Waiting
Login processing...

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

Behavior

Обнаружение поведенческих дефицита в крыс после черепно-мозговой травмы

Published: January 30, 2018 doi: 10.3791/56044
Automatic Translation
*1, *1, 1, 1, 1, 1
1Department of Anesthesiology, University of Texas Medical Branch
* These authors contributed equally

Summary

Цель поведенческие тесты, представленные здесь заключается в том, чтобы обнаружить функциональные дефициты в крыс после черепно-мозговой травмы. Четыре специальные тесты представлены которые выявления дефицита в поведения с учетом повреждения мозга конкретные районы, порой продления на один год после травмы.

Abstract

С увеличением числа случаев черепно-мозговой травмы (ЧМТ) в гражданских и военных групп населения TBI в настоящее время считается хроническим заболеванием; Однако несколько исследований изучили долгосрочные последствия травмы в грызунов модели TBI. Здесь изображены поведенческие меры, которые устоявшихся в исследованиях TBI для раз рано после травмы, например, две недели, до двух месяцев. Некоторые из этих методов ранее были использованы в более поздние времена после травмы, вплоть до одного года, но очень немногие лабораториями. Вот короткий неврологические оценки для тестирования рефлексы, луч-баланс для проверки баланса, луч-прогулка для проверки баланса и координации движений и рабочую память версию Лабиринт Моррис воды, которые могут быть чувствительны к дефициту в демонстрируются методы опорной памяти. Самцов крыс были обработаны и предварительно обучены неврологических, баланс, и двигательной координации тесты до получения парасагиттальных жидкости перкуссия травмы (ИНФ) или фиктивный травмы. Крысы могут быть проверены на короткий неврологические оценки (neuroscore), луч баланс, и луч-ходить несколько раз, при тестировании на лабиринт воды может быть сделано только один раз. Эта разница, потому что крысы могут помнить задачи, таким образом смешанные результаты, если повторные испытания предпринимается попытка в то же самое животное. При тестировании от одного до трех дней после травмы, существенные различия обнаруживаются во всех трех не познавательных задач. Однако различия в задаче луч-прогулка не были обнаружить позднее момента времени (после 3 месяцев). Дефицита были обнаружены на 3 месяца в луч-баланс и на 6 месяцев в neuroscore. Дефицит в рабочей памяти были обнаружены до 12 месяцев после травмы, и дефицит в опорной памяти впервые появилась на 12 месяцев. Таким образом стандартные поведенческие тесты могут быть полезными мерами стойких поведенческих дефицита после инф.

Introduction

Представленные здесь методы предназначены для обнаружения функциональные дефициты в областях конкретных мозга, вызванных экспериментальной модели TBI в крысу. Будут описаны четыре различных поведение тесты. Во-первых короткий неврологические оценки, именуемый neuroscore, могут выполняться без необходимости любого специализированного оборудования, но требует практики; Этот тест определяет дефицит в рефлексов. Во-вторых тест луч-баланса обнаруживает дефицит в способности баланс. Эта задача требует обработчика забить крыс, на основе порядкового масштаба и требует определенной подготовки обработчика. Луч-баланс тест требует узкого луча и чувствительны к дефициту в вестибулярной системы. Третий тест оценивает vestibulomotor координации. Этот тест известен как луч-Walk задачи, и хотя некоторые предварительной подготовки крысы является обязательным, эта процедура является более объективным, чем предыдущие два, как задержка для прохождения луча является объективной оценки не зависит от субъективной оценки. Эта разница, потому что измеряется время проходить через узкий пучок достичь сейфом. Луч-Walk тест требует луч больше чем луч-баланс, а также бежать коробка. Этот тест измеряет дефицита двигательной координации и баланса и таким образом чувствителен к повреждения мозжечка и мотор мозга связанных областей. Рабочей памяти версия Моррис воды лабиринт (МВМ-WM) прежде всего проверяет функция гиппокампа и интеграцию с префронтальной коры или исполнительные функции. Версия лабиринта воды Моррис показано также может использоваться для выявления дефицита в ссылки памяти1.

Эти методы были выбраны на основании их устоявшейся репутацией в литературе. Каждый из них был эффективным в многих руках с несколько штаммов крыс из разных лабораторий многочисленных лет исследований. Однако в прошлом, после травмы меры до двух недель после травмы были рассмотрены «хронических» время точек. Таким образом создать поведенческие методы для изучения хронических эффектов TBI на грызунах, эти хорошо известные методы, необходимые для оценки чувствительности для обнаружения TBI индуцированного дефицита на длиннее время очков после травмы. Хотя есть сейчас несколько грызунов моделей TBI, ИПИ модель является одним из наиболее широко используемых и применяется в этом исследовании. Эта модель была впервые опубликована в 1950-х2, и с тех пор, более чем 1000 документов использовали ИПИ в крыс3. Невропатология этого вида травмы был хорошо описанной нами4 и другие5,6,7. Вкратце нейронных травмы в гиппокампе было показано, быть дозозависимый использование фтор-Джейд пятнать в короткое время после травмы, т.е., 24-48 ч; при грубых атрофия и кавитации включая прореживания внутренней капсулы и коры было сообщено на один год после травмы6,7.

Наиболее значимым представление функции мозга оценивается с помощью поведенческих исходов после экспериментальной черепно-мозговой травмой. Однако подавляющее большинство ИПИ экспериментов, которые используют поведенческие итоги сделать меры относительно рано, обычно от 1 до 14 дней после травмы. Используя методы продемонстрировали здесь, некоторые поведенческие недостатки могут быть обнаружены до 12 месяцев после травмы1. Неврологических, брутто vestibulomotor функции, а тонкой двигательной координации были оценены в дни после травмы (PID) 1-3 и 3, 6 и 12 месяцев после операции, используя короткий неврологические оценки (Neuroscore; изменение Шэллерт8), Луч-баланс задачи и луч-Walk задачи9,10,11. Ссылки и рабочей памяти были оценены с использованием рабочей памяти версии12,1,Моррис воды лабиринт13.

Protocol

Все эксперименты на животных сначала одобрены институциональный уход животных и использование комитета университета Техаса Медицинское отделение, Галвестон, штат Техас по указанию национальных институтов здравоохранения руководство для ухода и использования лабораторных животных (8-е издание, Национальный исследовательский совет).

1. хирургические процедуры и жидкости перкуссия TBI

  1. Получить взрослых мужчин 300 g крысах Sprague-Dawley, у поставщика и дом два в клетке с пищей и воды ad libitum в виварий с постоянных условий: свет цикла (600 h до 1800 h), (21 ° C до 23 ° C) температуры и влажности (40-60%).
  2. До операции, обрабатывать крыс для трех-пяти дней и затем поезд крыс для Neuroscore, баланс-луч и луч-Walk процедуры от одного до трех дней до базовой оценки. Провести базовую оценку день или утром перед операцией.
    Примечание: Всегда готовить крыс управления, такие как Шам действовали или хирургически наивно крысы так же, как те, которые получают травмы и, либо случайно, либо на сбалансированной основе, Группа крыс в группы лечения.
  3. Выполните операцию в асептических условиях (стерильные инструменты, чистой хирургические халаты, стерильные перчатки, маски и голову).
  4. Анестезировать крыс с помощью изофлюрановая в 4% для индукции и 1,5-2% на эксплуатационные расходы. Интубации и механически вентиляции крысы (с использованием изофлюрановая в воздухе: кислорода (70: 30) и подготовиться парасагиттальных жидкости перкуссия травмы как ранее описанных14,15.
  5. Проникнуть в рану сайты с bupivicane 0,10% до сшивания и вставьте ацетаминофен ректальные суппозитории (120 мг/кг) до пробуждения от анестезии. Контролировать крыс для по крайней мере 4 ч в период восстановления и на следующий день для признаки инфекции, тяжелые неврологические травмы (например Парализованности) или тяжелой дискомфорт (например стойких Соня позиция).
    Примечание: Крысы, любой из этих симптомов экспонирования должно быть Усыпленных (4% изофлюрановая в камеру цистит, следуют обезглавливание).

