Login processing...

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

Behavior

الآلي، التحليل السلوكي طويلة الأجل للوظائف المعرفية في عدة نماذج الوراثية لمرض الزهايمر، باستخدام إينتيليكاجي

doi: 10.3791/58009 Published: August 4, 2018

Summary

وتصف هذه الورقة وضع بروتوكول للتقييم المعرفي للنماذج الوراثية مرض الزهايمر باستخدام نظام إينتيليكاجي، ونظام مراقبة سلوكية عالية إنتاجية الآلي مع تكييف هواء فعال.

Abstract

عوامل متعددة – مثل الشيخوخة والجينات – وكثيراً ما ترتبط بالتدهور المعرفي. نماذج الماوس المعدلة وراثيا من التدهور المعرفي، مثل مرض الزهايمر (AD)، أصبحت أداة واعدة لتوضيح الآليات الكامنة وتعزيز التقدم العلاجي. هو خطوة هامة التحقق من صحة وتوصيف شذوذ السلوكية المتوقعة في النماذج، وفي حالة إعلان، التدهور المعرفي. التحقيقات السلوكية الطويلة الأجل للحيوانات المختبرية لدراسة تأثير الشيخوخة الطلب جهودا كبيرة من الباحثين. يعتبر نظام إينتيليكاجي بطارية اختبار الفائق وفعالة من حيث التكلفة للفئران التي تلغي الحاجة للتعامل مع البشرية اليومية. هنا، نحن تصف كيف يستخدم النظام في فينوتيبينج طويلة الأجل لنموذج الوراثية مرض الزهايمر، مع التركيز تحديداً على الوظائف المعرفية. وتوظف التجربة البطارية المتكررة لاختبارات تقييم التعلم المكاني ووظائف تنفيذية. هذا فينوتيبينج العمر تعتمد على فعالية من حيث التكلفة يسمح لنا بتحديد آثار عابرة أو دائمة للجينات في مختلف الجوانب المعرفية.

Introduction

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

تطوير نماذج حيوانية للأمراض العصبية على مدى العقد الماضي قدمت فهم ميكانيكية على أساس ومن أجل تعزيز التقدم العلاجي1،2،3. تطبيق بطارية اختبار سلوكية الفائق في نماذج حيوانية الوراثية أداة لبحث عن مجريات الأمور للتحقيق في الآليات الأساسية للأمراض التي تصيب الإنسان وتحديد العلاجات المخدرات. البحث اختبار البطاريات تكييفها للمراقبة الطويلة الأجل للشيخوخة و/أو نماذج الخرف قد أجبرت تقليديا المختبرات أن تستهلك كميات كبيرة من القوى العاملة المتخصصة والوقت. نظام رصد المنزل-قفص سيكون استراتيجية فعالة من حيث التكلفة كما أنها ستخفض تكاليف المراقبة السلوكية بالبشر. ووضعت بعض فرق البحث الآلي الأدوات المستندة إلى الرؤية التي تساعد فينوتيبينج السلوكية لفرد واحد في قفص منزل صغير4،5،6. ومع ذلك، تحد هذه الأساليب التفاعل الاجتماعي وحجم بيئات الاختبار، ومجموعة متنوعة من التدابير السلوكية التي تشمل الوظائف المعرفية. إينتيليكاجي الجيل الثاني من نظام رصد المنزل-قفص مصممة لأداء مختلف المهام المعرفية في قفص منزل اجتماعية. الأهم من ذلك، يمكن إزالة هذا الأسلوب يوميا التعامل مع ذلك يتيح لنا القيام بالرصد السلوكي طويل الأجل مع تقييم للوظائف المعرفية، وأنه يمكن القضاء على الاحتياجات اللازمة للتعامل مع العملية المتخصصة، وتمكين استنساخه بدرجة عالية اقتناء البيانات7. وهنا يصف لنا على المدى الطويل فينوتيبينج والتحقق من الصحة في النماذج الماوس الوراثية لمرض الزهايمر (AD) التي تم إنشاؤها مؤخرا8،،من910 استخدام الرصد الرئيسية-قفص الآلي النظام. وأجرى بطارية اختبار، التي تشمل عمليات تقييم التعلم المكاني ووظائف تنفيذية، مرارا وتكرارا في نقاط متعددة من سن (9-12 و 14-17 شهرا). فينوتيبينج تعتمد على سن هذا سمح لنا بالتعرف على آثار عابرة أو دائمة للجينات في مختلف الجوانب المعرفية. ووجدنا أن أظهرت بعض النماذج الإعلانية تعمل كل عابر والدائمة للعديد من الجوانب المعرفية اختبار في تحليل طويل الأجل استخدام الآلي الرئيسية-قفص رصد نظام10. وهكذا، دراسة الآلي باستخدام نظام الرصد الرئيسية-قفص مفيدة وفعالة من حيث التكلفة phenotyping السلوكية الطويلة الأجل والتحقق من الصحة في النماذج المختلفة للخلل المعرفي.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

كافة الإجراءات التي أقرها الحيوان المؤسسية الرعاية واستخدام اللجنة، وأنها نفذت وفقا للمبادئ التوجيهية لمعهد علوم المخ بتبريد للتجارب الحيوانية.

1-إعداد جهاز

ملاحظة: لمحة عامة عن نظام الرصد الآلي للمنزل-القفص يرد في الشكل 1. كل نظام (39 سم × 58 سم × 21 سم) يحتوي على معالج واحد، وأربع غرف الزاوية، كل منها له اثنين من زجاجات المياه وهوائي خاتم للكشف عن هوية تردد الراديو مجاوبه مزروع في الحيوانات (الشكل 1A). أرقام تعريف المعالج تم تعريفها بواسطة محدد الدوارة (عناوين الأجهزة) (الشكل 1B). لا ينبغي أن تتداخل أرقام التعريف للمعالج. اثنين من الأبواب في كل زاوية يتم التحكم بواسطة أجهزة الكمبيوتر التي يتم استخدامها من أجل تكييف هواء فعال (الشكل 1). عادة، يمكن تقييم كل قفص الفئران تصل إلى 12 (انظر الشكل 2 كمثال للمجموعة السكنية). باستخدام عدد أكبر من الفئران مقبول. ومع ذلك، ينبغي أن تكفل أحد أن عدم مكافحة الفئران مفرطة وأنها مكتظة لا عندما يؤدون المهام قادرة على المنافسة بقوة.

  1. تتصل بكمبيوتر تسلسلياً عبر كابلات يمكن الأقفاص.
  2. قم بتوصيل كابلات البطارية المقابس في المعالج (على الطاقة). ينبغي أن يكون، ثم انتقل جميع المصابيح لبضع ثوان وينبغي نقل جميع الأبواب. في حالة عدم إيقاف تشغيل المصابيح أو إذا لم تتحرك الأبواب، افصل و replug التيار (قد يؤدي سوء التوصيلات الكهربائية إلى الأداء غير السليم).
  3. التأكد من أن أبواب إنزلاقية تفتح وتغلق بشكل صحيح. إذا لم تتحرك الأبواب بشكل صحيح، تحقق من مغناطيسات صغيرة تعلق على الذراع السوداء. في حالة حدوث هذه المشكلة في كثير من الأحيان، تنظر الالتصاق المغناطيس للذراع.
  4. مواصلة للتحقق من أحوال الأبواب في جميع أنحاء هذه التجارب (مرة واحدة على الأقل يوميا).
  5. قم بتشغيل جهاز الكمبيوتر.

