Summary
Burada, yüzmeye ihtiyaç duymayan bilişe ait fare-spesifik bir test için bir protokol sunuyoruz. Bu test kontrollü kortikal darbe kaynaklı travmatik beyin hasarı farelerini sahte kontrollerden başarılı bir şekilde ayırt etmek için kullanılabilir.
Abstract
Bilimsel araştırmalarda fare modellerinin kullanımındaki son artışa rağmen, araştırmacılar başlangıçta tasarlanmış ve fare kullanımı için onaylanmış bilişsel görevleri kullanmaya devam ediyor. Uzamsal hafızanın radyal su izi (RWT) labirent testi (fareler için özel olarak tasarlanmış ve yüzme gerektirmemesi) daha önce kontrollü kortikal darbe kaynaklı TBI fareleri ve sahte kontroller arasında başarılı bir şekilde ayrım yapmış olarak gösterilmiştir. Burada, bu görev için ayrıntılı bir protokol sunulmuştur. RWT labirenti, farelerin, açık alanlardan kaçınarak, bir aygıtın kenarlarını sarmak (tigmotaksis) lehine doğal bir eğilimden yararlanmaktadır. Labirentin duvarları, cihazın zemininin üzerine yerleştirilmiş dokuz kaçış deliği ile kaplanmıştır ve fareler, labirentin dışına çıkan kaçış deliğinin yerini belirlemek için görsel ipuçları kullanmaları için eğitilmektedir. Labirent, bir kaç santigrat soğuk suyla doluyor, kaçışı motive etmeye yeterli ama fare suyunun yüzmesini gerektirmeyecek kadar derin değil. Edinme süresi yalnızca dört eğitim alırGün beş haftalık hafıza testi ve 12. günde uzun süreli hafıza testi ile test edildi. Burada bildirilen sonuçlar, RWT labirentinin sıçanın geçerliliği olan, yüzme temelli bilişsel testlere uygulanabilir bir alternatif olduğunu göstermektedir. TBI fare modellerinde hafıza eksikliği.
Introduction
Bellek bozuklukları travmatik beyin hasarını takiben hastalar tarafından bildirilen en yaygın semptomlardır ( 1 , 2) . Bu nedenle, TBI hayvan modellerinde benzer bellek eksikliklerinin doğru bir şekilde belirlenmesi ve değerlendirilmesi, bu durumun anlaşılması ve yönetimi için esastır. Burada, bir Radial Su Basamağı (RWT) labirentini kullanarak TBI fare modelinde mekansal belleği test etmek için bir protokol sunuyoruz. Bu cihaz, daha önce, kontrollü kortikal etki (CCI) ile tetiklenen TBI 3'ün fare modellerinde bilişsel eksiklikleri değerlendirmek üzere gösterilmiştir ve sıçanın geçerliliği olan yüz tanımaya dayalı yüz tanıma testlerine alternatif bir alternatif teşkil etmektedir.
Transgenik fare modellerinin çeşitliliği ve bulunabilmesi, bilimsel araştırmada farelerin farelerde kullanımında son yıllarda artışa neden olmuştur 4 . Bu kaymaya rağmen, araştırmacılar davranışsal veVe ilk olarak sıçan kullanımı için tasarlanmış ve onaylanmış bilişsel görevler. Farelerde biliş değerlendirmek için şu anda kullanılan en yaygın testler, Morris Su Labirenti (MWM) ve Barnes dairesel labirenti, 5 , 6 sıçanlarında bulunan içgüdüsel davranışları değerlendirmek için özel olarak tasarlanmıştır. Bu iki tür 4. arasında mevcut genetik neuroethological ve bilişsel farklılıklar dikkate alındığında, şaşırtıcı olduğu farenin bu görevler 7, 8, sürekli düşük performans.