2. Neuroscore обучение и тестирование

  1. Neuroscore обучение
    1. Для обучения на крысах, экспериментально заведомо наивных, проходят испытания в следующем порядке (шаги 2.2.1-2.2.5) от начала до конца, возвращение домой клетку за 1 мин, а затем повторяйте, пока не достигается ноль баллов.
    2. Марк баллы на судейскую для записи подготовки испытаний для каждого крыса. После обучения, выполните один тест сессии (см. ниже) на тот же или следующий день.
      Примечание: Если сеанс теста не производят ноль баллов для базового, обучения и тестирования может повторяться или крыса может направляться на эксперимент-поведение.
  2. Neuroscore тестирование
    Примечание: Запуск через испытания в следующем порядке, вернуться домой клетку за 1 мин., затем повторять дважды для в общей сложности три раза.
    1. Передняя конечность сгибания тест
      1. Поднимите крысы хвост и удерживайте около 6-12 см над поверхностью стола.
      2. Наблюдаем ли крысы удлиняет или шнуры Передние конечности. Оценка присутствия сгибания (1) или отсутствие (0).
        Примечание: Сгибания является ненормальным. Возможный балл 1 x 3 = 3 (общее возможной = 3).
    2. Задних конечностей сгибания тест
      1. Поднимите крысы хвост и удерживайте около 6-12 см над поверхностью стола.
      2. Наблюдаете ли крыса расширяет или шнуры гомотерия. Оценка присутствия сгибания (1) или отсутствие (0).
        Примечание: Сгибания является ненормальным. Возможный балл 1 x 3 = 3 (совокупное общее возможной = 6).
    3. Визуально вызвало размещения теста
      1. Поднимайте крысы хвост.
      2. Медленно опустите крысы к краю стола, до тех пор, пока нос составляет около 10 см от края.
      3. Переместить крысы медленно к краю (не позволяют усы прикоснуться к краю).
      4. Соблюдают ли крыса достигает и расширяет передних лапах к таблице. Оценка присутствия (0) или отсутствие (1) расширение передних лапах.
        Примечание: Достижение для таблицы в ответ на визуальные подсказки является нормальным. Возможный балл 1 x 3 = 3 (совокупное общее возможной = 9).
    4. Контакт вызвало размещения теста
      1. Держите крыса, с телом в руке, параллельно к краю таблицы и передними ногами бесплатно.
      2. Медленно опустите крысы к краю таблицы до тех пор, пока усы на одной стороне коснуться края таблицы.
      3. Наблюдать, распространяется ли крыса передних конечностей на той же стороне, как усы, которые соприкасаются таблицы к краю таблицы, как только коснуться усы.
        Примечание: Выхода этого ответа принимает значительные практики и исследователи должны быть хорошо обученных выполнять этот тест последовательно.
      4. Оценка присутствия (0) или отсутствие (1) достижения к таблице.
        Примечание: Достижения в ответ на тактильной стимуляции является нормальным. Возможный балл 1 x 3 = 3 (общее возможной = 12).
      5. Повторите шаги 2.2.4.1-2.2.4.4 для противоположной стороны. Возможный балл 1 x 3 = 3 (совокупное общее возможной = 15).
    5. Схватив рефлекс тест Hindpaw
      1. Держите крыса в одной руке с большим и указательным пальцем вокруг груди под Передние конечности.
      2. Нежно коснуться ладони одна hindpaw с другими указательный палец.
      3. Наблюдаем ли крыса захватывает указательный палец. Оценка присутствия (0) или отсутствие (1) цепляния.
        Примечание: Схватив является нормальным. Возможный балл 1 x 3 = 3 (общее возможной = 18).
      4. Повторите шаги 2.2.5.1-2.2.5.3 для противоположной стороны. Возможный балл 1 x 3 = 3 (общее возможной = 21).
    6. Озвучивание
      1. Сумма баллов для возможного совокупное число 7 x 3 = 21. Ноль баллов является нормальным.

3. луч баланс обучение и тестирование

  1. Оборудование
    1. Использование балку 60 см в длину, 1,75 см в ширину, 4,0 см в высоту, установите 90 см от пола, с барьером 30 см в высоту, 30 см в ширину. Закрепите луча в таблицу с барьером, придает так что 50 см луч выходит из барьера, далеко от таблицы.
    2. Поместите поле подушкой безопасности под пучком смягчить влияние крыс, которые падают.
  2. Луч-баланс обучение
    1. В 24-48 ч до операции место крысы на балку 60 s судебного разбирательства.
    2. Если крыса не баланс на свой собственный, позволяют крысиного попадают в поле безопасности.
    3. Начало времени когда крыса надежно закреплена на луч.
    4. Наблюдать крыс на 60 s период и скорость его производительность на основе следующей шкале: 1 = показывает стабильный баланс (женихов, прогулки, пытается подняться барьер), 2 = показывает шаткий баланс (захватывает стороны луча и/или нестационарных движений), 3 = пытается сбалансировать но скользит o r спинов на балку, висит на, обнимая луч, 4 = баланс, но падает после 10 попыток s, 5 = висит над или из пучка и падает покинуть в возрасте до 10 s, 6 = падает, не стремится сбалансировать или повесить на балку.
    5. Запись оценка на листе.
    6. Разрешить крысы на 15 s дома клетке, затем повторите шаги 3.2.1-3.2.5 крыса достигает трех баллов 1 или 2. Крыса затем считается обучение.
    7. Выполните один из предварительной оценки на 24 часа или на день операции до операции.
  3. Луч-баланс тестирование
    1. Начиная 24 ч после операции и продолжается до 4 дней, тест крысам ежедневно.
      1. Поместите Крыса на балку и запустить таймер. Следить крысы 60 s. записи Оценка на листе.
      2. Крыса вернуться домой клетку для непродолжительного отдыха период (1-3 мин).
      3. Повторите шаги 3.3.1.1-3.3.1.2 для в общей сложности три испытания.

