan het uiterlijk, terwijl video-opname te standaardiseren.
- Plaats een notecard van bekende afmetingen in de bodem proeven arena en beginnen video-opname.
- Breng de testmuis in een lege van testing gedurende 10 min om te dienen als een acclimatiseringsperiode. Video opname de acclimatisatie periode.
- Na de acclimatisatie periode, laat u de muis in de arena, snel de vier nieuwe objecten toe te voegen aan de test arena en de muis gedrag op te nemen voor een extra 10 min.
- Zodra de volledige 20 min acclimatisatie / testen peRIOD is verstreken, keren de test muis zijn kooi en grondig schoon en de nieuwe objecten en testen arena met ongeparfumeerde afwasmiddel en water te drogen.
3. Video Scoring
- Voltooi alle gedrag scoren met behulp van video om de betrouwbaarheid te vergemakkelijken.
Opmerking: De gedrags- registratiesoftware Noldus De Observer werd gebruikt om de stappen 22 zoals hier beschreven, maar een gespecialiseerd programma niet nodig:- Voorafgaand aan de eerste video scoren, het opzetten van het project codeerschema in de gedrags-logging software door het creëren van een nieuw project of door een bestaand, soortgelijk project te bewerken.
- Binnen de instelling Project, stelt data-acquisitie op 'Offline Observation.' Binnen het Gedrag Coding box, programma "Scrabble", "Graven", "Opfok", "Grooming" en "Sniff Object 1, 2, 3 en 4" als 'State Events'. Program "Springen" als een 'Point Event'. Opmerking: Definitievanwege deze gedragingen zijn elders in detail beschreven 11.
Opmerking: Events State hebben een begin- en eindtijd, terwijl Point Events gewoon tellen gegevens te verzamelen. Toetsaanslagen voor elke afzonderlijke gedrag worden gegenereerd door de software en tegelijkertijd de bijbehorende toetsaanslagen worden geprogrammeerd in een tweede toetsenbord (stap 3.1.2). - Om de secundaire toetsenbord te programmeren, opent u het toetsenbord software, klikt u op de juiste secundaire knop toetsenbord op het scherm, typt u in de juiste toetsencombinatie en klik op OK. Zodra de secundaire toetsenbord is geprogrammeerd, sluit u de software als het programma wordt uitgevoerd in de achtergrond van de computer.
- Binnen de instelling Project, stelt data-acquisitie op 'Offline Observation.' Binnen het Gedrag Coding box, programma "Scrabble", "Graven", "Opfok", "Grooming" en "Sniff Object 1, 2, 3 en 4" als 'State Events'. Program "Springen" als een 'Point Event'. Opmerking: Definitievanwege deze gedragingen zijn elders in detail beschreven 11.
- Zodra het project is opgezet, gebruik maken van de gedrags-logging software om het aantal en de duur van opsteekt (gedefinieerd als beide voorpoten op een muur van de arena worden geplaatst) scoren, graaft (gedefinieerd als twee voorpoten van de muis gravende in het beddengoed van de arena), self-bruidegoms (gedefinieerd als de mOuse likken elk gebied van het lichaam en / of de muis aanraken een deel van het gezicht met hun voorpoten) en springt (gedefinieerd als muis kweek en springen zodat alle vier voeten van de grond tegelijkertijd).
- Om een video te scoren, gaat u naar Bestand> Project openen en vervolgens in acht nemen> Observatie> Nieuw. Het programma vraagt om een bestandsnaam. Zodra de naam, selecteert u de juiste video-mediabestand.
- Begin met het scoren door te klikken op de knop Begin Observation.
Opmerking: Bij het maken van muis repetitief gedrag alle nationale gebeurtenissen is twee toetsaanslagen, de eerste overeenkomt met de opening van het gedrag en de tweede overeenkomt met het eindpunt van het gedrag. Point Events één toetsaanslag vereisen slechts.
- Score het aantal keren dat de muis rook elk object. Sniffs worden gedefinieerd als elke keer dat een muis binnen 0,5 cm van een object beweegt zijn neus. Meet duur snuifje met behulp van gedragsmatige logging software op dezelfde manier dat RePETtieve gedrag looptijden werden gemeten (stap 3.1.2).
- Telkens als een muis snuift een object, registreren de overeenkomstige positienummer, wat zal leiden tot een reeks getallen aan het eind van de 10 minuten testperiode (bijvoorbeeld 1.243.421 ...). Handmatig deze gegevens.
