Summary
هنا نقدم بروتوكول لاختبار الماوس محددة من الإدراك الذي لا يتطلب السباحة. ويمكن استخدام هذا الاختبار لتمييز بنجاح الفئران إصابة الدماغ الناجم عن تأثير القشرية التي تسيطر عليها من الضوابط صورية.
Abstract
وعلى الرغم من الزيادة الأخيرة في استخدام نماذج الفأر في البحث العلمي، إلا أن الباحثين يواصلون استخدام المهام المعرفية التي صممت أصلا وتم التحقق من صحتها لاستخدام الفئران. وقد تبين اختبار متاهة المياه شعاعي (روت) من الذاكرة المكانية (المصممة خصيصا للفئران والتي لا تتطلب السباحة) سابقا للتمييز بنجاح بين الفئران تبي التي تسيطر عليها تأثير القشرية والضوابط التي تسيطر عليها. وهنا يقدم بروتوكول مفصل لهذه المهمة. المتاهة روت تستفيد من الميل الطبيعي للفئران لتجنب المناطق المفتوحة لصالح تعانق جانبي جهاز (ثيغموتاكسيس). تصطف جدران المتاهة مع تسعة فتحات الهروب وضعت فوق أرضية الجهاز، ويتم تدريب الفئران لاستخدام الإشارات البصرية لتحديد موقع حفرة الهروب الذي يؤدي للخروج من المتاهة. يتم تعبئة متاهة مع شبر واحد من الماء البارد، كافية لتحفيز الهروب ولكن ليس عميقا بما يكفي لتتطلب أن السباحة الفأر. تستغرق فترة الاستحواذ أربعة تدريب فقطأيام، مع اختبار الاحتفاظ الذاكرة في اليوم الخامس واختبار الذاكرة على المدى الطويل في يوم 12. تشير النتائج الواردة هنا إلى أن متاهة روت هو بديل ممكن للاختبارات المعتمدة على الفئران، والسباحة المعرفية القائمة على السباحة في تقييم المكاني العجز في الذاكرة في نماذج الماوس من تبي.
Introduction
ضعف الذاكرة هي من بين الأعراض الأكثر شيوعا التي أبلغ عنها المرضى بعد إصابات الدماغ الصدمة (تبي) 1 ، 2 . ولذلك فإن التحديد الدقيق والتقييم لعجز الذاكرة المماثل في النماذج الحيوانية من تبي، ضروريان لفهمنا لهذا الشرط وإدارته. هنا، نقدم بروتوكول لاختبار الذاكرة المكانية في نموذج الماوس من تبي باستخدام متاهة المياه شعاعي (روت). وقد عرض هذا الجهاز في السابق لتقييم العجز المعرفي في نماذج الماوس من تأثير القشرية التي تسيطر عليها (تسي) التي يسببها تبي 3 ، ويمثل بديلا محتملا للاختبارات المصادقة على الفئران، والسباحة من الإدراك.
وقد أدى التنوع المتنامي وتوافر نماذج الماوس المعدلة وراثيا إلى زيادة في الآونة الأخيرة في استخدام الفئران على الفئران في البحث العلمي 4 . وعلى الرغم من هذا التحول، يواصل الباحثون الاعتماد على السلوكية أوالمهام المعرفية التي صممت أصلا والتحقق من صحتها لاستخدام الفئران. الاختبارات الأكثر شيوعا المستخدمة حاليا لتقييم الإدراك في الفئران، موريس المياه المتاهة (موم) ومتاهة بارنز دائرية، صممت خصيصا للاستفادة من السلوكيات الغريزية الموجودة في الفئران 5 ، 6 . وبالنظر إلى الاختلافات الوراثية، العصبية، والمعرفية التي توجد بين هذين النوعين 4 ، فإنه ليس من المستغرب أن الفئران على نحو مستمر أداء أقل على هذه المهام 7 ، 8 .