4. луч Walk обучение и тестирование

  1. Оборудование
    1. Используйте деревянный брус 100 см в длину, 2,5 см в ширину и в высоту 4.0 см.
    2. Подготовить регулируемая подставка, регулируемый стол и четыре колышки, 2 см в высоту и черный цель поле 28 см в длину, 18 см в высоту и 18 см в ширину, с отверстием на одном конце достаточно большой для крыс пройти через.
    3. Присоедините противоположный конец целевой луча на открытой стороне поле цели, который помещен на регулируемый стол. Место яркий свет и белого шума генератора в конце начала луча. Начальный конец пучка крепится к регулируемой подставкой так луча и коробки находятся на том же уровне, около 1 м над полом.
  2. Луч-Walk обучение
    1. Начните подготовку 24-48 ч до операции.
    2. Место крыса в поле цель за 1 мин. После 1 мин удалить крысы и начать судебное разбирательство.
    3. Для начала судебного разбирательства, включите свет и белый шум и место крысы на балку на месте отверстие ПЭГ ближе к поле цели и позволяют крыса ввести в поле цель.
    4. Когда крыса передние ноги переступить порог поле цели, немедленно выключить свет и шум источников (это окончание одного судебного разбирательства).
    5. Разрешить крысы на отдых в поле цель для 30 s между каждого разбирательства.
    6. Повторите эту процедуру в шаг 4.2.3-4.2.5 дважды в каждом месте колышек и от начальной позиции. Вставьте штифты в отверстия и запустить один полный луч-Прогулка с колышки на месте.
    7. Выполните три испытания приурочен луч-Walk.
      1. Удалите крысы из поля цели. Включите свет и белый шум и запустить секундомер при размещении крысы на балку. Остановите секундомер, немедленно когда крыса передние ноги переступить порог поле цели и затем немедленно выключить свет и шум.
      2. Рекордное время на листе.
      3. Повторяйте шаги 4.2.7.1-4.2.7.2 крыса достигла три раза 5 s или меньше. Крыса в настоящее время считается обученных.
  3. Луч-Прогулка базовой оценки
    1. На день или утром до операции выполните три приурочен испытания с колышки на месте.
    2. Начните с размещения крыса в поле цель для 30 s. Удалить крысы из поле цели и поворот на белого шума и света. Поместите крысы на начало конец пучка и одновременно запустить секундомер. Когда крыса передние ноги переступить порог поле цели, немедленно выключить источников шума и света и остановка таймера.
    3. Рекордное время на листе. Разрешить крыса остаться в поле цель для 30 s.
    4. Повторите шаги 4.3.2-4.3.3 до тех пор, пока три задержки записываются на листе. Крыса можно вернуться домой клетку после завершения трех запланированных испытаний.
  4. Луч-Прогулка тестирование
    1. Протестируйте крысам ежедневно начиная 24 ч после операции и продолжается до 4 дней. Выполните три запланированных испытаний как шаги 4.3.

5. Рабочая память воды лабиринт

  1. Оборудование
    1. Использование бак с водой высотой 28 см и поддерживается на 26 ± 1 ° C.
    2. Используйте платформу акрилового стекла, 10 см в диаметре на стенде 26 см в высоту.
      Примечание: Верхняя поверхность платформы должны быть покрыты кремния в форме круга с X через него. Это позволяет крыс взобраться на платформу и дает им тяги, поэтому они не соскользнул.
    3. Соберите секундомер, тепла лампы, одноразовые полотенца, прокладками, дополнительные клетки и небольшой, с длинной ручкой аквариум чистой. Используйте компьютеризированные видео отслеживания системы, подключенной к видео-камеры для записи крыса плавание и отправки данных на компьютер. Сохраните видео и данные на компьютере для последующего анализа.
  2. Рабочая память воды лабиринт тестирование
    1. Дают крыс четыре пары испытания каждый день в течение пяти дней подряд, место платформы в каждом из четырех квадрантов и начать крысы от каждого из четырех исходных точек (N, S, E, W), как описано ниже.
    2. Сначала определите начальное местоположение платформа пар, чтобы использоваться на протяжении всего эксперимента.
      Примечание: Порядок квадрантах, где находится платформа и отправной точкой используется потребности в различном порядке для каждого из пяти дней плавания, но то же самое для каждого крыса.
      1. Использовать четыре отправной точки (N, S, E или W) и четыре платформы местах (в квадрантах 1, 2, 3 или 4; Рисунок 1). Например, (N, 2; E, 4; S, 1; W, 3; Смотрите Рисунок 1). План сбалансированного избежание (не случайно) отправной точки слишком близко к платформам (не отправной точкой является же квадрант как расположение платформы). Настройка данных листа с использованием платформы квадрантами и четыре отправные точки.
      2. Напишите протокол для видео, отслеживания программного обеспечения для использования в целях видео крысы плавание и для сбора данных (например, продолжительность плавания, скорость, расстояние ездил до нахождения платформы).
        Примечание: Программное обеспечение для отслеживания автоматически остановит запись после истечения указанного срока. Протокол должен позволить для указания где платформы, сколько испытаний для запуска на животное, а сколько животных будет испытываться каждой сессии, а также допускается максимальный срок (например, 120 s).
      3. Тест 4-6 крыс за сессию.
        Примечание: более чем 6 крыс создать проблему в сроках между крысами и может привести к ошибке обработчиком. Потепления коробки также стать многолюдно.
    3. Суд 1
      1. Открыть видео отслеживания программного обеспечения и загрузить правильный протокол, включая карту лабиринт воды.
      2. Место платформы в установленное место (например, 2; Рисунок 1) и проверьте, что он соответствует карте в программном обеспечении. Подготовьте отслеживания программного обеспечения, чтобы начать когда крыса входит в поле зрения видеокамеры.
      3. Место крыса в танк, лицом к стене в назначенных месте (например, N; Рисунок 1) и сразу же запустить таймер.
      4. Разрешить крыса 120 s, чтобы найти платформы. Когда крыса находит платформы, остановить таймер и записывать время на листе. Если крыса не удается найти платформы, привести его к платформе вручную и записывать 120 s. разрешить крыса 15 s, чтобы оставаться на платформе.
    4. Испытание 2
      1. Убедитесь, что программное обеспечение будет готов для суда 2. Место крыса обратно в бак на той же начальной позиции (N). Повторите шаг 5.2.3.4.
    5. После суда 2 место крыса в корпусе с подогревом для 4 мин перемещение платформы на втором месте (4; Рисунок 1) и проверьте, что он соответствует карте в программном обеспечении.
    6. Завершения повторного судебного разбирательства 1 и 2 процедуры (шаги 5.2.3-5.2.4) до всех четырех начиная платформу расположений спаривания.