Opmerking: Om de efficiëntie en consistentie te vergemakkelijken, terwijl het maken van video's, de nummers altijd overeen met een bepaalde positie, geen bezwaar. - Als een muis een object snuift, kijkt weg, dan snuift het object weer, tel dat nummer tweemaal.
- Zodra de volledige 10 minuten video is gescoord, visualiseren van de gegevens door te klikken op Analyseren> Behavior Analysis> Nieuw. Zodra de gegevens op het scherm verschijnen, uitvoer of kopiëren en plakken in een aparte spreadsheet.
- Telkens als een muis snuift een object, registreren de overeenkomstige positienummer, wat zal leiden tot een reeks getallen aan het eind van de 10 minuten testperiode (bijvoorbeeld 1.243.421 ...). Handmatig deze gegevens.
- Noteer de totale afstand die de muis gereisd binnen de arena tijdens het testen.
Opmerking: de video tracking software, gekalibreerd op de testmuis volgen en de totale afgelegde afstand in centimeters opnemen werd gebruiktDeze stap is. Alle video gescoord door de video tracking software had notecard van bekende afmetingen geplaatst in de arena aan het begin van de video.- Gebruik de notecard om elke video in de software te kalibreren door het instellen van een kalibratie lijn langs beide zijden van de notecard en het invoeren van de juiste lengte in calibratie scherm van de software. Zodra de lijnen getrokken, voert de bekende lengte en breedte van de notecard die overeenkomen met elke lijn.
- Binnen Arena instellingen selecteert u de hele arena.
Opmerking: Aparte gebieden van de arena kan in de software worden onderscheiden als, bijvoorbeeld, muis beweging langs de wanden vs. door het centrum was van belang. - Binnen Trial Controle-instellingen, selecteer een tien minuten duren. In Detection Settings, kies dan een donker voorwerp op een lichte achtergrond.
Opmerking: Dit zou moeten worden gewijzigd als albino muizen werden gebruikt of wanneer de achtergrond een donkere kleur. - Zodra de instellingenzijn geprogrammeerd, de score van de video's. Klik Acquisitie> Open Acquisition. In het vak Acquisition Control, klik op Nieuw Trial en start Trial. Na tien minuten zijn verstreken, stopt het programma en de data kan worden gevisualiseerd.
- Klik op Analyseren> Bereken Statistics. Zodra de gegevens op het scherm verschijnen, uitvoer of kopiëren en plakken in een aparte spreadsheet.
- Voorafgaand aan de eerste video scoren, het opzetten van het project codeerschema in de gedrags-logging software door het creëren van een nieuw project of door een bestaand, soortgelijk project te bewerken.
4. Statistische analyses, Sequencing
- Binnen de reeks cijfers overeenkomen met onderzoeken die door elke muis object, bepalen het totale aantal mogelijke combinaties 3 cijfers zonder aantallen herhalingen (bijvoorbeeld 121, 123, 124 maar 112 of 122).
Opmerking: een programma geschreven in Python programmeertaal werd gebruikt om het aantal keren dat elke mogelijke volgorde geplaatst in reeks cijfers identificeren. Het is niet noodzakelijk om een externe programma en deze stap kon worden voltooid op verschillende manieren (bijvoorbeeld metZoek een functie in Microsoft Word of Excel). - Noteer het aantal keren dat elke sequentie voorkomt en identificeren de drie meest herhaalde sequenties voor elke muis.
Opmerking: Individuele sequenties verschilt door de muis en de feitelijke sequentie van minder belang dan het aantal keren dat een sequentie herhaald (dat wil zeggen het volgen van een patroon is belangrijker dan het patroon zelf). - Omdat het totale aantal sequenties muis herhalingen positief correleren activiteitsniveau corrigeren deze waarden de hoeveelheid meest voorkomende patronen te delen door het totale aantal patronen voor elke individuele muis. Dit zal een volgordeherhaling index die onafhankelijk is van de totale activiteit opleveren.
- Vergelijk het aantal keren dat elke muis herhaalt de meest voorkomende sequenties (gecorrigeerd voor activiteitsniveau) tussen groepen met een geschikte ANOVA, meervoudige vergelijking procedure (Dunnett, voor bijvoorbeeld) en post-hoc test.