2-البرامج

ملاحظة: تم تصميم جميع العناصر الثلاثة للبرنامج ("مصمم" و "وحدة تحكم" و "محلل") لنظام الرصد الآلي للمنزل-قفص كواجهات المستخدم الرسومية (الشكل 3). يمكن للمستخدمين بسهولة التحكم أو إضافة وظائف مختلفة أثناء التجربة.

  1. مما يجعل تجربة الملفات باستخدام "مصمم"
    ملاحظة: يتم استخدام "مصمم" إنشاء وتحرير ملفات تجريبية (البرامج على النظام) لأداء مختلف البروتوكولات التجريبية واختبار حالة النظام (الشكل 3A). ملف تجريبي واحد يقوم بتضمين قائمة الحيوانات وإعداد الأجهزة متعددة البروتوكولات التجريبية. المستخدمين يمكن أيضا الحصول على البروتوكولات المنشورة في دفتر اليومية عن طريق الاتصال المؤلفين.
    1. قم بإنشاء قائمة الحيوانات
      1. وتحدد الشروط. بناء التصميم التجريبي الكبير، الذي يشمل المعلمات التالية: 1) العدد من الفئران هذا الموضوع، 2) عدد الأسطر الوراثية (أو مجموعات العلاج)، 3) الجنس (ذكور الحيوانات، وأنثى الحيوانات أو كليهما)، و 4) العدد من القفص لاستخدامها.
      2. حدد نوع المناسبة المستجيب (داتامارس أو تروفان) في شريط الأدوات الرئيسي.
      3. تعيين "المجموعات". في لوحة "المجموعات"، إضافة أو إزالة مجموعات تجريبية (أي.، الأنماط الجينية أو العلاجات) عن طريق الضغط على "الخضراء الجمع (+)" أو الزر "الصليب الأحمر (س)" في إطار "مجموعات"، على التوالي.
      4. تعيين "مجموعات". استخدم الدالة "نظام المجموعة" لتشغيل مجموعات فرعية على قدم المساواة من خلال تحديد الزوايا الصحيحة وغير صحيحة ومحايدة والجانبين.
        ملاحظة: الزيارة، نوسيبوكي، ولعق الأحداث والبيانات الرئيسية لأي مهام السلوكية، جميعها مقترنة بالتعريف. هذا الإعداد مطلوب لمهام التعلم المكاني. مجموعات محددة لكل الحيوانات تبقى على حالها طوال التجربة. على سبيل المثال، في مجموعة واحدة لمكان التفضيل (PP) مهمة أو مكان تفضيل إلغائها (طاعون المجترات الصغيرة)، يتم تعريف زاوية واحدة الصحيح (الماء موجوداً) وثلاث زوايا وتعرف بأنها غير صحيحة (المياه--لا يمكن الوصول إليها). وبالإضافة إلى ذلك، يمكن ربط مجموعات بواحد آخر باستخدام الدالة "ربط".
      5. تعيين متغيرات بما في ذلك "اسم"، "العلامة" (معرف المستجيب)، "الجنس"، "المجموعة"، و "الكتلة".
      6. حفظ وقم بلصق قوائم الحيوان عن طريق تحديد "استيراد الحيوانات" و "تصدير الحيوانات"...... في شريط القائمة "ملف" للنسخ المتماثل قوائم الحيوان لتجربة أخرى.
    2. قم بإعداد الجهاز في التبويب "برنامج الإعداد" تعيين جميع النظم باستخدام أرقام المعرفات الخاصة بها المقابلة (عنوان الجهاز) في علامة التبويب "إعداد" كوريسبوند عدد العناوين في المقطع "مصمم" على العدد الفعلي لعناوين.
    3. بناء البروتوكولات التجريبية في علامة التبويب "إينتيليكاجي"
      1. بناء البروتوكولات التجريبية في علامة التبويب "إينتيليكاجي" باستخدام الرأس التالية وأدنى علامات تبويب (علامات تبويب "وحدة" و "الخيار").
      2. تصميم هياكل تجريبية في الفضاء "الوحدة النمطية" عن طريق النقر فوق علامة التبويب "وحدة نمطية" (الشكل 3A). لإضافة وحدات جديدة، اضغط على "إضافة" (الأخضر بالإضافة إلى الأزرار في علامة التبويب "وحدة نمطية").
        ملاحظة: هناك أربعة أنواع مختلفة من مكونات، هي: "المهام"، "تيلس"، "الصحفيين"، و "الأحداث". عادة، تبدأ تجربة مع حدث الزناد، إلا وهي "زيارة" أو "نوسيبوكي" أو "الشرب". لتحديد الحدث الزناد، سحب الوحدة المقابلة من قسم الأحداث لتحديد علامة البدء. في وقت لاحق، تعيين الإخراج لمشغلات معينة (مثل فتح الباب)، سحب الوحدات من قسم "المهام" (على سبيل المثال-، "الباب"، "قيادة"، و "الهواء").
      3. قم بسحب الوحدات التي تظهر في جزء "الوحدات"، فضاء "وحدة نمطية".
        ملاحظة: مرة أخرى، يمكن للمستخدمين الحصول على البروتوكولات المنشورة (كملفات تجريبية) من المؤلفين وإعادة استخدام الملفات عن طريق استيراد قائمة الحيوانات الجديدة. لم يكن لديك المستخدمين لجعل كافة الوحدات النمطية.
      4. جعل وحدة نمطية تكيف (جيش الشعب الجديد) نوسيبوكي (الشكل 6A)، اسحب وحدة "الباب" من المقطع "مهام" ووحدات "بوابة" و "الموقت" من قسم "تيلس" الوحدات "الزيارة" و "نوسيبكي" من قسم "الأحداث" فضاء "الوحدة النمطية".
      5. ربط "أي" على الخط "على" وحدة نوسيبوكي "في" في وحدة البوابة. ربط "الخروج" إلى "إغلاق" في وحدة "بوابة". ربط "خارج" في "البوابة" إلى "تنشيط" في وحدة "الموقت". ربط "خارج" في بوابة مفتوحة في وحدة "الباب". ربط "خارج" في وحدة "الموقت" إلى "إغلاق" في وحدة "الباب". تعيين "الفترة" ك 5,000 (ms) في قسم جهاز ضبط الوقت.
        ملاحظة: يتم استخدام وحدة "بوابة" للتحكم في الإدخال والإخراج في التسلسل. في حالة "فتح" (الحالة الافتراضية)، وسيتم تشغيل تسلسل متصل إلى "إخراج". وفي المقابل، في حالة "إغلاق"، سيتم إيقاف تسلسل متصل بالإخراج. يمكن أن يكون احتمال سعر الفتح المحدد (6A الشكل، الشكل 8 أ، و الرقم 9 ألف). يتم استخدام "الوحدة النمطية المحدد" لتغيير الوحدات النمطية عشوائياً أو في تسلسل معين خلال نفس الفترة التجريبية. في هذه المهمة وقت رد الفعل المسلسل (الصربية)، على سبيل المثال، الوحدات النمطية (ذات أطوال متغير التأخير) هي عشوائياً تحولت في نهاية كل زيارة استخدام "الوحدة النمطية محدد" (مجموعة "راندوميكسكلوديديفو" وضع) مرتبطة ببند "نهاية" لوحدة "الزيارة" (الشكل 8 أ ). سيتم استخدام وحدة "الخائن" لتوجيه إشارة إدخال إلى جانب محدد من الزاوية. وهذا مطلوب من أجل وحدات أكثر تعقيداً مثل تلك المستخدمة في المهمة الصربية أو تأخير خصم (دد)، والتي تتطلب عملية جانب معين. على سبيل المثال، في مهمة DD، سيتم فتح جانب واحد فقط (الجانب المحلاة) مع تأخير (الشكل 9 ألف).
      6. تعريف الحالة الأولية للأبواب في أقفاص في علامة التبويب "خيارات" تعيين جميع الأبواب مغلقة في الدورة غير الشرب كحالة نموذجية أولية لمهام PP أو طاعون المجترات الصغيرة.
      7. مجموعة الجداول الزمنية في علامة التبويب "خيارات". تغيير الوحدات النمطية في نقاط زمنية معينة، ويتم تنفيذ الإجراء المحدد في نافذة "أنماط اليوم".
        ملاحظة: يمكن استخدام الجزء "أنماط اليوم" لتعيين الإطار الزمني التجريبي. عادة، الليل، المرحلة النشطة من الفئران، يستخدم لتقييم السلوك في المهام المعرفية. ينبغي أن يلاحظ أن مدة المهمة التي قد تؤثر على مقدار كمية المياه. إذا كانت المدة طويلة في مهام سهلة نسبيا، قد إنقاص الأداء في نهاية المطاف إلى النافذة الزمنية نظراً للارتياح. وهكذا، الإطار الزمني مطلوب لتعيين بعناية.
  2. تجربة تشغيل باستخدام وحدة "تحكم"
    1. تحميل الملف التجريبي عن طريق الضغط على "التجربة".. زر في المقطع "الإعداد" في "وحدة التحكم".
    2. تشغيل التجربة بالضغط على زر "ابدأ" لوحدة "تحكم" (مركز الجزء الأيمن).
    3. رصد ووضع تصور للحالة الراهنة للنظام والفئران.
      ملاحظة: يتم تفسير الأحداث السلوكية كما يلي: زيارة، الدخول إلى زاوية (الكشف عن طريق الاستشعار الحراري)؛ نوسيبوكي، وضع الآنف إلى الثقب داخل الزاوية (الكشف عنها بواسطة الأشعة تحت الحمراء، ويمكن تقسيمها إلى نوسيبوكي اليمين واليسار)؛ لعق، ولغ الكشف عنها بواسطة ليكوميتير (تحسب كوقت الاتصال والتردد).
    4. التحقق من حالة النظام، ولا سيما الاهتمام بأن تحذر بعناية.
      تنبيه: سوف يكون عن الأخطاء بسبب علامة حيوان غير صحيحة (رقم مرسل) في السجل حتى إذا كان الرقم الفعلي العلامة الصحيحة (أي.، "غير مسجلة العلامة * * *"، "وجود إشارة دون تسجيل الهوائي"، إلخ.). قد يكون هذا بسبب استخدام المستجيب التي أوشكت على الانتهاء. ومع ذلك، هذا الخطأ لا تمثل مشكلة خطيرة. في هذه الحالة، واحدة ينبغي إعادة فحص أن يمكن كشفها بالحيوان المحددة في الرسالة. سيتم عرض الأخطاء بسبب فترات طويلة دون زيارة أو الشراب كما، على سبيل المثال، "* * * (الحيوان معرف) لم تقم بأي زيارات خلال دقائق 720 آخر" (الشكل 3). فحص دقيق للعديد من الاحتمالات التي قد تؤدي إلى مثل هذه الأخطاء. القضية الأكثر خطورة أن الحيوان فعلا ميت. إمكانية ثاني أخطر هو أن هناك مشكلة مع نظام الكشف للحيوان (المستجيب لا يعمل أو قد انخفض). الاحتمال الثالث أن الحيوان فقط غير نشطة. إذا الحيوان لا يجعل أي زيارة لمدة 24 ساعة كاملة، أن تنظر المجرب إزالة الحيوان من القفص بسبب حالته الصحية. مشكلة خطيرة يحتوي مؤشر خطأ هو من الباب عدم إغلاق (دائماً تقريبا بسبب المشاكل مع المغناطيس على الباب). هذا يؤدي إلى إنشاء زاوية غير ملائمة للشرب. للتحقق من هذه المشكلة، يجب التحقق من أوضاع جميع الأبواب خلال جلسة غير الشرب على الأقل مرة واحدة في يوم. لا يمكن استخدام البيانات المكتسبة عند وجود هذه المشكلة لتحليل المهام PP، طاعون المجترات الصغيرة، والصربية أو DD.
    5. إخراج جميع الأحداث السلوكية مع العلامة للوقت والمعلومات الحيوان عن طريق الضغط على زر "إيقاف" على "وحدة" (الشكل 3B).
  3. معالجة البيانات باستخدام "محلل"
    1. استخدام "محلل"، تحليل ووضع تصور للبيانات.
    2. تصدير بيانات إهمال الوقت كملفات أكسل (الشكل 3). أن النتائج رسومية تظهر في علامة التبويب "المخططات" يمكن تسهيل فهم البيانات. في علامة التبويب "البيانات"، البيانات مرتبة في أعمدة متعددة ويمكن فرز وتصفية باستخدام أية معلمات.