6. анализ данных

  1. Neuroscore
    1. Перенос вручную рукописные результаты таблицы компьютера.
    2. Сумма результатов для каждого судебного разбирательства для получения трех баллов за крысы на каждый день.
    3. Формате данные для статистического анализа (либо длинный или широкий формат в зависимости от предпочтений программного обеспечения).
      Примечание: Длинный формат имеет один столбец для лечения (в данном случае заполняется «Наивными», «Шам» или «ТБИ»), один столбец в день (в данном случае «0», «1», «2» или «3») и один столбец для судебного разбирательства («1», «2» или «3»). Широкий формат имеет один столбец для каждой комбинации уровней фактора (так один столбец для наивного, день 0, Судебная 1, еще один столбец для наивного, день 0, пробная 2, и т.д.)
    4. Средний балл для каждого животного на каждый день. Поскольку существуют три испытания на каждый день там будет три значения для каждого животного в день.
    5. Оценить ли данные нормально распределены. Использование непараметрических статистических (например, Крускала-Уоллиса) теста для анализа Оценка на каждый день отличается между группами ли. В этом случае поскольку эти данные не являются непрерывными, они не распространяются обычно.
    6. Чтобы определить, где лежат различия, делаете пост hoc тесты, такие как анализ столб hoc Тьюки.
      Примечание: Здесь, пакет статистического программного обеспечения R16, функции Kruskal.test() и posthoc.kruskal.nemenyi.test в пределах Pairwise несколько сравнение по виду ряды пакет (PMCMR)17 были использованы.
    7. Кроме того тест, чтобы увидеть, если есть любые различия между дней в каждой группе.
      Примечание: К примеру, чтобы увидеть, если Шам животных ведут себя по-разному на день 0, по сравнению с день 1, день 2 или 3 день. Чтобы сделать это, запустите односторонней неоднократные меры ANOVA. Это может быть достигнуто в R, используя функцию ezANOVA в пакете ez.
    8. Чтобы выполнить неоднократные меры ANOVA, сначала проверьте предположение о шарообразности.
      Примечание: Здесь, данные показывают, что в рамках фактор (день) делает встретиться шарообразности предположение для НАИВНОГО и Шам, но не для TBI. Таким образом коррекция не является необходимым для наивных или обманом. Для данных TBI используйте Коррекция парниковых-Geisser.
    9. Если обнаружены значительные различия, запустите пост Специальный тест, чтобы определить, где лежат различия. Это достигается с помощью парного tR-тест функции. Участок результаты как поле заговор, как показано в результатах представительных (рис. 2).
  2. Луч баланс
    1. Перенос вручную рукописные ноты таблицы компьютера. Формате данные для статистического анализа (либо длинный или широкий формат в зависимости от предпочтений программного обеспечения). Смотрите примечание в шаге 6.1.3.
    2. Средняя баллы за каждый Крыса на каждый день, так что каждый Крыса будет иметь одно очко в день. Чтобы проверить ли оценка на каждый день отличается от НАИВНОГО, Шам и TBI, оценить ли данные нормально распределены.
      Примечание: В этом случае, поскольку данные не являются непрерывными, эти данные не распространяются обычно. Таким образом Использование непараметрических статистических испытаний (например, Крускала-Уоллиса).
    3. Чтобы определить, где лежат различия, делаете пост hoc тесты, например, Тьюки пост Специальный анализ. Для проверки различия между дней в каждой группе лечения, запустить одностороннее повторил мер дисперсионного анализа (см. шаг 6.1.7). Проверьте предположение о шарообразности.
      Примечание: В этом исследовании, данные свидетельствуют о том, что в рамках фактор (день) не соответствует шарообразности предположение для любой из групп, поэтому используется непрерывности исправления. Используйте парниковых-Грир непрерывности коррекции.
    4. Печать результатов на участке поля как показано в результатах представительных (рис. 3).
  3. Луч Прогулка
    1. Перенос вручную рукописные результаты таблицы компьютера. Каждый день в среднем три луча-Прогулка задержки для каждого животного. Форматировать данные для статистического анализа (см. шаг 6.1.3).
    2. Оценить ли данные нормально распределены.
      Примечание: В этом случае, данные непрерывно и нормально распределены. Таким образом используйте односторонний дисперсионный анализ, чтобы определить, если задержка на каждый день отличается от наивного, Шам и TBI.
    3. Чтобы увидеть, если есть разница между днями в группе лечения, запустите одностороннее неоднократные меры ANOVA. Сначала проверьте предположение о шарообразности.
      Примечание: В этом исследовании, данные свидетельствуют о том, что в рамках фактор (день) не соответствует шарообразности предположение для любого из наших групп, поэтому преемственность исправления используются. Используйте парниковых-Грир коррекции.
    4. Печать результатов на участке поля как показано в результатах представительных (рис. 4).
  4. Рабочая память воды лабиринт
    1. Перенесите данные из листа или компьютерной программы отслеживания в электронную таблицу. Выберите результаты анализа.
      Примечание: Многие возможные результаты доступны для анализа от компьютера, отслеживание программ. Примеры результатов, отобранных для анализа могут включать: задержка, длина пути, thigmotaxia и скорость плавания. Наиболее часто сообщили, что результат является задержка, как в приведенных примерах.
    2. Формате данные для статистического анализа (либо длинный или широкий формат в зависимости от предпочтений программного обеспечения).
      Примечание: Длинный формат имеет один столбец для лечения (в данном случае заполняется «Наивными», «Шам» или «ТБИ»), один столбец в день (в данном случае «1», «2», «3», «4» или «5») и один столбец для судебного разбирательства (или «1», «2», «3», «4», «5» «6», «7» или «8»). Мы должны также дополнительный столбец для выявления попыток («1» или «2»). Широкий формат имеет один столбец для каждой комбинации уровней фактора (так, например, один столбец для наивного, день 1, суда 1, попытки 1, еще один столбец для наивного, день 1, Судебная 2, попытка 2). Кроме того разница между 1 Суда и суда 2 можно рассчитывается для каждой сессии и проанализированы как разница баллов.
    3. Чтобы найти, если есть общая разница между группами травмы, выполните следующие действия.
      1. Во-первых средняя задержка воды лабиринт для каждого животного за 1 день.
        Примечание: Там были четыре сессии на каждый день, так в среднем четыре значения на животное для каждого судебного разбирательства 1 и 2 судебного разбирательства. Сделайте этот расчет для оставшихся дней, как хорошо.
      2. Чтобы проверить наличие повреждений различия общего, запустите двусторонний неоднократные меры ANOVA. Есть два фактора, травмы и день. Травмы между группы фактор и день в пределах группы фактор. Примечание: Здесь R был использован.
      3. Если результаты указывают на существенное различие из-за травмы, затем запустите Тьюки пост Специальный тест, чтобы увидеть, где лежат различия.
    4. Чтобы найти вне ли существуют различия между группами травмы на определенные дни, выполните следующие действия.
      Примечание: День 1 используется в качестве примера, и тот же анализ необходимо сделать для всех следующих дней. Кроме того этот анализ проводится несколькими способами, сначала для суда 1 только, второй для суда 2 только и третий на разницу между 1 Суда и суда 2. Суд 1 используется в качестве примера; те же самые шаги должны быть использованы для других анализов.
      1. Во-первых средняя задержка воды лабиринт для каждого животного за 1 день. Поскольку существуют четыре повторений «Судебного разбирательства 1» на каждый день, в среднем четыре значения для каждого животного.
      2. Оценить ли данные нормально распределены.
        Примечание: В этом случае, данные непрерывно и нормально распределены. Таким образом используйте односторонний дисперсионный анализ, чтобы определить, если вода лабиринт задержка на 1 день между различными НАИВНЫМИ, Шам и TBI. Здесь были использованы пакет статистического программного обеспечения R и aov() функции.
      3. Использование 5% уровне значимости. Если в результате p-значение меньше чем 0,05, то существуют значительные различия между группами.
      4. Чтобы определить, где лежат эти различия, используйте тест пост hoc Тьюки. Это функция TukeyHSD() в р.
    5. Чтобы узнать, если существуют различия между днями в пределах группы, выполните следующие действия.
      1. Во-первых запустите одностороннее неоднократные меры ANOVA. Это может быть достигнуто в R, используя функцию ezANOVA в пакете ez.
      2. Перед запуском неоднократные меры ANOVA, сначала проверьте предположение о шарообразности.
        Примечание: В рамках фактор (день) встречает шарообразности предположение для всех групп, таким образом нет необходимости использовать непрерывности исправления.
      3. Если обнаружены различия между днями (p-значения меньше 0,05), затем запустите пост Специальный тест, чтобы определить, точно где лежат различия. Этот шаг достигается в R, используя функцию pairwise.t.test.
    6. График результатов с использованием линейных графиков (рис. 5). Кроме того суд 1-Trial 2 может быть графике.

Representative Results

Результаты neuroscore процедуры (рис. 2) продемонстрировать потенциал ложный положительный результат (Шам и TBI групп в день 0) и чувствительность этого теста для выявления небольшие различия. Ложных срабатываний может произойти когда крыса не хорошо привыкли к процедуре, так что это не полностью расслабленным. День 0 идеально до операции, так что все крысы должны достичь критерий счетом 0 перед входом в исследовании. 1-3 дней продемонстрировать чувствительность этот тест, чтобы обнаружить небольшие изменения в партитуре. Хотя есть потенциал для достигать 21 баллов, баллы выше 3 необычным в этой модели. В этом примере, повторил мер ANOVA показали никаких различий между днями для НАИВНОГО (p = 0,78) или Шам (p = 0,09); Однако для группы TBI были различия между дней (p < 0,05). Пост hoc pairwise сравнение указал, что день 0 значительно отличается от дней 1, 2 и 3. Этот результат демонстрирует, что травмы произведены небольшие, но значительные изменения в неврологические оценки.