الاختلافات التي تعتمد على الأنواع في القدرة على الاختبار هي ذات أهمية خاصة في الاختبارات المعرفية القائمة على السباحة، مثل موم. في حين أن الفئران والفئران على حد سواء السباحين بارعة، وقد حدد الباحثون العديد من سلالات الماوس التي أداء سيئة بشكل ملحوظ على المهام المعرفية على أساس السباحة 9 ، 10 ، 11 ، 12 ، 13 . حتى في الحيوانات من نوع البرية، الفئران عموما تتفوق على الفئران 7 ، 8 . في حين أن هذا يمكن أن يفسر على أنه فرق نوع معين في الذاكرة المكانية، اختبار المتابعة مماثلة باستخدام متاهة الأرض الجافة كشفت أي اختلافات تعتمد على الأنواع في الأداء المعرفي 8 . وهناك عدد من العوامل التي لا علاقة لها بالإدراك يمكن أن تمثل هذه النتيجة، بما في ذلك الاختلافات التي تعتمد على الأنواع في إما القدرة على السباحة أو استراتيجية البحث. في الواقع، تحليل عامل استراتيجيات البحث الماوس محددة في موم تبين أن العوامل غير المعرفية (على وجه الخصوص، ثيغوموتاكسيس والسلبية [ أي ، العائمة]) قد تلعب دورا أكثر أهمية في أداء موم من التعلم المكاني 14 .
هنا، ونحن نبرهن على استخدام اختبار المعرفي مصممة للاستفادة من فيالسلوك الغريني للفئران، والتي لا تتطلب السباحة، لقياس ضعف الذاكرة المكانية في نموذج الماوس من تسي التي يسببها تبي. في حين تم تصور متاهة روت ( الشكل 1 A-B ) باعتباره هجين رواية من متوم و بارنز المتاهة الدائرية، تم تصميمه خصيصا للاستفادة من السلوك ثيغموتاكتيك غريزية للفئران 15 ، 16 . يتكون الجهاز من 32 بوصة قطرها الصلب المجلفن الحوض الذي تسعة بالملل الثقوب خروج متباعدة بالتساوي. وتتركز الثقوب 2-1 / 4 بوصة فوق أرضية الحوض وحجمها لتناسب عادة المتاحة 1-1 / 2 بوصة عبس دوف سبغ × سج محولات فخ. ثمانية من المخارج توج من الخارج وعمى عمق 1 بوصة مع سدادات مطاطية. يتم توصيل التاسع من قبل 90 درجة أكريلونيتريل بوتادين الستايرين (عبس) الكوع إلى مربع من البلاستيك مبهمة من الماوس الذي يمكن إزالتها بسهولة بعد الاختبار. على مدار أفترة اكتساب قصيرة، يتم تدريب الماوس لاستخدام الإشارات البصرية فريدة من نوعها بطانة المتاهة لتحديد موقع هذا المربع الهروب. خلال الاختبار، يتم تعبئة متاهة مع شبر واحد من الماء البارد (12-14 درجة مئوية)، بما فيه الكفاية عافية بما فيه الكفاية لتعزيز الهروب، ولكن ليس عميقا بما فيه الكفاية أن الفأر هو مطلوب للسباحة.
متاهة روت يمثل منخفضة التكلفة، وبدائل صيانة منخفضة ل موم، وقد استخدمت بنجاح في الفئران القديمة و المعدلة وراثيا 15 ، 17 ، 18 ، 19 ، و تسي التي يسببها نماذج الماوس من تبي 3 . بروتوكول المبينة هنا يمثل طريقة بسيطة وفعالة لقياس ضعف الذاكرة المكانية التي لا تتطلب التدريب قبل الإصابة، ويمكن تعديلها بسهولة لتتناسب مع الاحتياجات الخاصة لمختبر البحوث.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
وقد أجريت جميع الإجراءات والتعامل مع الحيوانات وفقا للمبادئ التوجيهية رعاية الحيوان الصادرة عن المعاهد الوطنية للصحة ولجنة رعاية الحيوان واستخدام جامعة واشنطن.
1. الجراحة
- تخدير الماوس في 5٪ إيسوفلوران في مربع التعريفي حتى فاقد الوعي. تأكيد التخدير من خلال انخفاض في معدل التنفس وغياب منعكس الانسحاب التالية أخمص القدمين قرصة.
- الحفاظ على التخدير عن طريق مخروط الأنف في 2-2.5٪ طوال الجراحة. مراقبة معدل التنفس طوال الجراحة لضمان الماوس لا يزال فاقد الوعي.
- ضع الماوس عرضة على وسادة التدفئة ووضع الماوس في الجهاز المجسم باستخدام أشرطة الأذن، وضمان أن الرأس هو آمن ومسطح.
- إزالة الشعر من فروة الرأس باستخدام كريم إزالة الشعر. شطف فروة الرأس جيدا مع المالحة.
- تنظيف الموقع الجراحي مع اليود بالتناوب وغسل الايثانول 70٪.