3-إعداد الحيوان

  1. استخدام الحيوانات ما يزيد على 15 ز (عمره شهرين أو أكثر).
    ملاحظة: إذا الحيوانات أصغر من 15 ز، الفئران متعددة يمكن زيارة ركن في وقت واحد، مما يؤدي إلى الفشل في جمع البيانات. ينبغي رصد الذين تتراوح أعمارهم بين الحيوانات بعناية التأكد من أنها قادرة على القفز إلى الزوايا وتسلق وحدة التغذية. قد يموت بعض الفئران الأكبر سنا أو الفئران مع الطفرات الوراثية العارضة الإعاقات الحركية نظراً لأنها لا يمكن الوصول إلى المياه أو الطعام.
  2. الحد من المخاطر المحتملة للعدوان.
    ملاحظة: حتى عند استخدام الفئران الإناث، فمن الأفضل أن تبدأ الإسكان جميع الفئران معا في قفص في سن مبكرة (أيفي سن شهر 1) قبل البدء بالتجربة. ينبغي الحصول على لمحة عن السطر الماوس، لا سيما فيما يتعلق بالنزعة العدوانية، عند استخدام الفئران الذكور في القفص.
  3. زرع مرسلا تحديد الترددات الراديوية (إبرة معقمة، وشملت) تحت الجلد في الفئران في منطقة عنق الرحم دورسو تحت التخدير استنشاق isoflurane (الشكل 4).
    1. ضع الماوس في قاعة لتحريض التخدير.
    2. ضبط مقياس الأكسجين التدفق إلى 0.8 إلى 1.5 لتر في الدقيقة و isoflurane المبخر إلى 2.0 إلى 2.5 في المائة.
    3. حرر زر الماوس من قاعة التوجيهي بعد معدل التنفس يصبح بطيئا (حوالي 5% قطره).
    4. المحافظة على التخدير مع قناع لوجه.
    5. تطبيق مرهم العيون إلى العيون لمنع جفاف العين.
    6. قرصه ورفع الجلد حول الجزء الخلفي من سكابولاي لإنشاء جيب.
    7. إخماد الحقن مع الإيثانول 70% لتقليل إدخال الشعر في الفضاء تحت الجلد. ثم، قم بإدراج إبرة الحقن من خلال الجلد موازية للعمود الفقري.
    8. إخراج الرقاقة تحت الجلد.
    9. قرصه الرقاقة من خلال الجلد للحفاظ على المساحة بين سكابولار.
    10. سحب الإبرة ببطء. تواصل قرصه منطقة لبضع ثوان لتوفير الأرقاء.
    11. استخدام تخفيف الألم بعد انتهاء الإدارة إذا تم إدخال الإبرة بشكل غير صحيح.
    12. حرر زر الماوس من التخدير.
    13. ضع الماوس في قفص انتعاش ورصد ذلك حتى تستيقظ والتحرك. تجنب ترك الماوس غير المراقب.
    14. العودة الماوس إلى القفص المنزل مرة واحدة فقد أصبح الإسعافية تماما.
    15. فحص المستجيب مزروع مع قارئ المستجيب لمدة أسبوع واحد على الأقل.
      تنبيه: موقف مجاوبه مزروع في غاية الأهمية لتحديد (انظر الشكل 2). عدم إدراج المستجيب عمودياً في الرقبة. يمكن أن يسبب هذا، والحيوانات تلقي إصابة خطيرة في النخاع الشوكي للحيوان. في بعض الأحيان تسقط مرسلا بعد بعض ساعات أو أيام. تحقق إذا كان يعمل المستجيب باستخدام قارئ المستجيب. في اختياري، زرع المستجيب مرة أخرى إذا ما وقعت؛ ومع ذلك، تكرار إعادة الزرع قد تسبب التغييرات السلوكية مصطنعة. تحقق من تاريخ انتهاء الصلاحية. وكثيراً ما سيحيل مرسلا منتهية الصلاحية إشارات غير صحيحة هذا أدى إلى فقدان البيانات.
  4. إدخال الحيوانات في القفص وتحقق مرسلا مزروع في الفئران باستخدام القراء المستجيب. إزالة الفئران إذا لم يتم الكشف عن مرسلا.

4-تشغيل والتجارب

ملاحظة: يتم تغذية libitum الإعلانية مع تشو الماوس القياسية الفئران والاحتفاظ بها مع الأسرة الاصطناعية التي يتم تغييرها كل 1 أو 2 أسابيع تبعاً لجدولة المهمة. تجنب تغيير الفراش أثناء مهمة التعلم المكاني لا سيما الأولى 1-2 يوما. أضواء على بين 08:00 و 20:00. يتم تنفيذ وحدات تجريبية التتابع وفقا للمسائل العلمية. الجدول التجريبي يتضح في الشكل 5.