Дальнейший анализ с использованием Крускала-Уоллиса по сравнению НАИВНО, Шам и TBI на каждый день, следуют Тьюки пост Специальный тест, чтобы определить точно, где лежат различия. День 0, данные тестовой статистики был 13.37, p = 0,001, и значительно отличается от НАИВНОГО Шам (p = 0,008). В идеале должно быть никаких различий между группами в день 0, как осуществлялась без лечения или процедуры. В этом случае крысы следует далее привыкли к процедуре или переданы исследование-поведение. День 1, данные тестовой статистики был 32.39, p = 9.75e-8, с пост hoc тест, указывающее, что значительно отличается от НАИВНОГО Шам и TBI (p = 0,002, p = 5.9e-7, соответственно). День 2, данные тестовой статистики был 23.39, p = 8.34e-6 и Шам и TBI отличались от НАИВНОГО (p = 0,002, p = 6.8e-5). День 3, статистика теста было 38,4, p = 4.59e-9, и снова, значительно отличались от НАИВНОГО Шам и TBI (p = 0,001, p = 2.1e-8, соответственно). Эти результаты указывают на тот факт, что подготовка Шам также производит некоторые дефициты в неврологические оценки порой рано после травмы.

Представитель луч-баланс результаты (рис. 3) демонстрируют чувствительности тест луч-баланс дефицит вскоре после травмы (рис. 3, слева) и в точке времени больше после травмы (рис. 3, право). Чувствительность теста луч-баланс на последствия черепно-мозговой травмы уменьшается с течением времени, потому что как ранен крыс возраст и набрать вес, они увеличили трудности, балансируя на балку. В позднее время точках луч включается так крысы балансирует на широкой стороне балки. Тем не менее 6 месяцев после травмы, этот тест больше не чувствительны к воздействию травмы как возраст и/или вес посрамить способность выполнять задачи (рис. 3, право). Кроме того исцеление может произошло в вестибулярной системы, и эти данные точно отражают, что способность крыс баланс достигнет уровня же как группы управления.

Сравнивая наивными, Шам и TBI на каждый день, мы использовали Крускала-Уоллиса. Результаты для момента времени в начале после травмы показаны на рисунке 3, слева. В день 0, Крускала-Уоллиса найдено значение тестовой статистики быть 6,81, p = 0,033. Существует значительная разница между группами, с Тьюки пост hoc тест показывает, что наивные группа отличалась чем Шам (p = 0,038); Тем не менее все три группы были средства значительно ниже 2.0, указав, что все крысы критериям для продолжения. Было бы предпочтительно иметь никаких отличий между группами в день 0, но так как все группы ниже 2, они могут продолжать в исследовании. PID 1, Крускала-Уоллиса тестовой статистики был 69.72, p = 7.25e-16. Тьюки пост hoc тест показал, что группа TBI значительно отличается от наивного и Шам групп (p = 4.9e-14, p = 9.1e-08, соответственно). На 2 день, Крускала-Уоллиса тестовой статистики был 62.84 и p = 2.26e-14, с пост hoc тест показаны TBI отличается от НАИВНОГО и Шам (p = 1.0E-10, p = 2.1e-10 соответственно). На 3 день, Крускала-Уоллиса тестовой статистики был 62.69 и p = 2.44e-14. Пост hoc тест показал TBI отличается от наивного и Шам, (p = 9.6e-12, p = 1.7e-08, соответственно). Дополнительно мы посмотрел, если было каких-либо различий между дней в каждой группе. С помощью повторных мер ANOVA, НАИВНЫЙ, не наблюдалось разницы между дней (p = 0,367). Шам и TBI были различия между дней (p = 0,002, p = 3.90e-29, соответственно). Пост hoc попарного сравнения показали 1 обманом день значительно отличается от день 2 и 3 день (p = 0,001, p = 0,01, соответственно), и для TBI, день 0 дней значительно различные формы 1, 2 и 3 (p < 2e-16, p = 5.5e-16 и p = 2.7e-13, соответственно). 1 день также существенно отличается от день 3 (p = 0,036).

На 6 месяцев после травмы сравнение между НАИВНЫМИ, Шам и TBI были сделаны на каждый день, используя Крускала-Уоллиса (рис. 3, право). В день 0, значение тестовой статистики была 3,36 и p = 0,187, так что не было выявлено различий в день 0. Все средства были ниже 2, указав, что все крысы и группы соответствуют критериям продолжать в исследовании. PID 1, данные тестовой статистики был 6.11, p = 0.047; Однако пост hoc анализ с использованием Тьюки в пост hoc тест показал, что ни одна из этих групп были значительно отличается, когда приходится несколько проверки гипотез. На 2 день, тестовая статистика была 4.09, p = 0,13, НС, а на 3 день, тестовой статистики 2.91, p = 0,23, ns. Таким образом не наблюдалось разницы между группами травмы на любой конкретный день.

Кроме того, глядя на различия между днями в группах лечения, неоднократные меры ANOVA показали значительные различия между днями для НАИВНОГО, Шам и TBI (p = 0.0003, p = 2.61e-5, p = 5.59e-7, соответственно; На рисунке 3, право). Пост hoc тесты показали следующие различия. Для НАИВНОГО, день 0 был значительно отличается от дней 1, 2 и 3 (p = 0,002, p = 0,044, p = 0,004, соответственно). Для Шам, все дни были значительно отличаются друг от друга: день 0 был значительно отличается от дней 1, 2 и 3 (p = 0.0006, p = 0,001, p = 0.0006, соответственно); 1 день был значительно отличается от 2 дней и 3 (p = 0,031, p = 0.0006, соответственно); и 2 день был значительно отличается от день 3 (p = 0,044). День 0 для TBI, значительно отличается от дней 1, 2 и 3 (p = 0.0005, p = 0,0008, p = 0.0005, соответственно).

Результаты теста луч-Walk показаны два момента времени (рис. 4). Подобно луч-баланс, этот тест обнаруживает дефицит рано после травмы (рис. 4, слева). Однако, на 6 месяцев после травмы, есть никаких существенных различий между группами (рис. 4, право), предлагая исцеление произошло в группе потерпевшего. Этот результат может отражать последствия более преклонного возраста и увеличение веса.

Для сравнения НАИВНО, Шам и TBI на каждый день рано после травмы, был использован односторонний дисперсионный анализ. Не было выявлено различий в день 0 (F = 0,859, p = 0.426) и все задержки были ниже 5 s, указав, что все крысы критериям продолжать в исследовании. PID 1, был значительный тестовой статистики 15.36, p = 1, 18E-6. Тьюки должность Специального теста указывается существенное различие между ЧМТ и НАИВНЫЙ (p = 0.000004) и ЧМТ и Шам (p = 0.0001). На 2 день, существует значительная разница между группами (F = 9,49, p = 0.0002). Пост hoc тестирование выявило различия между ЧМТ и НАИВНЫЙ (p = 0.0002) и ЧМТ и Шам (p = 0,005). На 3 день, Общая статистика теста равно 6.27, p = 0,0025, указывающее, существуют различия между группами. Тьюки пост hoc тест показал, что снова, ЧМТ, отличается от НАИВНОГО и Шам (p = 0,003, p = 0,035, соответственно).

С помощью односторонняя мера неоднократные ANOVA, были изучены различия между днями в группах лечения. Сначала предположение о шарообразности был проверен для каждой группы. В пределах фактора (день) не соответствуют шарообразности предположение НАИВНО или ФИКТИВНЫЙ групп, тем самым преемственность коррекции, парниковых-Грир был применен к этим группам. Для Шам, не наблюдалось разницы между дней (p = 0,066), НАИВНО и TBI, там были (р = 0,006, p = 2.89E-7, соответственно). Пост hoc сравнения показали для НАИВНОГО, разница между день 0 и 1 день (p = 0,003). Для TBI, были различия между день 0 и дни 1, 2 и 3 (p = 9.2E-6, p = 0.0005, p = 0,002, соответственно), и было разницы между 1 день и день 3 (p = 0,018).