Test yeteneğinde cinsiyete bağlı farklılıklar, özellikle MWM gibi yüzme ağırlıklı bilişsel testlerde görülür. Her iki sıçan ve fareler iyi yüzücüler iken araştırmacılar, yüzme ağırlıklı bilişsel görevler üzerinde oldukça düşük performans gösteren birkaç fare suşu tespit ettiler. 9 , 10 , 11 , 12 , 13 . Vahşi tipli hayvanlarda bile sıçanlar genellikle fareler 7 , 8'den daha iyi performans gösterirler. Bu uzamsal bellekte bir türe özgü fark olarak yorumlanabilir rağmen, kuru kara labirent kullanılarak analog takip testi bilişsel performans 8'de hiçbir türe bağımlı farklılıklar ortaya çıkardı. Yüzme yeteneği veya arama stratejisinde tür bağımlı farklılıklar da dahil olmak üzere, bu bulguyu, bilişle ilgisi olmayan bir dizi faktör hesaplayabilir. Gerçekten de, MWM'deki fare spesifik arama stratejilerinin faktör analizi, bilişsel olmayan faktörlerin (özellikle, tigomotaks ve pasiflik [ yani , yüzen]) MWM performansında mekansal öğrenmeden 14 daha önemli rol oynayabileceğini göstermektedir.
Burada, içeri girmek için tasarlanmış bir bilişsel testin kullanımını göstermektedirFarelerin stentik davranışı ve yüzme gerektirmeyen, CCI kaynaklı TBI fare modelinde mekansal bellek bozukluğunu ölçmek için kullanılmıştır. RWT labirenti ( Şekil 1 A-B ), MWM ve Barnes dairesel labirentinin yeni bir hibrid olarak düşünülürken, fareler 15 , 16'ya içgüdüsel tigmotaktik davranışından yararlanmak için özel olarak tasarlanmıştır. Cihaz 32 inç çapında galvanize edilmiş çelik bir küvete sahiptir ve içerisinde dokuz adet eşit aralıklarla yerleştirilmiş çıkış delikleri bulunmaktadır. Delikler, küvetin tabanının 2-1 / 4 inç üstünde ortalanır ve yaygın olarak bulunan 1-1 / 2 inç ABS DWV SPG x SJ tuzak adaptörlerine uyacak şekilde boyutlandırılır. Çıkışların sekizi dışarıdan kapatıldı ve lastik tıkaçlarla 1 inç derinliğe kadar körleştirildi. Dokuzuncu madde, 90 ° akrilonitril bütadien stiren (ABS) dirseğinden, testten sonra fare kolayca çıkarılacak olan opak plastik bir kutuya bağlanır. A süresinceKısa bilgi edinme döneminde, fare, bu kaçış kutusunu bulmak için labirenti astarlayan benzersiz görsel ipuçlarını kullanacak şekilde eğitilir. Test sırasında labirent, bir kaç santigrat soğuk suyla (12-14 ° C) doldurulur, kaçışını teşvik edecek kadar yeterince aversive, ancak farenin yüzmesi gerektiği kadar derin değildir.
RWT labirenti MWM'ye düşük maliyetli, bakım gerektirmeyen bir alternatiftir ve 15 , 17 , 18 , 19 yaşlı ve transjenik farelerde, TBI 3'ün CCI kaynaklı fare modellerinde başarılı bir şekilde kullanılmıştır. Burada özetlenen protokol, yaralanma öncesi eğitim gerektirmeyen, mekansal bellek bozukluğunu ölçmek için basit ve etkili bir yöntemi temsil eder ve bir araştırma laboratuvarının özel ihtiyaçlarına göre kolayca değiştirilebilir.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Tüm işlemler ve hayvan taşımacılığı, Ulusal Sağlık Enstitüleri tarafından yayınlanan hayvan bakım kılavuzlarına ve Washington Üniversitesi Hayvan Bakımı ve Kullanım Komitesi tarafından yürütüldü.
1. Cerrahi
- Bilinci kesilene kadar bir indüksiyon kutusunda fareyi% 5 izofluran ile anestezi altına alınız. Anestezi solunum hızında bir azalma ile ve ayak parmaklarını takiben geri çekilme refleksi olmadığı zaman onaylayın.
- Ameliyat boyunca burun konisi yoluyla anestezi bakımını% 2-2.5 arasında tutun. Farenin bilinçsiz kalmasını sağlamak için ameliyat boyunca solunum hızını izleyin.
- Fareyi eğilimli bir ısıtma yatağına yerleştirin ve fareyi stereotaktik cihazın içine kulak çubuklarını kullanarak yerleştirin ve başın düz ve sağlam olmasını sağlayın.