  1. النشاط العام
    ملاحظة: الفئران التتابع تتكيف مع البيئة في القفص استخدام الشروط التجريبية الثلاثة: "تكييف مجاناً"، حيث الحيوانات يمكن دائماً الحصول على زجاجات المياه في الزوايا متحررا (يوم واحد إلى أسبوع واحد للتعود عادة ما يعتبر كافية)؛ جيش الشعب الجديد، حيث يمكن الوصول إلى الفئران زجاجات المياه 5 s بعد كل نوسيبوكي في الثقوب أمام الأبواب في الزوايا (اليوم 3 إلى 1 الأسبوع التعود يعتبر عادة كافية)؛ و "تكييف الدورة شرب"، حيث يمكن للفئران الوصول زجاجات المياه في وقت محدد من اليوم.
    1. إعداد ملفات التجربة لمهام اتحاد كرة القدم، وجيش الشعب الجديد، وبدل الإقامة اليومي.
    2. قم بتشغيل مهمة اتحاد كرة القدم في "وحدة التحكم".
    3. قياس عدد الزيارات، نوسيبوكيس و/أو لعق الحلقات النشاط اليومي أو الإيقاعية دورياً كمؤشر للنشاط العام.
    4. قم بتشغيل مهمة جيش الشعب الجديد في "وحدة التحكم".
    5. تشغيل المهمة بدل الإقامة اليومي في "وحدة التحكم".
      ملاحظة: تتطلب العديد من نماذج التعلم التكيف لدورة مياه الشرب. لتحديد الجدول الزمني لبدل الإقامة اليومي، استخدام وحدات تجريبية مختلفة اثنين: جلسة العمل الافتراضي (للحرمان من الماء)، ودورة مياه الشرب. لا يمكن الوصول إلى الفئران زجاجات المياه لأنه لا يحدث أي شيء بعد نوسيبوكي في الوحدة النمطية الافتراضية. دورة مياه الشرب غير متطابقة إلى وحدة جيش الشعب الجديد. ثم يمكن أن تحول على الجدول الزمني المحدد في علامة التبويب "خيارات" في "مصمم" للدورة غير الشرب تحددها وحدة نمطية أخرى.
  2. التعلم المكاني ومهام الذاكرة
    ملاحظة: يتم استخدام المهمة PP لتقييم التعلم المكاني (عادة من 5-7 أيام). في هذه المهمة PP، حدت الفئران إمكانية الوصول إلى المياه في ثلاثة من أصل أربعة زوايا (الزاوية الصحيحة واحدة وثلاث زوايا غير صحيحة). وبالتالي، سيتعين الحيوانات زيارة زاوية معينة لشرب الماء خلال دورات مياه الشرب. المهمة طاعون المجترات الصغيرة تستخدم لتقييم المرونة أو كومبولسيفيتي والقدرة على تغيير السلوك بطلاقة (عادة من 5-7 أيام). في المهمة طاعون المجترات الصغيرة، الفئران يمكن فقط الوصول إلى الماء في زوايا المعاكس المستخدمة كالزاوية الصحيحة في المهمة PP.
    1. إعداد ملفات التجربة للمهام PP وطاعون المجترات الصغيرة. تحديد الزوايا الصحيحة للفئران بإعداد "مجموعات" (عادة 1-4 زوايا كل) في علامة التبويب "الحيوان" من "مصمم" (انظر الشكل 6A، أسفل). تجنب حركة المرور الكثيفة في زاوية واحدة، تخصص الزوايا الأربع للفئران كل موحد.
    2. تشغيل المهمة PP في وحدة التحكم.
    3. تقييم أداء التعلم المكاني في الوقت، والأرقام، والنسبة المئوية نوسيبوكيس الصحيح.
      ملاحظة: الإصدار الحالي من المهمة PP يركز أكثر على المكاني التعلم بدلاً من الذاكرة المكانية، كما لا تتطلب المهمة فجوة زمنية بين التجارب المختلفة. التركيز أكثر على الذاكرة المكانية، النظر في استخدام المهمة مكان الأبطال (السلطة الفلسطينية) أو إصدار جديد غير معرف المهمة المكانية التي تستخدم فجوات زمنية محددة بين المحاكمات.
    4. تشغيل المهمة طاعون المجترات الصغيرة في "وحدة التحكم".
    5. تقييم مرونة أو compulsivity استناداً إلى مسار الوقت والعدد ونسبة نوسيبوكيس الصحيح.
      ملاحظة: يتطلب تفسير البيانات طاعون المجترات الصغيرة عدة أحكام دقيق. الأداء الأولية المهمة طاعون المجترات الصغيرة تعتمد بشدة على أداء المهمة PP. يرجع ذلك إلى أن مهمة طاعون المجترات الصغيرة يعتمد على التدخل أو ضرورة لتغيير السلوك. ولذلك، يمكن أن يكون أداء تقرير أداء البرنامج لا سيما الفقيرة إذا أداء المهمة PP ما يقرب من 100 ٪ صحيحة. ويمكن اعتبار المرونة واحدة من المهام التنفيذية11،،من1213.
    6. تقييم الذاكرة المكانية الخوف في السلطة الفلسطينية.
      ملاحظة: مهمة السلطة الفلسطينية يتكون من 4 دورات متواصلة: التعود (اليوم الأول)؛ تكييف (نفخة الهواء هو عرض بعد نوسبوكي في أي من الجانبين من زاوية محددة مسبقاً [نوسيبوكي غير صحيحة]، يوم 2)؛ فاصل 24 ساعة خارج القفص الاختبار (توضع الفئران عائدين إلى المنزل العادي-الأقفاص، day3)؛ وضع الفئران مرة أخرى إلى القفص الاختبار دون الهواء-نفخة (4 – 10 أيام).
      1. إعداد ملفات التجربة للسلطة الفلسطينية.
      2. قم بتشغيل عملية تعود (اليوم الأول).
      3. تشغيل مكيف (2 يوم).
      4. تأخذ الفئران في أقفاص منزلية عادية والحفاظ على ح 24 (day3).
      5. اتخاذ الفئران مرة أخرى إلى القفص اختبار وتشغيل بروتوكول الاختبار (يوم 4-10).
      6. تقييم التعلم المكاني البرود استناداً إلى النسبة غير صحيحة نوسيبوكيس يوم تكييف (2)، البرود الذاكرة المكانية وبناء على ذلك اليوم من العودة إلى القفص الاختبار (اليوم الثالث)، وانقراض التعلم استناداً على ذلك أيام 4 – 10.
  3. تقييم الوظيفة التنفيذية (الاندفاع والاهتمام كومبولسيفيتي)
    1. المهام الصربية
      ملاحظة: سابقا كان وصف هذا الإجراء بمزيد من التفصيل10،14. في هذه المجموعة من المهام، يتم تشغيل كافة الزوايا الأربعة بنفس الطريقة، 24 ساعة يوميا. الصربية تتكون من دورتين تدريبيتين (الصربية-التدريب 1 و 2)، ودورتين الاختبار (الصربية-الاختبار 1 و 2). في الدورة التدريبية الأولى (الصربية-تدريب 1)، يتم تدريب الحيوانات لمعرفة أن الضوء الأصفر الصمام إشارة بدء نوسيبوكي. وميض الأضواء الصمام دائماً مباشرة بعد نوسيبوكي الأولى (تأخير تعيين إلى 0 ثانية).