- Met dezelfde reeks cijfers hierboven (stap 3.1.3.1) gegenereerd, bepalen de nieuw onderwijs preferentie van elke muis door het tellen van het aantal keren elk object onderzocht, of met andere woorden, het tellen van het totaal aantal 1 sec, 2 sec , 3 sec en 4 sec in de reeks gegevens. Correct voor activiteitenniveau en vergelijken via ANOVA zoals hierboven beschreven (stappen 4,3-4,4).
Opmerking: Deze methoden gepubliceerd door ons laboratorium 22 en hier beschreven zijn sterk gebaseerd op Pearson et al 17.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
De representatieve gegevens blijkt dat 22 vrouwelijke C58 / J muizen vertoonden een groter aantal van opeenvolgende patronen dan de andere stammen in de rondte arena (Figuur 2, paneel A), maar niet in de rechthoekige arena (Figuur 2, paneel C). Geen van de drie mannelijke stammen verschillen van elkaar (Figuur 2, panelen B en D). De representatieve gegevens tonen aan dat zowel mannelijke als vrouwelijke C58 / J-muizen vertonen een sterkere voorkeur voor hun meest bezochte object (en later, een lagere voorkeur voor hun minst bezochte object) in de ronde arena (Figuur 3, panel A en C), maar niet in de rechthoekige arena (Figuur 3, paneel B en D).
Figuur 1:. Rechthoekige en ronde Arena Set-up voor Novel Object Testen Thij getallen de positie van elk object, die willekeurig waren toegewezen voor elke muis. Dit cijfer is gewijzigd ten opzichte van referentie 22. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
Figuur 2:. Representatieve gegevens ter illustratie van het aantal keren dat de drie meest voorkomende 3-patroon Sequences werden herhaald, genomen als een percentage van het totale aantal patronen in Three Inbred muizenstammen De C58 vrouwtjes vertoonde een sterk vasthouden aan hun voorkeur onderzoeksbevoegdheden patronen in de ronde arena (A), maar niet de rechthoekige arena (C). De drie stammen van mannelijke muizen verschilden niet van elkaar ofwel de ronde (B) of rechthoekig (D) zijnnas. De gegevens zijn uitgedrukt als gemiddelde + standaardfout van het gemiddelde * p <0,05 vs. C57 en FVB ** p <0,01 vs. C57 en FVB. Dit cijfer is gewijzigd ten opzichte van referentie 22. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
Figuur 3:. Representatieve gegevens illustreren de voorkeur voor persoon Novel objecten in Three ingeteelde muizenstammen De gegevens worden weergegeven als percentage van het totale object onderzoeken, met keuze 1 die de meeste voorkeur object voor elke individuele muis en keuze 4 minst geprefereerde object. Mannelijke (A) en vrouwelijke (B) C58 muizen in de ronde arena vertoonden een sterkere voorkeur voor hun meest voorkeursdoelstelling dan heeft de andere twee stammen. Mannetje(C) en vrouwelijke (D) muizen geen spanning verschillen object voorkeur in het rechthoekige arena. De gegevens zijn uitgedrukt als gemiddelde + standaardfout van het gemiddelde * p <0,05 vs. C57 en FVB # p <0,05 vs. FVB. Dit cijfer is gewijzigd ten opzichte van referentie 22. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
Aanvullende Code Bestand:. Python gelijkwaardige code Klik hier om het programma uit te voeren.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Hier presenteren we een recentelijk ontwikkelde test die bruikbaar zijn voor het kwantificeren muis gedrag met gezicht geldigheid hogere orde repetitief gedrag bij mensen kan zijn. In tegenstelling tot de meer gevestigde assays, zoals de Barnes of T-labyrint, is deze roman verkenning object assay vereist geen muis training noch is het bijzonder angst provoceren. Bovendien wordt nieuw object verkenning geen eten of sociale stimuli nodig, waardoor meer focus op het gedrag van belang, RRBs, en het verminderen van de kans op verstorende variabelen vertekening van de resultaten. Bovendien verschillende muizenstammen doen demonstreren differentieel gedrag in deze test, met stammen die aantonen verhoogde lagere orde RRBs toont ook verhoogde patroon exploratie en object voorkeur in de roman object exploratie assay 17,22. Als zodanig is deze test blijkt goed gezicht geldigheid RRBs bezitten mens. Als de test wordt gemodificeerd door toekomstige onderzoekers, zou het nuttig zijn te blijvengezien de hierboven genoemde voordelen, namelijk het gebrek aan training vereist is en het minimaliseren van angst inducerende stimuli. Selectie van nieuwe objecten (paragraaf 1.2) die in de test is essentieel. De objecten moeten gemakkelijk schoon te maken, maar zijn verschillend in uiterlijk en vergelijkbaar in grootte. Met een camera aan de assay (Sectie 1.4) opnemen en waardoor de muizen te acclimatiseren aan de test arena (Sectie 2.3) zijn ook van groot belang, omdat de nieuwheid van de arena of de aanwezigheid van een onderzoeker in de kamer kan dit de werking van de muizen. Dit essentiële aspecten van de beschreven protocol.