- Saç kremi kullanarak kafa derisindeki saçları alın. Kafa derisini tuzlu su ile iyice durulayın.
- Cerrahi alanı alternatif iyot ve% 70 etanol yıkama ile temizleyin.
- Administe(1 mg / kg) subkütan enjeksiyonu ile kafa derisine uygulandı.
- Cerrahi makasla boyuna bir orta hat kesisi yapın ve kafatasını ortaya çıkarmak için cildi geri çekin.
- 5 mm'lik bir trefin kullanıldığında, sol frontoparietal korteks üzerine bregma'nın 2,5 mm ve orta hattın 2.5 mm solunda merkez noktası olan bir kraniotomi ön form oluşturur. Beyni açığa çıkarmak için dikkatli bir şekilde kemik çemberini çıkarın.
- Çarpan cihazı 6 m / s ve 200 ms bekleme süresine ayarlayın.
- Çarpma aletini, 3 mm dışbükeyim etki ucu beynin yüzeyine 2,5 mm'lik bregma ve 2,55 mm'lik orta çizginin solundan hafifçe dokunana kadar konumlandırın. Darbe ucunu geri çekin ve 1 mm daha indirin (darbe derinliği). Hazır olduğunda, istenen darbe üreten cihazı çalıştırın.
- Kraniyotomiyi doku yapıştırıcısı ile dermaya çimentolanmış steril bir polipropilen disk ile örtün ve kesi kapalı olarak dikin.
- Fareyi anesteziden çıkarın ve Bupr'un IP enjeksiyonu yapınEnorfin (0.5 mg / kg).
- Farenin temiz bir kafeste ısıtılması için bir ısıtma masası ile ısınmasına izin verin. Farenin önümüzdeki 24 saat içinde acı veya sıkıntı belirtileri olup olmadığı izlenmelidir.
NOT: Sahte kumandalar, yukarıdaki adımlarla aynı işlem görmeli ve 1.8-1.9 arası adımlar atlanmış olmalıdır.
2. Radyal Su Geçişli Labirent İnşaatı
- 32 inç çapında galvanizli çelik küvet çevresine eşit aralıklarla 1-1 / 2 inç ABS DWV SPG x SJ tuzak adaptörünü yerleştirmek için yeterince büyük 9 çıkış deliği delinmiştir. Bu çıkış deliklerini kabin tabanından kabaca 2-1 / 4 inç yukarıda ortalayın.
- Çıkış deliklerinden birine 1-1 / 2 inç ABS DWV SPG x SJ tampon adaptörü yerleştirin ve birlikte gelen halka somunlarıyla sabitleyin.
- Lastik tıkaçlarla, aparatın dışındaki dokuz çıkışın sekizünü kapatın. Nihai, kapatılamayan çıkış kaçış yolu olarak kullanılacaktır. Hangi çıkışın kaçış yolu olarak belirlendiği önemli değildir.
- 90 ° ABS takınDirsekten kalan ucun dış ucuna. 90 ° viraj, test deneklerinin labirentin içinden doğru kaçış yolunu görsel olarak tespit etmesini önlemeye yarar.
- Kaçış kutusunu sıhhileştirilebilen ve kabaca 30 cm x 15 cm x 15 cm boyutlarında opak kutudan oluşturun. Kutunun kenarında, 90 ° ABS dirseğini barındıracak kadar geniş, doğrudan zemin üzerinde bir delik açın.
- Kaçış kutusunu 90 ° ABS dirseğinin sonuna takın.
- Kaçış kutusunu zemin yüzeyinin biraz üstünde (bir inçten daha az) kaldırın. Bu, kaçış kutusunun altına yerleştirilecek bir elektrikli ısıtma pedi veya diğer ısıtma kaynağı için geniş bir alan sağlar.
- En az 5 benzersiz görsel ipucu yazdırın ve laminatlayın. Cihaz içinde kolaylıkla fark edilebilen basit, yüksek kontrastlı görüntüler kullanın. Siyah-beyaz küçük resim şekilleri (üçgen, kare, daire) önerilir.