      في الدورة التدريبية الثانية (الصربية-تدريب 2)، يتم تعيين التأخير إلى تختلف عشوائياً بين 0.5، 1.0 و 2.0 و 4.0 s. وخلال هذه الفترة، قد ردود سابقة لأوانها لا نتيجة (قبل التدريب). أي نوسيبوكي خلال فترة التأخير يعتبر استجابة سابقة لأوانها، بينما نوسيبوكي الأولى عند فتح الباب (5 ق) يعتبر استجابة صحيحة. في الدورة الأولى اختبار (الصربية-اختبار 1، تستخدم لتقييم الاندفاع)، نوسيبوكي الأول يعرف الجانب الصحيح، ويبدأ فترة تأخير (0.5 – 4.0 s، اعتماداً على المرحلة المهمة)، بعد الذي يتم تشغيل الأضواء الصفراء لفترة زمنية محددة (مدة التحفيز = 2.0 s، اعتماداً على المرحلة المهمة). ثم يتم فتح الباب. نوسيبوكي الأولى بعد فترة تأخير فتح الباب (5 ق) ويعتبر نوسيبوكي صحيح بينما يعتبر أي نوسيبوكي خلال فترة التأخير نوسيبوكي سابق لأوانه. وهناك عدة تعديلات في الدورة الثانية لاختبار (الصربية-اختبار 2، المستخدمة لتقييم الاهتمام). بعد بدء تشغيل حافزا (0.2 – 1.0 s، أقصر قليلاً من الاختبار الأول)، ترد الفئران مع فترة زمنية يتم خلالها السماح نوسيبوكيس (عقد المحدودة، وعادة 2 s). فتح الأبواب (5 ق) إلا بعد نوسيبوكي صحيح، وهو نوسيبوكي الأولى خلال عقد محدود. حذف نوسيبوكي نوسيبوكيس بعد وتعتبر عقد محدود ولا تؤدي إلى أي تغيير في النتائج. الأخطاء وتنقسم إلى ثلاثة أنواع: نوسيبوكي سابق لأوانه، ونوسيبوكي مهملة والإغفال (نوسيبوكي الأولى فقط). اختبار الاهتمام يتطلب القدرة على إشعار فلاش LED (المعرفة بواسطة مدة مدة التحفيز) فضلا عن الاستجابة السريعة معتدلة (المعرفة بواسطة مدة عقد محدود). ويتضح في الشكل 7الدورة وقت المحاكمة.
      1. إعداد ملفات التجربة للمهام الصربية.
      2. تشغيل 1 الصربية-التدريب لمدة 3 أيام.
      3. تشغيل 2 الصربية-التدريب لمدة 7 أيام.
      4. قم بتشغيل اختبار الصربية 1 (الاندفاع) لمدة 7 أيام. حساب الاندفاع استناداً إلى الصيغة التالية:
        Equation 1
        P هو عدد المحاكمات نوسيبوكي السابق لأوانه (أو عدد نوسيبوكي غير صحيحة)، حيث T هو عدد المحاكمات مجموع (عدد نوسيبوكي الأولى).
      5. تشغيل 2 اختبار الصربية (اهتمام) لمدة 7 أيام. حساب الدقة (والذي يعتبر مؤشرا من مؤشرات أداء للاهتمام) باستخدام الصيغة التالية:
        Equation 2
        C هو عدد المحاكمات نوسيبوكي الصحيح (عدد صحيح نوسيبوكيس الثانية)، T هو عدد المحاكمات مجموع (عدد نوسيبوكيس الأولى)، س هو عدد المحاكمات الإغفال (عدد المحاكمة مفقود من نوسيبوكي ثاني)، حيث P هو العدد من السابق لأوانه محاكمات نوسيبوكي (أو العدد من نوسيبوكي غير صحيحة الثانية قبل عقد محدود).
    2. المهمة DD
      ملاحظة: هذا مهمة اختيار بسيطة، حيث تختار الحيوانات إلى الانتظار لشرب المياه المحلاة (SW أو السكرين 0.5% أو السكروز 10 ٪) مع تأخير أو شرب الماء العادي دون تأخير. يفتح الباب على الجانب الذي تم اختياره في حين ما زالت مغلقة بالباب على الجانب الآخر. وتخصص سويسري والماء العادي في الجانبين الأيمن أو الأيسر من جميع الزوايا مطابق تماما. جدولة المهمة DD تشمل دورات التدريب والاختبار. في الدورة التدريبية، يمكن الوصول إلى الفئران سويسري والمياه دون وقت انتظار. وهكذا، ستضع الفئران تفضيلها للجانب SW. في دورات الاختبار، وقت الانتظار يزيد يوميا (أي., 0, 1, 2,..., 8 s). زيادة التأخير تسلسلياً يوميا بجعل وحدات نمطية متعددة نستعرض طول تأخير مختلفة (0, 1, 2,..., 8 s) ووضع "ربط" في المناطق "وحدة" و "خيارات" (أنماط اليوم). تعمل كافة الزوايا الأربعة في هذه المهمة، بنفس الطريقة، 24 ساعة يوميا.
      1. إعداد ملف تجريبي للمهمة DD.
      2. تعريف الجانب للموجة الثانية (الجانبين اليمين أو اليسار في جميع الزوايا).
      3. استبدال زجاجات المياه على جانبي المعرفة بزجاجات تحتوي على مقصدين
      4. تشغيل الدورة التدريبية لتدريب الحيوانات للشرب سويسري في الجانبين محددة مع أي تأخير لمدة 5 – 7 أيام.
      5. حساب مؤشر الأفضلية، الذي يعرف بأنه النسبة لعق أو نوسيبوكينج إلى جانب الموجه الثانية إلى العدد الإجمالي يلعق أو نوسيبوكيس. فهرس تفضيل الجانب SW تحتوي على هكذا يحسب ك:
        Equation 3
        أو
        Equation 4
        الرقم القياسي السابق يركز أكثر على نتائج العمل، بينما هذا الأخير ويركز أكثر على اختيار السلوك.
        ملاحظة: تأكد من أن معظم أجهزة الماوس اختيار تفضيلي الجانبين مع الموجه الثانية (> 90% للمؤشر على أساس عدد لعق، > 80% لأول مؤشر على أساس نوسيبوكي) في نهاية التدريب.
      6. وفي وقت لاحق، تشغيل الدورة اختبار المهمة DD لمدة 9 أيام (تأخير 0 إلى 8 ق).
      7. تقييم مسار الوقت للتغيير في التفضيل تجاه الجانب مع سويسري لتقييم في كومبولسيفيتي.
  4. تحليل البيانات
    1. فتح المحفوظات استخدام "محلل" وتصدير كافة البيانات إلى ملفات Excel. إذا كان مقدار المبلغ البيانات كبيرة جداً، فمن الأفضل لتصفية البيانات (أي. واستخراج دورة مياه الشرب للمهام المكانية، واستخراج نوسيبوكيس الأولى والثانية للمهام الصربية).