- Administeرا حقن تحت الجلد من يدوكائين و بوبيفاكين (1 ملغ / كلغ) في فروة الرأس.
- مع مقص جراحي، وجعل شق خط الوسط طولية، وسحب الجلد للكشف عن الجمجمة.
- باستخدام 5 ملم رأى تفرين تشكيل حج القحف فوق القشرة الجبهي الجداري الأيسر مع مركز نقطة في 2.5 مم وراء بريجما و 2.5 مم اليسار من خط الوسط. إزالة بعناية دائرة العظام لفضح الدماغ.
- تعيين جهاز المؤثر إلى سرعة 6 م / ث و 200 مس مسكن الوقت.
- ضع جهاز المؤثر حتى يلمس طرف التأثير المحدب 3 مم سطح الدماغ برفق عند 2.5 مم خلف بريجما و 2.55 مم من خط الوسط. اسحب طرف األثر، وأقل بمقدار 1 مم) عمق األثر (. عندما تكون جاهزة، وإطلاق النار على الجهاز، وتوليد التأثير المطلوب.
- تغطية حج القحف مع قرص البولي بروبلين العقيمة ترسيخ إلى ديرما مع لاصقة الأنسجة، وخياطة شق مغلقة.
- إزالة الماوس من التخدير، وإعطاء حقن إب من بوبرالإنورفين (0.5 ملغم / كغم).
- السماح للماوس لاستعادة في قفص نظيفة، تحسنت من قبل وسادة التدفئة. وينبغي رصد الماوس لعلامات الألم أو الضيق على مدى 24 ساعة القادمة.
ملاحظة: يجب أن تتلقى الضوابط شام معاملة مماثلة على النحو الوارد أعلاه، مع الخطوات 1.8-1.9 حذفت.
2. شعاعي المياه فقي المتاهة البناء
- تتحمل 9 فتحات الخروج، كبيرة بما فيه الكفاية لاستيعاب 1-1 / 2 بوصة عبس دوف سبغ x سج محولات فخ، على فترات متساوية حول محيط من 32 بوصة قطرها الصلب المجلفن الحوض. مركز هذه الثقوب خروج تقريبا 2-1 / 4 بوصة فوق أرضية الحوض.
- تناسب 1-1 / 2 بوصة عبس دوف سبغ × سج فخ محول في كل من فتحات الخروج، وتأمين مع المكسرات حلقة شملت.
- مع سدادات مطاطية، وغطاء ثمانية من مخارج التسعة من الخارج من الجهاز. والخروج النهائي، غير المختطف سيكون بمثابة طريق الهروب. ولا يهم ما هو الخروج الذي تم تعيينه على أنه طريق الهروب.
- إرفاق 90 درجة عبسالكوع إلى النهاية الخارجية للخروج المتبقية. و 90 درجة الانحناء يعمل على منع موضوعات الاختبار من تحديد بصريا الطريق الهروب الصحيح من داخل المتاهة.
- قم ببناء صندوق الهروب من أي صندوق مبهم قادر على التعقيم وحوالي 30 سم × 15 سم × 15 سم. قطع حفرة على جانب مربع، مباشرة فوق الأرض، كبيرة بما فيه الكفاية لاستيعاب 90 درجة الكوع عبس.
- إرفاق مربع الهروب إلى الطرف الطرفي من الكوع 90 درجة عبس.
- رفع قليلا مربع الهروب (أقل من بوصة واحدة) فوق سطح الأرض. هذا يسمح غرفة واسعة لسادة التدفئة الكهربائية، أو غيرها من مصدر التدفئة، ليتم وضعها تحت مربع الهروب.
- طباعة وصفح ما لا يقل عن 5 فريدة من نوعها، البصرية الإشارات. استخدام بسيطة، صور التباين العالي التي يمكن تمييزها بسهولة من داخل الجهاز. يوصى بالأشكال المقطعية بالأبيض والأسود (مثلث، مربع، دائرة).
- باستخدام المغناطيس، والتمسك الإشارات البصرية إلى الجدران الداخلية للأدوات. يجب أن تكون العظة متساوية تقريبا المسافة بعيدا، حول محيط الجهاز.
3. شعاعي المياه فقي بروتوكول متاهة
ملاحظة: اختبار المياه المتاهة يجب أن تبدأ إلا بعد أن تلتئم الموقع الجراحي (ما يقرب من أسبوع واحد بعد الجراحة).
- التحضير للاختبار.