Ondanks deze voordelen, zijn er andere factoren die moeten worden overwogen bij de beslissing over een geschikte test voor hogere orde RRBs. De grootste uitdaging in het analyseren van de gegevens die door deze test is de correlatie met de activiteit niveaus, die sterk kunnen verschillen tussen de verschillende muizenstammen 23,24. Een mogelijke manier van controle voor verschillende activiteiten levels onder vergelijkingsgroepen besproken; kunnen er andere, meer geschikt of elegante oplossingen te overwegen, ofwel met experimentele opzet of statistische analyse. Zorgvuldig kiezen controle stammen met een soortgelijke activiteit als de stam van belang is één mogelijkheid. Anders, statistische analyse slechts een subset van de data (de eerste 50 nieuw onderwijs onderzoeken, bijvoorbeeld) is een andere mogelijkheid.
Hoewel deze test niet inherent angst induceren, kan de natuurlijke angst niveaus van elke soort leiden tot verschillen in resultaten verzameld. Sterk angstige muizen meestal de voorkeur aan bewegen langs de muren en de hoeken van een open veld arena 23,25 en als de nieuwe objecten in deze test worden geplaatst te dicht bij de randen of hoeken, kunstmatig hoog nieuw onderwijs onderzoek kan worden opgenomen in angstige stammen. We hebben geprobeerd om te corrigeren voor deze verstorende variabele met behulp van een ronde testen arena en het verplaatsen van de voorwerpen uit de buurt van thij muren, naast het gebruik van een 10 minuten acclimatiseren voorafgaande aan testen. Andere mogelijke correcties zou kunnen zijn om te testen onder donkere omstandigheden, in de muis kooi of door het variëren van de acclimatisering tijd. Angst stoppen in de nieuwe exploratie object zelf worden gekwantificeerd door het meten van de latentie om het eerste onderzoek en het aantal herhaalde onderzoeken van hetzelfde object meten zonder onderbreking.
Visie en olfactorische tekorten kunnen optreden in gevaar brengen in deze test ook. Onvermogen om te ruiken of zien van de nieuwe voorwerpen kan desinteresse of het niet kunnen leiden tot een specifiek patroon vast te stellen, wat leidt tot data suggereren dat een muis geen hogere orde repetitief gedrag wordt weergegeven. Sommige inteelt stammen (albino stammen in het bijzonder) hebben duidelijk gecompromitteerd gezichtsscherpte, vooral op gevorderde leeftijd. Dit bleek niet om gedrag te beïnvloeden in deze tests, als volwassene FVB en C57 muizen (een albino en gepigmenteerde stam, respectief) geen consistente verschillen in gedrag (figuren 2 en 3). Echter, eventuele beperkingen of afwijkingen in zowel zicht of reuk redelijkerwijs worden verwacht dat de prestaties van de muizenstam in deze test beïnvloeden en screening op basis sensorische mogelijkheid voor een nieuwe stam gebruikt in de nieuwe exploratie object assay zou worden aanbevolen.
RRBs vaak voort vroege kindertijd getroffen personen, en als zodanig zou een test waarmee de aanwezigheid van hogere orde RRBs bij jonge muizen kon meten gunstig voor vaststelling gezicht en geldigheid van potentiële muismodellen te construeren. Tot op heden heeft deze test slechts gebruikt op volwassen muizen. Novel object exploratie kan het moeilijk voor jongere muizen als ze moeite hebben met bewegen onafhankelijk voorafgaand aan ongeveer postnatale dag 10. Daarnaast kunnen muizen jonger dan postnatale dag 14-16 terughoudend om te bewegen in nieuwe arena's zijn. Afbouw van de grootte van het onderzoek wordenna gebruik naar en maken het meer bekende arena (met behulp van een kooi, bijvoorbeeld) kunnen sommige van deze problemen te verlichten, maar het is onduidelijk of dit nieuwe exploratie object assay worden beproefd jongere muizen.