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

في دراستنا السابقة، تم الكشف عن أوجه النقص المعرفي تعتمد على العمر في نماذج الإعلانات بتجارب استخدام الآلي الرئيسية-قفص رصد نظام10. أدائها نماذج الإعلانات في PP كان سليما في صغار البالغين وكبار السن من المواضيع؛ ومع ذلك، كان الأداء في تقرير أداء البرنامج إلى حد كبير وتدريجيا البصر (الشكل 6). من المهم أيضا لمراقبة السلوك العام أو القلق في مرحلة التكيف لأن هذه الصفات قد تؤثر على الإدراك15. النماذج الإعلانية التي لم تظهر أي تشوهات جسيمة في الزيارة، ونوسيبوكي، وأرقام لعق في دورات كرة القدم، والتي أرستها وبدل الإقامة اليومي. وهكذا، النماذج الإعلانية قد يكون أقل مرونة.

لتقييم الوظائف التنفيذية، سجلت أداء السلوكية في الصربية و DD. الموديلات الإعلانية (NL-ز-و) تفتقر إلى الدقة في المرحلة الأخيرة من الصربية (الصربية-اختبار 2) (الشكل 8). كومبولسيفيتي تيسير لوحظ في الشباب والمواضيع القديمة من الفئران NL-ز-و (9B الشكل، أعلى). من المثير للاهتمام، وعلى الرغم من أن هناك زيادة في كومبولسيفيتي الفئران NL-و الذين كانوا صغار البالغين، وفي سن الشيخوخة، أصبح مماثلاً للفئران البرية من نوع (9B الشكل، أسفل). وهذا مثال على النمط الظاهري عابرة من الطفرة NL-F.

Figure 1
رقم 1: مكونات نظام الرصد الآلي للمنزل-القفص. (أ) نظرة عامة على النظام. (ب) موقع الموصلات. الزاوية (ج) الدائرة مع الباب استثابي. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

Figure 2
الشكل 2: مثال للإسكان مجموعة للدراسة- عادة، يتم استخدام 12 من الفئران في قفص. في حالة استخدام أربعة مجموعات (ثلاثة نماذج الوراثية والبرية من نوع واحد)، تعتبر الفئران الثلاثة في المجموعة الواحدة إينتيليكاجي كافية. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

Figure 3
الشكل 3: البرمجيات للنظام- (أ) "المصمم" المستخدمة في إنشاء ملفات تجريبية. اليسار: جزء قائمة الحيوانات تتضمن المعلومات تعريفات الحيوان والمجموعة. الحق: هو استخدام "الفضاء الوحدة النمطية" تعريف العمليات التجريبية. (ب) "وحدة تحكم" يمكن استخدامها لتشغيل ومراقبة وتسجيل التجارب. اليسار: حالة واحدة من القفص العمل مع عرض زيارة الحيوانات، نوسيبوكي، ولعق في الزوايا الأربعة. الحق: سوف تظهر windows التنبيه إذا كان يحدث بعض المتاعب. (ج) "محلل" يمكن استخدامها لمعالجة وتصدير البيانات التي يحصل عليها من قبل وحدة تحكم. اليسار: جميع البيانات يتم المفتاحية معلومات الحيوان، والبيئة داخل القفص، والوقت. تصفية سوف تساعد زيادة التحليل في Excel أو برامج تحليلية أخرى. حق: الإطار الزمني للزيارات (أيضا نوسيبوكي أو ولغ) يمكن أن تظهر على حدة. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

Figure 4
الشكل 4: غرس المستجيب. (أ) الرقائق الدقيقة للمستجيب (داتامارس). (ب) الجانب عرض لغرس المستجيب (ترانسبونديرينج). تجنب تسبب إصابات في الحبل الشوكي. (ج) عرض أعلى من المستجيب. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

Figure 5
الرقم 5: الجدول الزمني لهذه التجارب للتقييم المعرفي مع نظام الرصد الآلي للمنزل-القفص. بطارية اختبار للتقييم المعرفي وأجرى مرتين (مجموعة 1، 9-12 شهرا القديمة؛ والثانية مجموعات، 14 – 17 شهرا) تليها تجارب لتقييم النشاط العام في نهاية المطاف (المجموعة الثالثة [18 شهرا من العمر]). وعينت هذه البطارية لتقييم مجالات معرفية متعددة (المبين بالألوان-الأحمر: النشاط العام؛ الأزرق: التعلم المكانية والذاكرة؛ الأخضر: وظيفة تنفيذية)، يحتوي على مزايا في التحقق من صحة وتوصيف للعجز الإدراكي المتوقعة. اتحاد كرة القدم: التكيف مجاناً؛ جيش الشعب الجديد: نوسيبوكي التكيف؛ بدل الإقامة اليومي: شرب الدورة التكيف؛ PP: تفضيل المكان؛ طاعون المجترات الصغيرة: عكس تفضيل المكان؛ الصربية: وقت رد الفعل المسلسل (للاندفاع واهتمام)؛ السلطة الفلسطينية: مكان الأبطال؛ DD: تأخير خصم. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