- Mıknatısları kullanarak, görsel ipuçlarınıaygıt. İpuçları, cihazın çevresi etrafında yaklaşık eşit uzaklıkta olmalıdır.
3. Radyal Su Basamalı Labirent Protokolü
NOT: Su labaratuvarı testi ancak cerrahi alan iyileştikten sonra başlamalıdır (ameliyattan yaklaşık bir hafta sonra).
- Test için hazırlanıyor.
- Farelerin teste başlamadan önce en az 30 dakika boyunca test odasına alışmasına izin verin.
- Cihazı% 70'lik bir etanol spreyi kullanarak haşlayın.
- Cihazı kabaca 1 inç soğuk (12-14 ° C) suyla doldurun.
- Doğrudan kaçış kutusunun altına bir elektrikli ısıtma pedi veya diğer ısıtma kaynağı yerleştirin. Sınama süresi boyunca kaçış kutusunu karanlık ve sıcak tutun.
- Cihaz üzerinde parlak bir ışık kaynağı yerleştirin.
NOT: Hayvanları cihazdan araştırmak için görünür olabilecek bir lamba kullanılıyorsa, lambanın aynı poya yerleştirildiğinden emin olun.Her geçen gün. Lambanın kendisi, farelerin kaçış kutusunu bulmak için kullanabileceği başka bir görsel ipucu da olabilir ve her geçen gün büyük bir oranda hareket ettirmek sonuçların karmaşıklaşmasına neden olabilir.
- Test Protokolü
- Fareyi kuyruğundan nazikçe çıkarın ve aygıtın ortasına yerleştirin.
- Hayvan alet içerisindeyken zamanlama başlar.
- Hayvan doğru çıkışı bulduktan ve kaçış kutusunu bulduktan / girdikten sonra, zamanlamayı durdurun ve doğru yolu bulmak için gereken saniye sayısını kaydedin.
- Eğer hayvan sonlanan bir deliğe tırmanmaya çalışırsa ve 10 saniye sonra kendiliğinden tekrar labirente girmezse, hayvanı labirentin merkezine elle geri götürün.
- Hayvan, kaçış kutusuna doğru yolu 3 dakika içinde bulmazsa (180 saniye), duruşmayı bir başarısızlık olarak puanlayın ve 180 saniye olarak kaydedin. Hayvanı elle doğru yoldan dikkatlice yönlendirin.
- Izin verFare, 1 dakika süreyle kaçış kutusunun içinde kalacak, deneme arası dinlenecek.
- 1 dakika dinlenme bittikten sonra, hayvanı kaçış kutusundan çıkarın ve ev kafesine geri dönün.
- Kaçış kutusunu iyice hortumlandırın ve farenin doğru kaçış yolunu bulmak için koku alma ipuçlarını kullanmasını önlemek için% 70 etanol spreyiyle çıkar. Bu adım birkaç saniyeden fazla sürmemelidir.
- Bir sonraki deneme için fareyi labirente geri döndürün.
- Fare toplam üç deneme tamamlanıncaya kadar ya da kaçış kutusuna üç kez ulaştığında ya da kaçış kutusu çıkana kadar, 3.2.1-3.2.9. Adımları yineleyin.
- Son 1 dakikalık dinlenmeyi takiben, fare ev kafesine dönün.
- Deney boyunca tutarlı sıcaklığın sağlanması için hayvanlar arasındaki cihazdaki suyu boşaltın ve değiştirin.
- Test edilecek her fare için 3.2.1-3.2.12 adımlarını tekrarlayın.
- Ertesi gün, 3.2.1-3.2.5 hazırlık adımlarını tekrarlayın. Görsel ipuçlarının kalmasını sağlamak için özen gösterinTest günleri arasındaki tutarlı pozisyonlarda.
- Hayvanlar, yukarıdaki günlük test protokolünü kullanarak, dört gün boyunca (eğitim süresi) günde üç kez test edin ve beşinci güne bellek tutma için son üç deneme testi uygulayın. Onaltıncı günde bir altıncı üç deneme sınavı (Uzun Vadeli Hafıza alıkoyma) verilebilir.
- Beşinci ve on ikinci günleri test etmek için herhangi bir test yapmayın.