Een mogelijke set van statistische analyses werd hier besproken. Gezien de unieke aard van de sequencing data deze test genereert, is het heel goed mogelijk dat alternatieve analytische strategieën aanvullende informatie die deze relatief eenvoudige benadering niet ontdekken kan opmaken. De representatieve gegevens die zijn geanalyseerd en hier opgenomen vertoonden een bescheiden tekenen van een patroon verkennende gedrag als vrouwelijke C58 muizen bleek groter herhaling in de circulaire testen arena (Figuur 2A). Er was geen bewijs voor een toename van herhaling niveaus van de C58 in de rechthoekige arena (figuur 2C), en geen bewijs dat mannen aangetoond elke patroon in beide arena (Figuur 2B, 2D) stellen. there is geen verklaring voor het verschil in gedrag tussen de mannelijke en vrouwelijke proefpersonen. Een mogelijke verklaring is de inherente gedrag van deze muizenstam. Gebleken is dat mannelijke C58 neiging om meer repetitief en angstig gedrag dan hun vrouwelijke tegenhangers 11 weergegeven. Dit verschil in angstig gedrag zou kunnen leiden tot minder belangstelling voor het vormen van een voorkeur voor een specifiek doel en meer belangstelling eenvoudig verkennen deze potentieel angst inducerende nieuwe objecten. Het is goed mogelijk dat andere muizenstammen ook sexeverschillen bij deze assay kunnen vertonen.
Zowel mannelijke als vrouwelijke C58 muizen objectspecifieke voorkeur binnen de ronde van testing zij hun voorkeur nieuw onderwijs vaker heropend en bezochte hun minst voorkeursdoelstelling significant minder vaak dan de andere stammen (Figuur 3A, 3B). De C58 stam weergegeven ook voorkeur voor een object boven de andere in de cirkelvormige arena, maar niet in de rechthoekige arena (figuur 3C, 3D). Dit wordt waarschijnlijk veroorzaakt door een aantal opvallende kenmerk van de ronde van testing zoals het ontbreken van hoeken, de grotere oppervlakte voor de exploratie of grotere afstand van de voorwerpen van de wanden. Toekomstige werkzaamheden op deze test moeten de effecten van deze variabelen op de muis exploratie onderzoeken.
De primaire focus hier is op hogere orde repetitief gedrag, maar aangezien alle gedrag bij het nieuwe object assay video opgenomen, is het ook mogelijk om andere gedragingen meten. Lagere orde repetitief gedrag, zoals het grootbrengen, het springen, het verzorgen en het graven worden vaak gezien in open veld testen zoals deze. Bij sommige muizen, kan dit gedrag concurreren met de aanwezigheid van hogere orde repetitieve gedragingen en belangrijk voor meten en kwantificeren zowel tijdens de acclimatisatie en testperiode was.
Hoewel enigetwee studies met nieuw onderwijs onderzoek bij muizen zijn tot dusver gepubliceerde 17,22 Deze test heeft het potentieel om een bestaande behoefte aan een test die hogere orde repetitief gedrag snel en met minimale verstorende variabelen meet vullen. Een dergelijke bepaling zou een mooie aanvulling op bestaande tests van hogere orde RRBs zoals hole-board exploratie en omkering leren. RRBs een centraal punt zijn van ASS en potentieel invaliderende voor het leven van de getroffen personen. Gevalideerde muismodellen voor lagere-en hogere-orde RRBs zou uiterst waardevol voor het testen van potentiële farmacologische en gedragsmatige interventies. De nieuwe exploratie object assay beschreven heeft de mogelijkheid van het bedienen van een belangrijke behoefte in fundamenteel biomedisch onderzoek.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Acknowledgments
De auteurs willen graag aan de Summer Undergraduate Research Program, de Academic Technology User Group, het Center for Digital Learning, en het Science Center van de Universiteit van Redlands te erkennen.
De auteurs willen graag naar dit document te wijden aan de nagedachtenis van Lou Yango.
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.