Figure 6
رقم 6: التصميم التجريبي والممثل نتائج المهام PP وطاعون المجترات الصغيرة- (أ) أعلى، تصميم وحدة مثال PP أو طاعون المجترات الصغيرة. أسفل، يتم تغيير إعداد ركن للجانب الآخر في تقرير أداء البرنامج الصحيح. (ب) العجز في عكس المكاني التعلم في نموذج إعلان (NL-ز-و) أثارت في سن الشيخوخة. هي التعبير عن البيانات يعني ± الخطأ المعياري للوسط (SEM). ∗ف < 0.05؛ ∗∗ف < 0.01. تشير الألوان إلى مجموعات المقارنة: الأزرق: NL مقابل الوزن؛ الأحمر: NL-و مقابل الوزن؛ الأخضر: NL-ز-و مقابل WT. لقد تم تعديل هذا الرقم من مرجع10. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

Figure 7
رقم 7: محاكمة تدفق المهام الصربية- اليسار: المحاكمة تدفق الصربية (imp). نوسيبوكي الأول ويعرف الجانب الصحيح، ويبدأ فترة تأخير (0.5 – 4.0 s)، بعد الذي يتم تشغيل المصابيح الصفراء. ثم يتم فتح الباب. حق: المحاكمة تدفق الصربية (توري). نوسيبوكي الأول ويعرف الجانب الصحيح، ويبدأ فترة تأخير (2.0 s)، بعد الذي يتم تشغيل الأضواء الصفراء في وقت أقصر (0.2 – 1.0 s). وترد الفئران مع فترة زمنية يتم خلالها السماح نوسيبوكيس (عقد المحدودة، 2 s). فتح الأبواب (5 ق) إلا بعد نوسيبوكي صحيح، وهو نوسيبوكي الأولى خلال عقد محدود. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

Figure 8
الشكل 8: تصميم تجريبي والتمثيلية نتائج المهام الصربية- (أ) تصميم وحدة مثال للصربية. (ب) إيلاء اهتمام الانخفاض في نموذج إعلان خاصة في السن المتقدمة. يتم التعبير عن البيانات كما يعني ± sem. ∗ف < 0.05؛ ∗∗ف < 0.01. تشير الألوان إلى مجموعات المقارنة: الأزرق: NL مقابل الوزن؛ الأحمر: NL-و مقابل الوزن؛ الأخضر: NL-ز-و مقابل WT. لقد تم تعديل هذا الرقم من مرجع10. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

Figure 9
الشكل 9: تصميم تجريبي والتمثيلية نتائج مهمة DD. (أ) مثال على الوحدة النمطية للمهمة DD. (ب) تيسير كومبولسيفيتي في نموذج الإعلان (NL-ز-و) في كل من الشباب والعصور القديمة. وهذا مثال على النمط الظاهري. من ناحية أخرى، زاد compulsivity عابر في آخر الإعلان النموذجي (NL-F). يتم التعبير عن البيانات كما يعني ± sem. ∗ف < 0.05؛ ∗∗ف < 0.01. تشير الألوان إلى مجموعات المقارنة: الأزرق: NL مقابل الوزن؛ الأحمر: NL-و مقابل الوزن؛ الأخضر: NL-ز-و مقابل WT. لقد تم تعديل هذا الرقم من العمل السابق10. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

وتصف هذه الورقة طريقة استخدام نظام الرصد الآلي للمنزل-قفص لفحوصات طويلة الأجل المعرفية والسلوكية في نماذج الإعلانات المعدلة وراثيا. أن الخطوة الأكثر أهمية هو غرس المستجيب في الموضع الملائم. قبل القيام بغرس، التأكد من تاريخ انتهاء الصلاحية المستجيب أن لم يجتز. والنقطة الهامة الثانية للتحقق من أداء النظام يوميا، لا سيما وأن مشكلة بسيطة يمكن أن تصبح بعد ذلك أحد أكثر خطورة أثناء الدراسة (أي.، وهو مكدسة الباب، سقطت خارج المستجيب، سوء التوصيلات الكهربائية، إلخ .). ثالثا، من الضروري أن تكون قادرة على إطلاق النار المتاعب نظراً لأن العديد من القضايا قد تحدث خلال الجدول التجريبي.

وعرض هذه الورقة مجموعة أساسية من مهام التقييم المعرفي. وأنتجت هذه المهام بالإشارة إلى التجارب السلوكية التقليدية، بل أنهم لا يمكن أن تحاكي تماما الاختبارات التقليدية. على سبيل المثال، لا تقم بتعيين المهام الصربية خيار الوضع. ويجري اختيار خمسة مهمة اختيار المسلسل (5CSRTT)، نموذجا للمهام الصربية، عادة في دائرة مع ثقوب 9, 5 أو 3 نوسيبوكي لقياس دقة16،17. حاول فريقنا سابقا لتنفيذ خيار إصدار الصربية، ولكن الفئران لم تعلم القاعدة داخل وقت طويل نسبيا (2 أسابيع أو أكثر). المستخدم لهذا النظام ينبغي أن يكون على بينه من الفرق، ومناقشة البيانات بعناية.

مسألة أخرى حول قيود لقياس المتكررة. كما ورد في الدراسة السابقة18، الأول أن التجارب المتكررة ببساطة لا يمكن مقارنة أثر العمر. ولاحظنا أن البيانات من اختبار السلطة الفلسطينية الثانية أخفقت في تكرار ضعف الذاكرة في نماذج الإعلانات10. وكان أداء جميع الوراثي أسوأ بكثير من أن أول اختبار السلطة الفلسطينية. قد يأتي هذا الاختلاف من فارق السن أو التعود لحافز البرود (تجربة مهمة السلطة الفلسطينية السابقة). ينبغي مراعاة تأثير تكرار المجربون والنظر في ترتيب المهام. للتغلب على التعود للتحفيز البرود في اختبار السلطة الفلسطينية الثانية، قد يكون من الأفضل استخدام أقوى حافز نفخة الهواء أو لإضافة بعض الحوافز البيئية رواية مثل أنواع مختلفة من الفراش أو صوت19.

مختلف الباحثين وقد تم وضع بروتوكولات وأساليب جديدة لرصد المنزل-قفص الآلي دراسات20،،من2122،،من2324،25، 26, وبرنامج دعم استخدام المكتبة مفتوحة المصدر27. ومن ثم، تم توسيع إمكانية النظام. وأخيراً، يوفر النظام الآلي الفرز السلوكية الفائق لفحوصات طويلة الأجل التي يتم استخدامها لدراسة طائفة واسعة من الوظائف المعرفية، ومفيدة في فينوتيبينج والتحقق من صحة نماذج المرض.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

وأعلن لا تضارب في المصالح.