- analiz
- Bir fare, iki günlük bir periyot boyunca 180 saniye altındaki labirenti tamamlayamazsa (diğer bir deyişle, toplam 180 s'de atılan toplam 6 deneme), fare test koşulları tarafından yeteri kadar motive edilmiş sayılır ve analizden çıkarılır.
- Deney tarihe göre üç günlük denemelerini o gün ortalaması alarak her bir öznenin labirentini tamamlamak için ortalama gecikme süresini hesaplayın.
- Beşinci gün testinde ve uzun süreli bellek test tarihindeki grupları karşılaştırmak için standart t-testlerini kullanarak bellek tutma düzeyinde grup farklılıkları elde edin. Eğer mCevherin karşılaştırılması için, tek yönlü ANOVA ve ardından elde edilen herhangi bir anlamı izlemek için uygun post-hoc analizi (Tukey testi gibi) kullanılmalıdır.
- Tekrarlanan ölçüm varyansı analizi vasıtasıyla edinme döneminde (1-4 günler arası) grup farklılıkları elde edin.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
RWT labirenti ( Şekil 1 ), kontrollü kortikal darbe kaynaklı TBI veya sahte cerrahi almak için rasgele atanan farelerde yaralanmaya bağlı mekansal hafıza defisitlerini araştırmak için kullanılmıştır. Zarar, 3 mm dışbükey ucu olan bir solenoid tahrikli kortikal darbe ve aşağıdaki yaralanma parametreleri kullanılarak üretildi: 6 m / s grev hızı, 1 mm penetrasyon derinliği ve 200 ms temas süresi. Fareler, cerrahiden 35 gün sonra başlayarak bilişsel testleri aldılar ve dört gün eğitim verildi (edinim dönemi) ve bunu takip eden 5. günde bellek tutma testi ve 12. günde uzun süreli hafıza testi verildi. protokol. Şekil 2 , TBI fareleri ve dolandırıcılık kontrolleri arasındaki zaman içinde labirenti tamamlamak için gecikme süresi bakımından açık bir grup farkı göstermektedir. Burada sunulan verilerin analizi, TBH farelerine kıyasla sahte kontrollerde gecikmenin önemli ölçüde azaldığını ortaya koymuştur 5. günde ve 12. günde ( Şekil 2 ). Hiçbir deneme kriteri, test koşulları tarafından yeteri kadar motive edilmiş sayılmak için kriterleri karşılamadı ve bu nedenle analizden hiçbir fare çıkarılmadı.
Şekil 1: Radyal Su Basamaklı Labirent.
Labirent, aygıt katının her biri 2-1 / 4 inç çıkıntılı dokuz çıkışlı, 32 inç galvanizli çelik bir küvete sahiptir. Bu çıkışların sekiz tanesi kabaca 1 inçten sonra sona erer (kurtçuk çıkıları) ve bir tanesi kaçış yolunun görsel olarak onaylanmasını önlemek için 90 ° açılı bir virajın arkasında saklanan ısıtılmış bir kaçış kutusuna (30 cm x 15 cm x 15 cm) yol açar. Kaçış kutusuna ulaştıktan sonra, denekler arasında 1 dakikalık ara sınav geri kalanı alındı. Cihaz, kaçış davranışını motive etmek için bir inç soğuk su (12-14 ° C) ile doldurulur ve mekânsal yönlendirme için beş eşsiz görsel ipucu ile sıralanır./ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55986/55986fig1large.jpg "target =" _ blank "> Bu figürde daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen tıklayınız.
Şekil 2: Radyal Su Basamalı Labirentin Temsilci Sonuçları.