- السماح الفئران لتأقلم إلى غرفة الاختبار لمدة 30 دقيقة على الأقل قبل بدء الاختبار.
- تعقيم الجهاز باستخدام رذاذ الإيثانول 70٪.
- ملء الجهاز مع ما يقرب من 1 بوصة من الماء البارد (12-14 درجة مئوية).
- وضع وسادة التدفئة الكهربائية، أو مصدر التدفئة الأخرى، تحت مربع الهروب مباشرة. إبقاء مربع الهروب الظلام والحار طوال مدة الاختبار.
- ضع مصدر ضوء ساطع على الجهاز.
ملاحظة: في حالة استخدام مصباح قد يكون مرئيا للحيوانات البحثية من الجهاز نفسه، الحرص على أن يتم وضع المصباح في نفس بوسيتيون كل يوم. المصباح نفسه قد يمثل جديلة بصرية أخرى للفئران لاستخدامها لتحديد موقع مربع الهروب، وتحريكه بشكل كبير من يوم إلى يوم قد تعقيد النتائج.
- بروتوكول الاختبار
- إزالة الماوس من قفصه بلطف من الذيل، ومكان في وسط الجهاز.
- حالما يكون الحيوان في الجهاز، تبدأ توقيت.
- مرة واحدة وقد وجد الحيوان المخرج الصحيح، وقد حددت / دخلت مربع الهروب، وتوقف توقيت وتسجيل عدد الثواني المطلوبة للعثور على المسار الصحيح.
- إذا كان الحيوان يحاول أن يصعد إلى حفرة إنهاء ولا يعيد عفويا المتاهة بعد 10 ثانية، وتوجيه الحيوان مرة أخرى في وسط المتاهة باليد.
- إذا فشل الحيوان في العثور على المسار الصحيح إلى مربع الهروب في غضون 3 دقائق (180 ثانية)، يسجل المحاكمة كما فشل وتسجيل 180 ثانية. توجيه بعناية الحيوان نحو المسار الصحيح باليد.
- السماحالماوس للبقاء في مربع الهروب لمدة 1 دقيقة، الراحة بين المحاكمة.
- مرة واحدة قد مرت راحة 1 دقيقة، وإزالة الحيوان من مربع الهروب والعودة إلى قفص المنزل.
- تعقيم تماما مربع الهروب والمخارج مع رش 70٪ من الإيثانول لمنع الماوس من استخدام العظة حاسة الشم لتحديد موقع الطريق الهروب الصحيح. يجب ألا تستغرق هذه الخطوة أكثر من بضع ثوان.
- عودة الماوس إلى المتاهة للمحاكمة المقبلة.
- كرر الخطوات 3.2.1-3.2.9 حتى اكتمال الماوس ما مجموعه ثلاث تجارب، وكان إما تقع أو تم ادت الى صندوق الهروب ثلاث مرات.
- بعد النهائي 1 دقيقة الراحة، والعودة الماوس إلى قفص المنزل.
- استنزاف واستبدال المياه في الجهاز بين الحيوانات لضمان درجة حرارة ثابتة طوال الاختبار.
- كرر الخطوات 3.2.1-3.2.12 لكل الماوس لفحصها.
- في اليوم التالي، خطوات إعداد تكرار 3.2.1-3.2.5. توخى عناية خاصة لضمان بقاء الإشارات البصريةفي مواقف ثابتة بين أيام الاختبار.
- اختبار الحيوانات باستخدام بروتوكول الاختبار اليومي أعلاه لمدة ثلاث تجارب يوميا لمدة أربعة أيام (فترة التدريب)، مع الاختبار النهائي ثلاث تجارب لاحتجاز الذاكرة في اليوم الخامس. ويمكن إعطاء اختبار سادس ثلاث تجارب (الاحتفاظ طويل الأمد الذاكرة) في يوم اثني عشر.
- لا تقم بإجراء أي اختبارات بين أيام الاختبار خمسة واثني عشر.
- تحليل
- إذا فشل الماوس لإكمال المتاهة في أقل من 180 ثانية خلال أي فترة يومين ( أي ما مجموعه 6 تجارب متتالية كل سجل في 180 ق)، والنظر في الماوس غير كافية الدافع وراء ظروف الاختبار، وإزالة من التحليل.
- حساب متوسط الكمون لاستكمال المتاهة لكل موضوع من خلال تاريخ الاختبار عن طريق المتوسط في ثلاث محاكمات يومية لذلك اليوم.