Acknowledgments

ونحن نشكر إندو ريكو لمساعدتها في تصوير المواد. هذا البحث كان يدعمها معونات "البحوث الاستكشافية" (JSPS كاكينهي منحة رقم 16 ك 15196).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
IntelliCage TSE Systems - Parchased in 2011 or later
PC Dell Inspiron 580s -
Display Dell SI75T-WL -
ALPHA-dri Shepherd Specialty Papers - Standard bedding
Aron Alpha (Krasy Glue) 2 g Toagosei (Krasy Glue) #04612 Cyanoacrylates for gluing magnet and blak arm
Handheld Transponder Reader BTS-ID R-560 Transponder reader, which reads both Trovan and DataMars
Transponder DataMars T-VA, T-VAS, or another series Basic package of transponders and implanters
Diamond Grip Plus Ansel Microflex DGP-INT-M Experimental glove
Isoflurane Pfizer 1119701G1092 -
Vaporizer for small animals DS Pharma Biomedical SF-B01 Facemask included
Neo-Medrol Pfizer 006472-001 Eye ointment
Ethanol (70%) - - -
Excel Microsoft 00202-51382-15524-AA928 For data analysis

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Bryan, K. J., Lee, H., Perry, G., Smith, M. A., Casadesus, G. Transgenic Mouse Models of Alzheimer's Disease: Behavioral Testing and Considerations. Methods of Behavior Analysis in Neuroscience. CRC Press/Taylor & Francis. (2009).
  2. Nestler, E. J., Hyman, S. E. Animal models of neuropsychiatric disorders. Nature Neuroscience. 13, (10), 1161-1169 (2010).
  3. Crawley, J. N. Behavioral Phenotyping Strategies for Mutant Mice. Neuron. 57, (6), 809-818 (2008).
  4. Zarringhalam, K., Ka, M., et al. An open system for automatic home-cage behavioral analysis and its application to male and female mouse models of Huntington's disease. Behavioural Brain Research. 229, (1), 216-225 (2012).
  5. Prusiner, S. B., Jackson, W. S., King, O. D., Lindquist, S. The power of automated high-resolution behavior analysis revealed by its application to mouse models of Huntington's and prion diseases. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 95, (23), 13363-13383 (1998).
  6. Jhuang, H., Garrote, E., et al. Automated home-cage behavioural phenotyping of mice. Nature Communications. 1, (6), 1-9 (2010).
  7. Krackow, S., Vannoni, E., et al. Consistent behavioral phenotype differences between inbred mouse strains in the IntelliCage. Genes, brain, and behavior. 9, (7), 722-731 (2010).
  8. Nilsson, P., Saito, T., Saido, T. C. New mouse model of Alzheimer's. ACS chemical. 5, (7), 499-502 (2014).
  9. Saito, T., Matsuba, Y., et al. Single App knock-in mouse models of Alzheimer's disease. Nat Neurosci. 17, (5), 661-663 (2014).
  10. Masuda, A., Kobayashi, Y., Kogo, N., Saito, T., Saido, T. C., Itohara, S. Cognitive deficits in single App knock-in mouse models. Neurobiology of Learning and Memory. (2016).
  11. Chan, R. C. K., Shum, D., Toulopoulou, T., Chen, E. Y. H. Assessment of executive functions: Review of instruments and identification of critical issues. Archives of Clinical Neuropsychology. 23, (2), 201-216 (2008).
  12. Jurado, M. B., Rosselli, M. The Elusive Nature of Executive Functions: A Review of our Current Understanding. Neuropsychology Review. 17, (3), 213-233 (2007).
  13. Diamond, A. Executive Functions. Annual Review of Psychology. 64, (1), 135-168 (2013).
  14. Kobayashi, Y., Sano, Y., et al. Genetic dissection of medial habenula-interpeduncular nucleus pathway function in mice. Frontiers in behavioral neuroscience. 7, 17 (2013).
  15. Robinson, O. J., Vytal, K., Cornwell, B. R., Grillon, C. The impact of anxiety upon cognition: perspectives from human threat of shock studies. Frontiers in human neuroscience. 7, 203 (2013).
  16. Robbins, T. The 5-choice serial reaction time task: behavioural pharmacology and functional neurochemistry. Psychopharmacology. (3-4), 362-380 (2002).
  17. Asinof, S. K., Paine, T. A. The 5-Choice Serial Reaction Time Task: A Task of Attention and Impulse Control for Rodents. Journal of Visualized Experiments. (90), e51574 (2014).
  18. Codita, A., Gumucio, A., et al. Impaired behavior of female tg-ArcSwe APP mice in the IntelliCage: A longitudinal study. Behavioural brain research. 215, (1), 83-94 (2010).
  19. Blumstein, D. T. Habituation and sensitization: new thoughts about old ideas. Animal Behaviour. 120, 255-262 (2016).
  20. Endo, T., Maekawa, F., et al. Automated test of behavioral flexibility in mice using a behavioral sequencing task in IntelliCage. Behavioural brain research. 221, (1), 172-181 (2011).
  21. Voikar, V., Colacicco, G., Gruber, O., Vannoni, E., Lipp, H. -P., Wolfer, D. P. Conditioned response suppression in the IntelliCage: assessment of mouse strain differences and effects of hippocampal and striatal lesions on acquisition and retention of memory. Behavioural brain research. 213, (2), 304-312 (2010).
  22. Puścian, A., Łęski, S., Górkiewicz, T., Meyza, K., Lipp, H. -P., Knapska, E. A novel automated behavioral test battery assessing cognitive rigidity in two genetic mouse models of autism. Frontiers in Behavioral Neuroscience. 8, 140 (2014).
  23. Voikar, V., Colacicco, G., Gruber, O., Vannoni, E., Lipp, H. -P., Wolfer, D. P. Conditioned response suppression in the IntelliCage: assessment of mouse strain differences and effects of hippocampal and striatal lesions on acquisition and retention of memory. Behavioural brain research. 213, (2), 304-312 (2010).
  24. Harda, Z., Dzik, J. M., et al. Autophosphorylation of αCaMKII affects social interactions in mice. Genes, Brain and Behavior. e12457 (2018).
  25. Aarts, E., Maroteaux, G., et al. The light spot test: Measuring anxiety in mice in an automated home-cage environment. Behavioural Brain Research. 294, 123-130 (2015).
  26. Safi, K., Neuhäusser-Wespy, F., et al. Mouse anxiety models and an example of an experimental setup using unconditioned avoidance in an automated system -IntelliCage. Cognition Brain & Behavior. 10, (4), 475-488 (2006).
  27. Dzik, J. M., Puścian, A., Mijakowska, Z., Radwanska, K., Łęski, S. PyMICE: APython library for analysis of IntelliCage data. Behavior Research Methods. 50, (2), 804-815 (2018).
الآلي، التحليل السلوكي طويلة الأجل للوظائف المعرفية في عدة نماذج الوراثية لمرض الزهايمر، باستخدام إينتيليكاجي
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Masuda, A., Kobayashi, Y., Itohara, S. Automated, Long-term Behavioral Assay for Cognitive Functions in Multiple Genetic Models of Alzheimer's Disease, Using IntelliCage. J. Vis. Exp. (138), e58009, doi:10.3791/58009 (2018).More

Masuda, A., Kobayashi, Y., Itohara, S. Automated, Long-term Behavioral Assay for Cognitive Functions in Multiple Genetic Models of Alzheimer's Disease, Using IntelliCage. J. Vis. Exp. (138), e58009, doi:10.3791/58009 (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