10 haftalık C57BL / 6J farelerine kontrollü kontrol etkisi (n = 11) veya sahte (n = 6) cerrahi uygulanmıştır. Yaralanma parametreleri aşağıdaki gibidir: 3 mm dışbükey darbe ucu, 6 m / s hız, 1 mm penetrasyon derinliği ve 200 ms bekleme süresi. Fareler yaralanmadan 35 gün sonra RWT labirent testi almaya başladı. Test protokolü, dört gün için günde üç deneme (edinim periyodu) ve onu beşinci günde bellek tutma testi üç deneme testi ve günde iki kez üç test uzun süreli bellek testi yaptı. Değişikliğin tekrarlanan ölçüm analizi, hayır bulundu Edinme dönemindeki (1-4 günler) grup farklılıkları (F [1,15] = 1.844, p> 0.05). Laboratuarı tamamlama gecikmesi, her iki günde (t [15] = 1.907, p <0.05) ve 12. günde (t [15] = 2.242, p <0.05) sahte kontrollerle karşılaştırıldığında TBI farelerinde anlamlı şekilde yükselmiştir. Veri noktaları grup ortalamalarını (± SEM) temsil etmektedir. Önemlilik, standart t-testi (tek-kuyruklu, grup farklılıklarının önceden bir hipotezine dayanılarak) ile belirlendi ve p <0.05 (*) olarak bildirildi. Bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen tıklayınız.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Burada sunulan RWT labirent protokolü, CCI ile indüklenen TBI fareleri ve sahte kontrolleri arasında başarılı bir şekilde ayrım yapıyor ve MWM ve Barnes dairesel labirentine alternatif olarak fare merkezli bir alternatif sunuyor. Burada bildirilen sonuçlar yalnızca bir TBI fare modelinde RWT labirentinin kullanımıyla ilgiliyken, bu cihaz yaşlı ve transjenik modellerde başarılı bir şekilde kullanılmıştır; burada, MWM pratik 15 , 17 ile yapılan yüzmeye dayalı testten kaynaklanan stres kaynaklı uyumsuzluk , 18 , 19 . Uyumsuzluk veya motor açıkların potansiyel araştırma konuları olduğu diğer fare modelleri de bu bilişsel görevden yararlanabilir.
Daha önce tartışılan tasarım avantajlarına ek olarak, RWT labirentinin faydalarından biri, yapım ve kullanım açısından basit olmasıdır. Aparatın kendisi relDüşük maliyetli malzemeler üretir ve bileşenlerine zarar vermeden sanitize edilebilir, bu da spesifik patojen içermeyen (SPF) tesisler için idealdir. Satın alma periyodu sadece yaralanma öncesi eğitim gerektirmeden sadece dört gün test gerektirir. Günlük test, minimum zaman taahhüdünü (~ 10 dakika / hayvan) gerektirir ve ustalık öncesi az deneyim gerektirir. İnşaat ve kullanımdaki basitliği nedeniyle, RWT labirenti nispeten sıkı bir bütçeyle kısıtlanan ve davranışsal ya da bilişsel test deneyiminin çok az olduğu veya hiç olmadığı bir laboratuar için idealdir.
Burada özetlediğimiz protokolü kullanırken, araştırmacıların potansiyel varyansı azaltmak için yapabilecekleri birkaç adım var. Tutarlı, kaliteli sonuçlar elde etmek için bazı öneriler, kohortlar arasında benzer günlerde test etme, mümkün olduğunca test yapmak için aynı kişiyi / kişileri kullanarak, sessiz ve sakin bir test ortamı sağlama ve testten önce farelerin kapsamlı bir şekilde ele alınmasını içerir. Ayrıca empha olmalıdırboyutlandırılmış bu protokolde sıralanan su sıcaklığı erkek C57BL / 6J fareler, sıcaklık tercih ve ağır zorlanma edilir hipotermi ve cinsiyet 20 bağlıdır başarılı test koşullarında sonuçlanmıştır. Laboratuarlarda, hipotermiye neden olmayan etkili bir sıcaklık aralığını belirlemek için diğer suşlar veya dişi fareler kullanılıyorsa kendi ön testlerini yapmalıdır. Son olarak, görsel ipuçları basit, kolaylıkla ayırdedilebilir olmalı ve test sırasında konulara görünür olmalıdır. Temel siyah-beyaz şekiller (lamine edilmiş veya sanitize olabilmesi için plastik kaplamalı) tercih edilir.