- الحصول على الاختلافات مجموعة في الاحتفاظ بالذاكرة باستخدام اختبارات تي القياسية لمقارنة المجموعات في اختبار اليوم الخامس وتاريخ اختبار الذاكرة على المدى الطويل. إذا ميتم مقارنة خام من مجموعتين، في اتجاه واحد أنوفا تليها تحليل ما بعد المخصصة المناسبة (مثل اختبار توكي) لمتابعة أي أهمية الحصول عليها ينبغي أن تستخدم بدلا من ذلك.
- الحصول على فروق المجموعة في فترة الاستحواذ (أيام 1-4) عن طريق تحليل قياس متكرر من التباين.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
تم استخدام متاهة روت ( الشكل 1 ) للتحقيق في العجز تعتمد على الذاكرة المكانية إصابة في الفئران تعيين عشوائيا لتلقي إما التي تسيطر عليها القشرية التي يسببها تبي أو جراحة صورية. تم إنشاء الإصابة باستخدام تأثير القشرية اللولبي يحركها مع طرف محدب 3 مم ومعلمات الإصابة التالية: 6 م / ث سرعة الإضراب، وعمق 1 ملم من الاختراق، و 200 مللي ثانية وقت الاتصال. تلقت الفئران الاختبارات المعرفية بدءا من 35 يوما بعد الجراحة، وأعطيت أربعة أيام من التدريب (فترة الاستحواذ) تليها اختبار الاحتفاظ الذاكرة في يوم 5 واختبار الذاكرة على المدى الطويل في يوم 12، على النحو المبين في أعلاه بروتوكول. ويبين الشكل 2 تمييز مجموعة واضحة في الكمون لاستكمال المتاهة مع مرور الوقت بين الفئران تبي وضوابط صورية. كشف تحليل البيانات المقدمة هنا أن الكمون انخفض بشكل كبير في الضوابط صورية مقارنة مع الفئران تبي على كل من اليوم 5 واليوم 12 ( الشكل 2 ). لم تستوف أي مواد المعايير التي تعتبر غير كافية لدوافع ظروف الاختبار، وبالتالي لم تتم إزالة أي فئران من التحليل.
الشكل 1: شعاعي المياه المتاهة فقي.
المتاهة تتكون من 32 بوصة المجلفن الصلب حوض مع تسعة مخارج، كل 2-1 / 4 بوصة فوق أرضية الجهاز. من هذه المخارج، ثمانية تنتهي بعد ما يقرب من 1 بوصة (خروج مخارج)، واحد يؤدي إلى مربع الهروب ساخنة (30 سم × 15 سم × 15 سم) مخبأة وراء منحنى زاوية 90 درجة لمنع التأكيد البصري للطريق الهروب. عند الوصول إلى مربع الهروب، تلقى موضوعات دقيقة واحدة، راحة بين المحاكمة. يتم تعبئة الجهاز مع بوصة واحدة من الماء البارد (12-14 درجة مئوية) لتحفيز سلوك الهروب، واصطف مع خمسة إشارات البصرية فريدة من نوعها للتوجه المكاني./ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55986/55986fig1large.jpg "تارجيت =" _ بلانك "> الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الشكل 2: ممثل النتائج من متاهة فقي المياه شعاعي.