На 6 месяцев после травмы, были статистически значимых различий между НАИВНЫМИ, шам или TBI на любой день (день 0, F = 0.315, p = 0.732; День 1, F = 0,336, p = 0,717; День 2, F = 0.5, p = 0,61; День 3, F = 1,17, p = 0.322; Рисунок 4, право). При сравнении различий между дней в каждой группе, существует значительная разница в группе TBI (p = 0,026), с днем 0, отличается от дней 1, 2 и 3 (p = 0,026, p = 0,002, p = 0,002). Не наблюдалось разницы между любой дней для наивных или Шам (p = 0,104, p = 0.063, соответственно).

Данные из рабочей памяти версии лабиринт Морриса воды можно графике в различных способами. Здесь мы продемонстрировать результаты за 3 месяца (рис. 5, слева) и 12 месяцев (рис. 5, право) после травмы с использованием как линейные диаграммы для представления времени курс и прямоугольные представить общее резюме данных (рис. 5, внизу). Мы можем затем визуализировать 1 Суда и суда 2 сравнения независимо на каждый день, а также общие различия из-за травмы. Суд 1 задержки представляют опорной памяти и задержки судебного разбирательства 2 изображают рабочей памяти.

Слева на рисунке 5, приводятся данные от крыс через 3 месяца после травмы. Для суда 1 (рис. 5, верхняя слева), при сравнении НАИВНЫМИ, Шам и TBI, только 4 день показал существенное различие между группами (F = 4.12, p = 0,025), с пост hoc Тьюки тест, указывающее, что TBI отличается от НАИВНЫЙ (p = 0,019). Для суда 2 (рис. 5, посередине слева), было значительной разницы на 1 день (F = 5.93, р = 0,006), с пост hoc анализа, указав, что TBI отличается от Шам (p = 0,005). Неоднократные меры ANOVA не нашли общую разницу между группами травмы на 3-х месяцев (p = 0,56). Эти результаты показывают, что эти крысы имеют небольшой, но значительный дефицит в ссылку, а также рабочую память на 3 месяца после травмы.

Через 12 месяцев после травмы, сравнивая суда 1 наивные, Шам и TBI (рис. 5, справа), повторил мер ANOVA продемонстрировал значительный общий эффект травмы (F = 3,94, p = 0,03). Попарных сравнений показало, что TBI был значительно отличается от НАИВНОГО и Шам (p = 0,043 и p = 0,006., соответственно) (рис. 5, справа внизу). Кроме того, сравнивая травмы групп на каждый день, используя односторонний дисперсионный анализ, значительная разница была обнаружена на 3 день (F = 7.28, p = 0,003). Пост hoc Сравнение показало, что TBI отличается от Шам (p = 0.0018) (рис. 5, справа вверху). Для суда 2, неоднократные меры ANOVA обнаружили значительные различия из-за травмы (F = 3.97, p = 0,029), с пост hoc попарных сравнений, выявление разницы между ЧМТ и Шам (p = 0,017) (рис. 5 , внизу справа). Односторонний дисперсионный анализ на каждый день обнаружили значительные различия на 2 дня и 4. На 2 день (F = 4,02, p = 0,028), Тьюки в пост hoc испытаний было установлено, что TBI отличается от Шам (p = 0,023). На 4 день (F = 4.12, p = 0,026), пост hoc анализ показал разницу между ЧМТ и Шам (p = 0,025) (рис. 5, середине справа).

Figure 1
Рисунок 1. Диаграмма воды лабиринта. Эта диаграмма показывает возможные платформы места (1, 2, 3, 4) и отправной точки (N, S, E, W) для рабочей памяти Моррис воды лабиринт. Крысы разрешены два испытания от каждого начиная платформу расположений сопряжения. Есть 15 s интервал между судебной и остальные 4 мин в камере потепления между парами испытаний для в общей сложности четырех пар испытаний для каждый день сессии. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Figure 2
Рисунок 2. Результаты проверки neuroscore Все крысы были обучены в простой рефлекс тестирования задачи перед день 0 (см. текст для деталей на обучение, тестирование и озвучивание). Результаты представлены как медиана (черная линия), первый и третий квартили (границы поля) и 10-й и 90-й процентили (планки погрешностей). Красные линии и отдаленных точек свидетельствует среднее черные точки. Данные представлены за день 0 базовых и после травмы дней 1-3. Результаты пост hoc t-тест для каждой точки время показаны на графиках: * p < 0,001 против TBI день 0; ^ p < 0,001 против же день НАИВНО. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Figure 3
Рисунок 3. Результаты test. луч баланс Все крысы были обучены баланс луча до тех пор, пока они могут сбалансировать для 60 s для трех последовательных испытаний (см. текст для деталей на обучение, тестирование и озвучивание). На последующие испытания крысы забили по шкале от 1-6 с 1, означающее нормальный баланс и 6, показывая никаких попыток, чтобы остаться на балку. Результаты представлены как медиана (черная линия), первый и третий квартили (границы поля) и 10-й и 90-й процентили (планки погрешностей). Красные линии и отдаленных точек свидетельствует среднее черные точки. Данные представлены за базовый день 0 Оценка, после травмы дней 1-3 (слева) и через 6 месяцев после травмы (справа). Результаты пост hoc t-тест для каждой точки время показаны на графиках. Для дней 0-3: * P < 0,001против TBI день 0; ^ p < 0,001 против же день НАИВНО; @ p < 0,001 против же день Шам. За 6 месяцев: * p < 0,001против TBI день 0; # p < 0,001 против НАИВНО день 0; & p < 0,001 против Шам день 0. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Figure 4
Рисунок 4. Результаты test. луч Прогулка Все крысы были обучены для прохождения луча во время плетения между отправками к бежать в сейф. Они прошли обучение, до тех пор, пока они удовлетворяют критериям ≤ 5 s на три последовательных испытаний (см. текст для деталей на обучение, тестирование и озвучивание). Базовые тестирование было завершено в день 0 и крыс были впоследствии протестированы на 1-3 дней после травмы (слева). Подмножество крыс было также протестированы на 6 месяцев после травмы (справа). Результаты графике как медиана (черная линия), первый и третий квартили (границы поля) и 10-й и 90-й процентили (планки погрешностей). Среднее значение обозначается также красные линии и отдаленных точек как черные точки. Итоги пост hoc тестов для каждой точки время показаны на графиках. Для дней 0-3: * P < 0,001против TBI день 0; ^ p < 0,001 против же день НАИВНО; @ p < 0,001 против же день Шам; За 6 месяцев: * p < 0,001против TBI день 0. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Figure 5
Рисунок 5. Результаты рабочей памяти Моррис водный лабиринт. Результаты представлены для отдельных групп крыс на 3 месяца (левая колонка) и 12 месяцев (правая колонка). Верхней панели показывают средние задержки (время, он взял крысы найти скрытые платформы) на первые испытания сопряжения двух-судебного разбирательства для каждого из пяти дней тестирования. Средней панели показывают средние задержки второго испытания на каждый день. Результаты анализа пост hoc показаны на графиках (* p < 0,05 против же день Шам; ^ p < 0,05 против же день НАИВНО). Нижней панели обобщить результаты показаны медиана (черная линия), 25-й и 75й перцентили (границы поля) и 10й и 90-й процентили (планки погрешностей). Красные линии и отдаленных точек свидетельствует среднее черные точки. Результаты анализа пост hoc показаны на графиках (*p < 0,05 против того же судебного разбирательства SHAM, ^ p < 0,05 против же НАИВНО судебного разбирательства). Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Discussion