Burada açıklanan test protokolü nispeten basit olmakla birlikte, araştırmacılara kaçınılması gereken gecikmenin ötesine geçen bir çok bilgi vermek üzere kolayca adapte edilebilir. Hayvan izleme yazılımı ek bir parametre toplamak için kullanılabilir ve arama davranışındaki grup spesifik farklılıklarını tanımlamak için kullanılabilir. Bu tür yazılım doğasında değildirBununla birlikte, burada gösterildiği gibi, test için gerekli. Ek olarak, kaçış kutusunun çıkışının engellendiği veya görsel ipuçlarının sona eren bir delikte çıkış olduğunu belirtmek için döndürülmüş olan sondaj denemeleri burada özetlenen protokolü tamamlamak için kullanılabilir. Burada sunulan temsili sonuçları oluşturmak için dört günlük bir satın alma süreci gerekliyken, araştırmacıların diğer TBI parametrelerini / modellerini veya genetik soyları test ederek kendi pilot testlerini yapmalarını ve eğitim süresini kısaltmalarını veya genişletmelerini öneriyoruz .
Sözü hak eden bu test protokolüyle ilgili sınırlamalar var. Birincisi, soğuk suyun değiştirilmesi ve cihazlar arasındaki aygıta sıhhileştirilmesi, hem zaman açısından hem de fiziksel olarak zorlayıcı olabilir. Araştırmacıların çabalarını ve zamanını en aza indirgemek için, test su drenajını kolaylaştırmak için mevcut bir taban drenine sahip bir odada yapılmalı ve bağlı hortum ile soğuk su lavabosuna kolaylıkla erişilmelidir. İkinci olarak,Video kaydı olmayan elle zamanlama insan hatası riskini getirir. İzleme yazılımı bazı laboratuarlar için aşırı pahalı olabileceği gibi, elle zamanlamanın kullanılması gerekiyorsa böyle bir risk kaçınılmazdır. Buna ek olarak, MWM'de olduğu gibi, uzamsal bellek, RWT labirentini kullanarak aynı konularda tekrar test edilemez (diğer bir deyişle , labirent öğrenildikten sonra, daha fazla uzamsal bellek testine izin verilmesi konusunda önceden öğrenilemez). Ayrıca, TBI ile ilgili motor eksikliklerden, TBI farelerinin sahte şahıslara kıyasla labirenti gerçekleştirme kabiliyetlerini değiştirebilecek etkileri olabilir. Bununla birlikte, hareket gerektiren tüm kemirgen mekansal hafıza testlerinin benzer sınırlamaları olabileceği düşünülmektedir. Hareket izleme yazılımı, toplam yol uzunluğu ve hızını değerlendirmek ve bu farklılıkları nicelleştirmek için RTM ile kullanılabilir. Son olarak, araştırmacılar, burada tanımlanan RWT labirentinin TBI fare modellerinde biliş testi için kullanılabilen yüzme testini temsil etmediğini bilmelidir. Diğer törneğin y-labirent EST, TBI fareler 21 başarılı bir şekilde ayırt sahte için kullanılmıştır. Araştırmacılar, hangilerinin kendi laboratuvarlarında kullanılacağına karar vermeden önce her testin artılarını ve eksilerini tartmalıdır.
Burada açıklanan RWT labirent protokolü, fare model araştırmasında halihazırda kullanılan sıçan onaylı kognitif testlere yeni ve fare özgü bir alternatifi temsil eder ve yüzmeye ihtiyaç duymaz. Bilimsel araştırmalarda fare modellerinin kullanımı artmaya devam ederken, fare onaylı araştırma araçlarının nihai olarak benimsenmesi daha doğru araştırma sonuçlarına yol açabilir.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Yazarların açıklayacak bir şeyi yok.
Acknowledgments
Bu araştırma, Translational Health Sciences Enstitüsü pilot proje hibe fırsatı (UL1TR000423), Washington Üniversitesi İnsan Gelişim ve Engellilik Merkezi ve Washington Hayvan Davranışı Çekirdeği ve Beyin Görüntüleme Çekirdeği Üniversitesi tarafından desteklenmiştir. Burada sunulan orijinal Radyal Su Basamalı labirent tasarımı ve protokolünün geliştirilmesi ve yaygınlaştırılmasındaki rolünden dolayı Dr. Warren Ladiges'i kabul etmek istiyoruz. Bu projeye yardım ettiği için Toby Cole'a da teşekkür ediyoruz.
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).