C57BL / 6J الفئران، 10 أسابيع من العمر، تلقى إما السيطرة على تأثير (ن = 11) أو صورية (ن = 6) الجراحة. وكانت المعلمات إصابة كما يلي: 3 مم طرف تأثير محدب، سرعة 6 م / ث، عمق 1 ملم من الاختراق و 200 مس وقت السكن. بدأت الفئران تلقي روت متاهة اختبار 35 يوما بعد الإصابة. يتكون بروتوكول الاختبار من ثلاث تجارب في اليوم لمدة أربعة أيام (فترة الاستحواذ)، تليها اختبار ثلاث محاكمات للاحتفاظ الذاكرة في اليوم الخامس، واختبار الذاكرة على المدى الطويل ثلاث تجارب في اليوم 12. تحليل قياس متكرر من التباين وجدت لا فروق المجموعة خلال فترة الاستحواذ (أيام 1-4) (F [1،15] = 1.844، p> 0.05). وكان الكمون لاستكمال المتاهة مرتفعة بشكل ملحوظ في الفئران تبي مقارنة مع الضوابط الشام على كل يوم 5 (ر [15] = 1.907، p <0.05) واليوم 12 (ر [15] = 2.242، p <0.05). نقاط البيانات تمثل وسائل المجموعة (± سيم). تم تحديد الأهمية من خلال اختبار t القياسي (واحد الذيل، استنادا إلى فرضية مسبقة من فروق المجموعة) ويتم الإبلاغ عن P <0.05 (*) الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
بروتوكول متاهة روت المقدمة هنا يميز بنجاح بين تسي التي يسببها الفئران تبي وضوابط صورية، ويمثل بديلا، مرتكزة على الماوس، بديل ل موم و بارنز المتاهة دائرية. في حين أن النتائج المبلغ عنها هنا تتحدث فقط إلى استخدام متاهة روت في نموذج الفأر تبي، وقد تم استخدام هذا الجهاز بنجاح في نماذج العمر وراثيا حيث الإجهاد الناجم عن عدم الامتثال الناجمة عن الاختبار القائم على السباحة أدلى باستخدام موم غير عملي 15 ، 17 ، 18 ، 19 . نماذج الفأر الأخرى التي عدم الامتثال أو العجز في المحركات هي المخاوف البحثية المحتملة قد تستفيد أيضا من هذه المهمة المعرفية.
بالإضافة إلى مزايا التصميم التي نوقشت سابقا، واحدة من فوائد متاهة روت هو بساطته، سواء من حيث البناء والاستخدام. يتم بناء الجهاز نفسه بسهولة باستخدام ريلوالمواد ذات التكلفة المنخفضة على نحو فعال، ويمكن تعقيمها دون الإضرار بمكوناتها، مما يجعلها مثالية لمرافق محددة خالية من مسببات الأمراض. فترة الاستحواذ تتطلب أربعة أيام فقط من الاختبار، مع عدم وجود التدريب قبل الإصابة اللازمة. الاختبار اليومي ينطوي على الحد الأدنى من الالتزام الوقت (~ 10 دقيقة / الحيوان)، ويتطلب القليل من الخبرة قبل إتقان. بسبب بساطته في البناء والاستخدام، متاهة روت مثالية لمختبر مقيدة من قبل ميزانية ضيقة نسبيا ومع قليل أو لا تجربة السلوك السلوكي أو المعرفي.
هناك عدة خطوات يمكن للباحثين اتخاذها للحد من التباين المحتمل عند استخدام البروتوكول الذي حددناه هنا. بعض التوصيات لتحقيق نتائج متسقة وجودة تشمل اختبار في أوقات مماثلة من اليوم عبر الأفواج، وذلك باستخدام نفس الشخص / الأشخاص لإجراء الاختبار عندما يكون ذلك ممكنا، والحفاظ على بيئة هادئة والاختبار الهدوء، والتعامل مع الفئران واسعة النطاق قبل الاختبار. وينبغي أيضا أن يكون إمفاالحجم في حين أن درجة حرارة الماء المدرجة في هذا البروتوكول أسفرت في ظروف الاختبار الناجحة للذكور الفئران C57BL / 6J، تفضيل درجة الحرارة وانخفاض حرارة الجسم هي سلالة بشدة ويعتمد على نوع الجنس 20 . يجب على المختبرات إجراء الاختبارات الأولية الخاصة بها إذا استخدمت سلالات أخرى أو الفئران الإناث لتحديد مدى درجة الحرارة الفعالة التي لا تسبب انخفاض حرارة الجسم. وأخيرا، ينبغي أن تكون الإشارات البصرية بسيطة، يمكن تمييزها بسهولة، ومرئية للموضوعات أثناء الاختبار. الأشكال الأساسية بالأسود والأبيض (مغلفة، أو مغلفة بالبلاستيك، بحيث يمكن تعقيمها) هي الأفضل.
في حين أن بروتوكول الاختبار الموصوفة هنا هو بسيط نسبيا، فإنه يمكن بسهولة أن تتكيف لإعطاء الباحثين وفرة من المعلومات خارج الكمون للهروب. ويمكن استخدام برامج تتبع الحيوانات لجمع ثروة من المعلمات الإضافية، ويمكن استخدامها لتحديد الفروق المحددة للمجموعة في سلوك البحث. هذه البرامج ليست متأصلةلي ضروري للاختبار، ومع ذلك، كما هو موضح هنا. بالإضافة إلى ذلك، محاكمات التحقيق، التي يتم فيها الخروج من الخروج إلى مربع الهروب أو تم استدعاء الإشارات البصرية للإشارة إلى الخروج في حفرة إنهاء، يمكن أن تستخدم لتكملة البروتوكول المبين هنا. في حين أن فترة الاستحواذ لمدة أربعة أيام كانت كل ما هو ضروري من أجل توليد النتائج التمثيلية المعروضة هنا، ونحن نشجع الباحثين اختبار المعلمات / نماذج تبي أخرى أو سلالات وراثية لإجراء الاختبار التجريبي الخاصة بهم، وتقصير أو تمديد فترة التدريب حسب الحاجة .