При проведении любого типа поведенческих тестирования, важно быть последовательным. Эта деталь включает в себя много соображений, которые кажутся незначительными, но имеют большое влияние на реакцию животного. Важным шагом, который нельзя игнорировать это адаптационного животных для их дома клетка/жилищной ситуации до любого эксперимента. Этот препарат уменьшает воздействие животных физиологический стресс ответ, который может изменить поведенческие итоги18. Аналогичным образом абсолютно важно, что делается все возможное для обработки всех животных в том же порядке. Эта последовательность включает в себя, как упоминалось ранее, адаптационного для жилищного строительства, а также адаптационного обработки и транспортировки между номера до обучения или тестирования. Эта концепция не может переоценить. Небрежная обработка животных губительно для любой поведенческих тестирования19. Аналогичным образом все усилия необходимо предусмотреть для подопытных животных в то же время суток, будь то во время их темные или светлые цикла. Для тестов, обсуждаемые здесь тестирование на этапе светлых или темных приемлемо, до тех пор, как тесты выполняются последовательно. Тестирование в разное время в течение суточного цикла было показано, изменить поведенческие итоги18,20. Кроме того как обработчик, так и животного должны быть в состоянии стресса свободный, спокойной для того, чтобы максимально повысить точность результатов.

Особенно в случае Neuroscore ложных срабатываний и негативы являются общими. Ложных срабатываний обычно возникают, когда животное полностью не привыкли к обработке и тестирования. Животное должно быть полностью расслабленной таким образом наблюдаемых ответ рефлексивный и не из-за мышцы ужесточение от реакции из стресса или страха. Напряженной обработчик может повлиять на результаты, передавая стресс для животного. Таким образом проведение Крыса слишком жесткой или слишком свободно может как быть проблематичным. Кроме того если обработчик нервной, это может сбить с толку реакции крысы. Существует также риск, что неопытных наблюдателей будет интерпретировать ответ крыса. Хорошая подготовка и много практики важны для успеха и последовательности Neuroscore.

В общем главный интерес с этих испытаний является отсутствие большой разницы и иногда нет разницы между группами лечения. Поскольку животные могут реагировать по-разному различные обработчики, шумы, время суток и потенциально, сезонов21, должны приложить все для уменьшения всех возможных смешанных факторов.

Результаты луч-баланс и луч-Walk задач, показанных здесь показывают, что эти испытания являются полезными рано после травмы для выявления дефицита в функции vestibulomotor. Эти дефициты обычно решить за время1,14. В этой модели на 6 месяцев после травмы, решили травмы индуцированного дефицита. Результаты 6 месяцев время точки указывают, что не существует различий между НАИВНЫЙ, шам или раненых крыс; Однако все крысы были расслабляющий в их дома клетки за 6 месяцев, старения и набирает вес. Таким образом к тому времени, когда они повторно протестированных на 6 месяцев после операции (или эквивалент в случае НАИВНО), они становятся по сути старый и толстый, и поэтому все, что группы не выполняют также, как они по сравнению с их базовый день 0 результатов.

Другим важным фактором является, что поведение тест используется является правильным. К примеру тесты, работающих здесь считается представляют функции мозга конкретных областей. Одним из примеров является вестибулярной системы, которая имеет важное значение для баланса. Областях мозга, участвующие в сенсомоторной функции, такие как коры включая сенсомоторной коры, таламус, кортикоспинальных нейронов, базальных ганглиев, Нигро-Полосатое тело, чтобы назвать несколько, все участвуют в vestibulomotor координации. Таким образом дефицита в луч-баланс или луч-Прогулка указывают на потенциальные недостатки в этих областях. Кроме того гиппокамп и префронтальной коры участвуют в учить и память, функции проверен рабочей памяти воды лабиринт. Даже тогда, когда выбран правильный тест, ограничения тестов, которые заняты необходимо иметь в виду. Например ни одно из испытаний, здесь представлены чувствительны к дефициту в настроении, такие как депрессия, беспокойство или социальных взаимодействий, например агрессии, принятия решений или импульсивность. Вновь, необходимо выбрать соответствующий тест для области поведение и мозг оцениваться.

Интерпретация и анализ поведенческих данных необходимо подходить с осторожностью. Настоятельно рекомендуется включить анализ мощности каждого типа испытаний отдельно, потому что, используя поведенческие итоги как мера нейронных дефицита, является по своей природе, суровая мера тонкий эффект. Кроме того различные тесты требуют различных видов статистического анализа. К примеру Neuroscore и луч-баланс испытания, описанные зависят от интерпретации обученных наблюдателей оценка поведения, используя порядковые шкалы. Эти типы данных не являются непрерывными и не нормально распределенной, так непараметрической статистики должны использоваться, например Крускала-Уоллиса, как показано в разделах 6.1 и 6.2. Кроме того луч-Walk и лабиринт испытания рабочей памяти воды производят данные являются непрерывными и нормально распределенной, так что параметрические статистические данные могут использоваться, например односторонний дисперсионный анализ или неоднократные меры двустороннего ANOVA, как показано в разделах 6.3 и 6.4.

Поведенческих задач, представленные здесь выдержали испытание временем и дать воспроизводимые результаты, особенно когда в паре с моделью ИПИ в крыс, хотя существуют многие другие методы поведенческого тестирования для черепно-мозговой травмы. Neuroscore является короткий оценки выполняется с минимальным оборудования. Другие тесты рефлексов и прочность доступны и могут быть включены в неврологические оценки, как боковые pulsion задачи, акинезии тест, тест наклонной плоскости и прочность сцепления (см. Фудзимото et al. 22 и золото и др. 23). луч-баланс и луч-Walk описанных задач являются мерами дефицита vestibulomotor после травмы. Vestibulomotor координации может считаться одним из показателей валового двигательного поведения, в то время как другие меры брутто двигательного дефицита включают Rotarod, вращающийся полюс и открыть поле деятельности. Возможность купаться, измеряется скорость плавания во время воды лабиринт, также является показателем валового двигательной координации22,23. Рабочая память воды лабиринт задача завершается этот набор тестов, обнаружения, обе ссылки дефицита памяти (обозначается суда 1) и работы памяти дефицита (обозначается суда 2 или разница между 1 Суда и суда 2). Другие меры по когнитивной функции включают в себя восемь руку радиальные лабиринте, Барнс лабиринт, Роман объект признания испытаний и различных вариаций лабиринт воды. Эти варианты включают оригинальные лабиринт воды Моррис и III Лашли лабиринт (снова см. Фудзимото et al. 22 и золото и др. 23). Эта батарея тестов оказался полезным рано после травмы и, в различной степени, до 12 месяцев после травмы1.

Кроме того задачи, продемонстрировали здесь могут использоваться с различными штаммами, пола и возраста крыс; Однако жилье может потребоваться быть сделаны для различных размеров и в случаях большей слабости. Например старые, тяжелее крыс нужен широкий луч для задачи луч-баланс и возрасте, хрупкая крыс, может нужно лабиринт короче продолжительность раз плавать в воде. Таким образом есть места для гибкости в ходе этих испытаний и потенциал для развития новых тестов для размещения различных ситуаций и гипотезы.

Disclosures

Авторы не имеют ничего сообщать.