هناك قيود مع هذا البروتوكول الاختبار التي تستحق الذكر. أولا، استبدال الماء البارد وتعقيم الجهاز بين المواد يمكن أن يكون مكثفا للوقت ومطلبا جسديا. لتقليل جهد الباحث ووقته، يجب إجراء الاختبار في غرفة مع استنزاف أرضية متاح لتخفيف تصريف المياه، وسهولة الوصول إلى بالوعة الماء البارد مع خرطوم مرفق. ثانيا، استخدامتوقيت اليد دون تسجيل الفيديو يقدم خطرا من الخطأ البشري. وبما أن برامج التتبع يمكن أن تكون باهظة التكلفة لبعض المختبرات، فإن مثل هذا الخطر لا مفر منه إذا كان يجب استخدام توقيت اليد. وبالإضافة إلى ذلك، كما هو الحال مع موم، لا يمكن إعادة اختبار الذاكرة المكانية في نفس المواضيع باستخدام متاهة روت ( أي مرة واحدة وقد تم تعلم المتاهة، فإنه لا يمكن أن يكون غير ملاحظ للسماح لمزيد من اختبار الذاكرة المكانية). أيضا، قد يكون هناك آثار من عجز المحرك ذات الصلة تبي التي يمكن أن تغير قدرة تبي الفئران لأداء متاهة مقارنة شمس. مع ذلك في الاعتبار، ومع ذلك، قد يكون أن جميع الاختبارات القوارض المكانية القوارض التي تتطلب الحركة سيكون لها قيود مماثلة. ويمكن استخدام برمجيات تتبع الحركة مع رتم لتقييم طول المسير الكلي وسرعته وتحديد هذه الفروق كميا. وأخيرا، يجب أن يكون الباحثون على علم بأن متاهة روت الموصوفة هنا لا تمثل الاختبار الوحيد غير السباحة المتاحة لاختبار الإدراك في نماذج الماوس من تبي. أخرى tإستس، مثل y- المتاهة، وقد استخدمت لتميز ناجحة من الفئران تبي بنجاح 21 . وينبغي أن يزن الباحثون إيجابيات وسلبيات كل اختبار قبل اتخاذ قرار بشأن ما يجب استخدامه في مختبرهم.
بروتوكول متاهة روت وصفها هنا يمثل رواية، بديل الماوس محددة للاختبارات المعرفية التحقق من الفئران المستخدمة حاليا في البحث نموذج الفأر، ولا يتطلب السباحة. مع استمرار استخدام نماذج الماوس في البحث العلمي في الارتفاع، فإن اعتماد في نهاية المطاف من أدوات البحث المصادق عليها الماوس يمكن أن يؤدي إلى نتائج بحثية أكثر دقة.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
الكتاب ليس لديهم ما يكشف.
Acknowledgments
وقد دعم هذا البحث من قبل معهد العلوم الصحية الانتقالية فرصة منحة مشروع رائد (UL1TR000423)، وجامعة مركز واشنطن للتنمية البشرية والإعاقة، وجامعة واشنطن السلوك السلوك الحيوان والتصوير الدماغ الأساسية. نود أن نعترف الدكتور وارن لاديجيس لدوره في تطوير ونشر الأصلي متاهة المياه شعاعي تصميم المتاهة والبروتوكول المقدمة هنا. كما نشكر توبي كول على مساعدته في هذا المشروع.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 35 Gal. Hot Dipped Steel Round Tub | Home Depot | Internet #206638142 | Needed: 1 |
| 1-1/2 in. ABS DWV SPG x SJ Trap Adapter | Home Depot | Internet #100344703, Store SKU #188956 | Needed: 9 |
| 1-3/4 in. x 1-7/16 in. Black Rubber Stopper | Home Depot | Internet #100114974 Store SKU #755844 | Needed: 8 |
| 1-1/2 in. ABS DWV 90 Degree Hub x Hub Elbow | Home Depot | Internet #100346663 Store SKU #188603 | Needed: 1 |
| HDX 10 Gal. Storage Tote |
Home Depot | Internet #202523587 Store SKU #258804 Store SO SKU #258804 | Needed: 1 |
| Impact One Stereotaxic Impactor for CCI | Leica Biosystems | 39463920 | Needed: 1 |
| Vernier Stereotaxic w/ Manual Fine Drive Stereotaxic Instrument for Small Animals | Leica Biosystems | 39463001 | Needed: 1 |
References
- Levin, H. Neurobehavioral outcome of closed head injury: Implications for clinical trials. J. Neurotrauma. 12 (4), 601-610 (1995).
- Schretlen, D., Shapiro, A. A quantitative review of the effects of traumatic brain injury on cognitive functioning. Int Rev Psychiatry. 15 (4), 341-349 (2003).
- Cline, M. M., et al. Novel application of a radial water tread maze can distinguish cognitive deficits in mice with traumatic brain injury. Brain Res. 1657, 140-147 (2017).
- Ellenbroek, B., Youn, J. Rodent models in neuroscience research: Is it a rat race? Dis. Model. Mech. 9 (10), 1079-1087 (2016).
- Morris, R. Developments of a water-maze procedure for studying spatial learning in the rat. J. Neurosci Methods. 11 (1), 47-60 (1984).
- Barnes, C. Memory deficits associated with senescence: A neurophysiological and behavioral study in the rat. J. Comp. Physiol. Psych. 93 (1), 74-104 (1979).
- Frick, K., Stillner, E., Berger-Sweeney, J. Mice are not little rats: Species differences in a one-day water maze task. Neuroreport. 11 (16), 3461-3465 (2000).
- Whishaw, I., Tomie, J. Of Mice and Mazes: Similarities Between Mice and Rats on Dry Land But Not Water Mazes. Physiol Behav. 60 (5), 1191-1197 (1995).
- Francis, D., Zaharia, M., Shanks, N., Anisman, H. Stress-induced disturbances in Morris water-maze performance: Interstrain variability. Physiol Behav. 58 (1), 57-65 (1995).
- Wahlsten, D., Rustay, N., Metten, P., Crabbe, J. In search of a better mouse test. Trends Neurosci. 26 (3), 132-136 (2003).
- Crawley,, et al. Behavioral phenotypes of inbred mouse strains: implications and recommendations for molecular studies. Psychopharmacology. (Berl). 132 (2), 107-124 (1997).
- Wahlsten, D., et al. Different data from different labs: lessons from studies of gene-environment interaction. J. Neurobiol. 54 (1), 283-311 (2002).
- Rogers, D. C., et al. Use of SHIRPA and discriminant analysis to characterise marked differences in the behavioural phenotype of six inbred mouse strains. Behav Brain Res. 105 (2), 207-217 (1999).
- Wolfer, D. P., Stagljar-Bozicevic, M., Errington, M. L., Lipp, H. Spatial Memory and Learning in Transgenic Mice: Fact or Artifact? Physiology. 13 (3), 118-123 (1998).
- Koopmans, G., Blokland, A., Vannieuwenhuijzen, P., Prickaerts, J. Assessment of spatial learning abilities of mice in a new circular maze. Physiol Behav. 79 (4-5), 683-693 (2003).
- Deacon, R., Rawlins, N. Learning impairments of hippocampal-lesioned mice in a paddling pool. Behav Neurosci. 116 (3), 472-478 (2002).
- Pettan-Brewer, C., et al. A novel radial water tread maze tracks age-related cognitive decline in mice. Pathobiol Aging Age Relat Dis. 3, 1-4 (2013).
- Wiley, J., Pettan-Brewer, C., Ladiges, W. Phenylbutyric acid reduces amyloid plaques and rescues cognitive behavior in AD transgenic mice. Aging Cell. 10 (3), 418-428 (2011).
- Enns, L., et al. Disruption of Protein Kinase A in Mice Enhances Healthy Aging. PLoS ONE. 4 (6), (2009).
- Ivonen, H., Nurminen, L., Harri, M., Tanila, H., Puolivali, J. Hypothermia in mice tested in Morris water maze. Behav Brain Res. 141 (2), 207-213 (2003).
- Shultz, S. R., et al. Granulocyte-macrophage colony-stimulating factor is neuroprotective in experimental traumatic brain injury. J Neurotrauma. 31 (10), 976-983 (2014).