Acknowledgments

Мы благодарим Ian жирный шрифт для помощи с хирургической подготовки субъектов и Элизабет Sumner за ее тщательного редактирования. Эти исследования были завершены как часть команды, финансируется проект Moody поступательные травматических повреждений исследования мозга.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Sprague-Dawley rats Charles Rivers Laboratories
251 Ballardvale St
Wilmington, MA 01887-1096
Phone: 800-522-7287		 CD-IGS rats, strain code 001 male, albino, 300-350g at arrival
Name Company Catalog Number Comments
Beam-Balance
Beam home built wood, 25" l x 1" h x 3/4" w sealed with polyurethane varnish
C-clamp Home Depot 1422-C 2 1/2"
barrier Home Depot styrofoam, 18" x 17 1/2"
table (for both BB & BW) generic office supply 37" h x 30" w x 60" l
Name Company Catalog Number Comments
Beam-Walk
Beam home built wood 38-1/2" l x 1-3/4" h x 1" w sealed with polyurethane varnish (~ 37" off floor)
escape box home built woodpainted black 12 1/2 " l x 9" h x 7-1/4" w
nails (pegs) 2"
hinges
clamps
white noise machine San Diego Instruments
9155 Brown Deer Rd, Suite 8 San Diego, CA 92121
Phone: (858)530-2600		 http://www.sandiegoinstruments.com/libraries/misc/datasheets/whitenoise.pdf
light Home Depot
Name Company Catalog Number Comments
Morris Water Maze
fiberglass pool manufacturer unknown
(similar to one made by SDI) San Diego Instruments 7000-0723 72" diameter x 30" deep (~ 500 gal)
plexiglass platform hand-made by Maggie Parsley 10 cm diameter, 26" tall with silicone applied to the surface of the platform to provide a gripping surface
(similar to one made by SDI) SDI 7500-0272
plexiglass animal boxes w/ lids UTMB Machine Shop 2 boxes, 10" w x 16" L x 9" h
spot lights/ heat lamps Home Depot 3 around pool, 2 over boxes to dry animals
AnyMaze San Diego Instruments
9155 Brown Deer Rd, Suite 8 San Diego, CA 92121
Phone: (858)530-2600		 /9001 http://www.sandiegoinstruments.com/any-maze-video-tracking/

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Sell, S. L., Johnson, K., DeWitt, D. S., Prough, D. S. Persistent Behavioral Deficits in Rats after Fluid Percussion Injury. J Neurotrauma. 34 (5), 1086-1096 (2017).
  2. Gurdjian, E. S., Lissner, H. R., Webster, J. E., Latimer, F. R., Haddad, B. F. Studies on experimental concussion: relation of physiologic effect to time duration of intracranial pressure increase at impact. Neurology. 4, 674-681 (1954).
  3. Anonymous. US National Library of Medicine. , (last accessed Jan. 9, 2018) www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/$term=fluid+percussion+injury+rat (2017).
  4. Hellmich, H. L., Capra, B., Eidson, K., Garcia, J., Kennedy, D., Uchida, T., et al. Dose-dependent neuronal injury after traumatic brain injury. Brain Research. 1044, 144-154 (2005).
  5. Bramlett, H. M., Detrich, W. D. Long-Term consequences of Traumatic Brain Injury: Current Status of Potential Mechanisms of Injury and Neurological Outcomes. J. Neurotrauma. 32, 1-15 (2015).
  6. Pierce, J. E. S., Smith, D. H., Trojanowski, J. Q., McIntosh, T. K. Enduring cognitive neurobehavioral and histopathological changes persist for up to one year following severe experimental brain injury in rats. Neuroscience. 87 (2), 359-369 (1998).
  7. Smith, D. H., Chen, X. H., Pierce, J. E. S., Wolf, J. A., Trojanowski, J. Q., Graham, D. I., McIntosh, T. K. Progressive atrophy and neuron death for one year following brain trauma in the rat. J Neurotrauma. 14 (10), 715-727 (1997).
  8. Schallert, T. Behavioral tests for preclinical intervention assessment. NeuroRx. 3 (4), 497-504 (2006).
  9. Sell, S. L., Avila, M. A., Yu, G., Vergara, L., Prough, D. S., Grady, J. J., DeWitt, D. S. Hypertonic resuscitation improves neuronal and behavioral outcomes after traumatic brain injury plus hemorrhage. Anesthesiology. 108 (5), 873-881 (2008).
  10. Hamm, R. J. Neurobehavioral assessment of outcome following traumatic brain injury in rats: an evaluation of selected measures. J Neurotrauma. 18 (11), 1207-1216 (2001).
  11. Feeney, D. M., Gonzalez, A., Law, W. A. Amphetamine, haloperidol, and experience interact to affect rate of recovery after motor cortex injury. Science. 217, 855-857 (1982).
  12. Hamm, R. J., Temple, M. D., Pike, B. R., O'Dell, D. M., Buck, D. L., Lyeth, B. G. Working memory deficits following traumatic brain injury in the rat. J Neurotrauma. 13, 317-323 (1996).
  13. Morris, R. G., Hagan, J. J. Allocentric spatial learning by hippocampectomised rats: A further test of the "Spatial Mapping" and "Working Memory" Theories of hippocampal function. The Quart J of Exp Psych. 38 (4), 365-395 (1986).
  14. Dixon, C. E., Lyeth, B. G., Povlishock, J. T., Findling, R. L., Hamm, R. J., Marmarou, A., Young, H. F., Hayes, R. L. A fluid-percussion model of experimental brain injury in the rat. J. Neurosurg. 67, 110-119 (1987).
  15. DeWitt, D. S., Smith, T. G., Deyo, D. J., Miller, K. R., Uchida, T., Prough, D. S. L-arginine and superoxide dismutase prevent or reverse cerebral hypoperfusion after fluid-percussion traumatic brain injury. J. Neurotrauma. 14, 223-233 (1997).
  16. R Core Team. R: A Language and Environment for Statistical Computing. , R Foundation for Statistical Computing. Vienna, Austria. (2017).
  17. Pohlert, T. The Pairwise Multiple comparison of Mean Ranks Package (PMCMR) R package. , http://CRAN.R-project.org/package=PMCMR (2014).
  18. Verma, P., Hellemans, K. G., Choi, F. Y., Yu, W., Weinberg, J. Circadian phase and sex effects on depressive/anxiety-like behaviors and HPA axis responses to acute stress. Physiol Behav. 99, 276-285 (2010).
  19. Schallert, T., Woodlee, M. T., Fleming, S. M. Experimental Focal Ischemic Injury: Behavior-Brain Interactions and Issues of Animal Handling and Housing. ILAR J. 44 (2), 130-143 (2003).
  20. Ruis, J. F., Rietveld, W. J., Buys, J. P. Properties of parametric photic entrainment of circadian rhythms in the rat. Physiol Behav. 50, 1233-1239 (1991).
  21. Ferguson, S. A., Maier, K. L. A review of seasonal/circannual effects of laboratory rodent behavior. Physiol Behav. 119, 130-136 (2003).
  22. Fujimoto, S. T., Longhi, L., Saatman, K. E., McIntosh, T. K. Motor and cognitive function evaluation following experimental traumatic brain injury. Neurosci & Biobehav Reviews. , (2004).
  23. Gold, E. M., Su, D., Lopez-Velazquez, L., Haus, D. L., Perez, H., Lacuesta, G. A., Anderson, A. J., Cummings, B. J. Functional assessment of long-term deficits in rodent models of traumatic brain injury. Regen. Med. 8 (4), 483-516 (2013).

Tags

Поведение выпуск 131 поведение neuroscore луч баланс луч прогулка рабочей памяти черепно-мозговой травмы травмы жидкости перкуссия Моррис воды лабиринт крыса
Обнаружение поведенческих дефицита в крыс после черепно-мозговой травмы
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Hausser, N., Johnson, K., Parsley,… More

Hausser, N., Johnson, K., Parsley, M. A., Guptarak, J., Spratt, H., Sell, S. L. Detecting Behavioral Deficits in Rats After Traumatic Brain Injury. J. Vis. Exp. (131), e56044, doi:10.3791/56044 (2018).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter