Waiting
Login processing...

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

Behavior

Eine Verhaltenstherapie Testbatterie für die wiederholte Beurteilung der Motorik, Stimmung und Kognition bei Mäusen

Published: March 2, 2019 doi: 10.3791/58973
Automatic Translation
1,2,3, 3, 3
1Nanjing Key Laboratory of Pediatrics, Children's Hospital of Nanjing Medical University, 2Nanjing Key Laboratory of Pediatrics, Nanjing Medical University, 3Laboratory of Neurodegenerative Disease, Li Ka Shing Faculty of Medicine, University of Hong Kong, Pokfulam, Hong Kong Special Administrative Region (HK SAR)

Summary

Eine umfassende Verhaltens-Testbatterie der Motorik, Stimmung – einschließlich sozialer Interaktion, Depression und Angst – und Kognition ist für die wiederholte Bewertung der Neurodegeneration im Zusammenhang mit Veränderungen im Verhalten von Mäusen.

Abstract

Pharmakologischen und toxikologische Studien in Neurodegeneration erfordern umfassende Verhaltensanalyse bei Mäusen da motorische Störungen und Störungen in der Stimmung und Wahrnehmung häufig sind und oft gemeinsame Symptome bei neurodegenerativen Erkrankungen. Hier wird eine Verhaltens-Testbatterie für Motor, Stimmung und Wahrnehmung, die wiederholt in einer Längsschnittstudie getestet werden kann. Diese Batterie beurteilt den insgesamt Verhalten Phänotyp bei Mäusen durch die Untersuchung von jeder Domäne des Verhaltens mit mindestens zwei unabhängigen anerkannten Tests (z.B. Open-Feldtest und Rotarod Test für Motorik, Sozialverhalten Test, erhöhte plus Labyrinth Test und erzwungene schwimmen Test für emotionale Funktion und Morris Wassertest Labyrinth und neuartige Objekt Anerkennung Test für die kognitive Funktion). Daher ist diese sensible und umfassende Testbatterie ein leistungsfähiges Werkzeug für die Untersuchung des Verhaltens Wechsel in Neurodegeneration.

Introduction

Neurodegenerative Erkrankungen vorgestellten verheerenden behavioral Symptome, einschließlich kognitiven Beeinträchtigung, Stimmung Störungen wie Angst und Depression oder motorische Störungen1. Die Pathogenese der verschiedenen Arten von neurodegenerativen Erkrankungen ist unklar2. Kumulative Studien zeigen, dass genetische und umweltbedingte Faktoren sowohl zur Pathogenese von neurodegenerativen Erkrankungen beitragen könnten. Identifizieren der Risikofaktor der Neurodegeneration erfordert Verhaltensanalyse. Obwohl jede Art von Neurodegenerative Erkrankung seine Unterschrift Verhaltens Symptom hat (z.B. Alzheimer-Krankheit [AD] wird mit kognitiver Beeinträchtigung und Krankheit Parkinson [PD] mit motorische Störungen gekennzeichnet). Mit dem Fortschreiten der Krankheit manifestieren die Patienten Komorbidität von verschiedenen Verhaltens-Auffälligkeiten3. Zum Beispiel zeigen Alzheimer-Patienten Symptome der Stimmung Dysfunktion im fortgeschrittenen Stadium4,5. PD-Patienten können Fortschritte in PD-im Zusammenhang mit Demenz und kognitive Beeinträchtigung6zu entwickeln. Anhand dieser Merkmale, ist die Verhaltensanalyse in Neurodegeneration Modelle in der Regel umfassend und wiederholte.

Um dieses Ziel zu erreichen, wurde eine Batterie, die klassische und am weitesten verbreiteten Verhaltens Tests mit ausgezeichneten Gültigkeit enthält für verhaltensbezogene Analysen im Motor, die Stimmung und Wahrnehmung entwickelt. Die Motorik kann durch die offenen Feldversuch7,8 und der beschleunigten Rotarod Test getestet werden. Stimmung-Dysfunktion, einschließlich soziale Dysfunktion, Depression und Angst, sind am häufigsten neurodegenerativen Erkrankungen5gesehen. Daher enthält dieser Batterie eine soziale Interaktion-Test für Geselligkeit9, die erhöhte plus Labyrinth Test für Angst-10und der erzwungenen schwimmen Test für Depression11. Kognitiver Beeinträchtigung ist eines der charakteristischsten Symptome bei neurodegenerativen Erkrankungen wie AD und Frontotemporal lobäre Demenz12. Kognitive Domänen, darunter Kurzzeitgedächtnis und episodisches Gedächtnis, sind anfällig für Neurodegeneration13,14,15. Daher sind die Morris Labyrinth Wassertest für räumliche lernen und Gedächtnis16 und der neuartige Objekt Anerkennung Test für kurzfristige Speicher17 in der Batterie enthalten. Diese Tests sind miteinander kompatibel. Die Reihenfolge der Tests wurde entwickelt, um Gewöhnung zu maximieren und Störungen, zur weiteren Erhöhung der Kompatibilität innerhalb der Batterie zu minimieren. Da jede Funktion von mindestens zwei unabhängigen Tests, die im Prinzip und Methode unterscheiden getestet werden, können die Ergebnisse der einzelnen Tests weiter validiert werden. Darüber hinaus werden die Protokolle einiger Tests für die wiederholte Prüfung hervorgehoben erleichtern die Langzeitstudie der Entwicklung von neurodegenerativen Erkrankungen. Daher, dieses Verhalten Testbatterie Studien verschiedene Sub-Domains der Verhaltensänderungen in verschiedenen Stadien der Neurodegeneration zu sehen, während die Kosten einer minimalen Anzahl von Tieren. Diese Batterie wurde in einer Längsschnittstudie eingesetzt die Verhaltensänderungen bei jungen Erwachsenen (3-Monate-alten) männlichen C57BL/6N Mäusen nach der Atemwege Exposition gegenüber Silica-Nanopartikel, ein Berufsrisiko ausgewertet, die ein potenzieller Risikofaktor der Neurodegeneration18. Jedoch können andere Stämme oder Modelle, wie z. B. im Alter von Mäusen und genmanipulierten Mäusen, anders als die jungen Mäuse C57BL/6N Verhalten. Vorsicht kann daher erforderlich sein, wenn diese Batterie in diesen Mäusen mit.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Alle hier beschriebene Methoden wurden vom Ausschuss für die Verwendung von lebenden Tieren in Lehre und Forschung (CULATR), der University of Hong Kong genehmigt.

1. Allgemeine Protokoll

Hinweis: Dieser Abschnitt basiert auf Deacon19.

  1. Verhaltens Zimmer Einrichtung
    1. Befreien Sie sich von unabhängigen Stimulation/Ablenkung, inkl. direkte helles Licht auf den experimentellen Apparat, Geruch, Lärm und andere irrelevant Tiere im behavioral Zimmer (die sollten ca. 10 m2 mit einstellbarer Beleuchtung und, vorzugsweise, haben eine Vorraum).
      Hinweis: Da die Maus ein nachtaktives Tier ist, Beleuchtung unter 15 Lux im Open-Feldtest, könnte neuartige Objekt Anerkennung und soziale Interaktion Test Störungen/Stress aus dem Licht minimieren und helfen die Maus auf den Test konzentrieren.
    2. Stellen Sie die Kamera für Video-Aufzeichnung mindestens 1,5 m über dem Boden, um sicherzustellen, dass es außer Sichtweite der Test Maus ist.
  2. Gehäuse und Gewöhnung
    1. Gruppenhaus die Mäuse in einem tierischen Einheit unter Beobachtung (z.B. Gruppenhaltung nicht mehr als vier Erwachsenen Mäusen).
      Hinweis: Hier 3-Monate-alten männliche C57BL/6N Mäusen verwendet wurden und in einem 1144B Käfig untergebracht. Schließen Sie aus, Kranken, verletzten oder stark beanspruchten Mäuse. Erfahrungen von Hunger, Durst oder gemobbt beeinträchtigen die Leistung der Maus.
    2. Ordnen Sie der gleichen Tier Handler Durchführung der behavioral Tests, um Variabilität zu vermindern. Führen Sie den Transport, handling, und experimentieren Sie während der Licht-Zyklus von 07:00 bis 19:00 Wenn möglich, vereinbaren Sie alle die Handhabung, wie die Verwaltung von Drogen/Toxin (z. B. intranasale Instillation Silica-Nanopartikel) oder Käfig Reinigung, nach dem Test.
    3. Müssen Sie die Käfige mit Zufallszahlen auf den Experimentator vor jedem Experiment blind. Gewöhnen Sie die Mäuse, die experimentelle Umgebung im behavioral Zimmer für 15 bis 30 min. in ihrer Heimat Käfigen. Halten Sie die Heimat Käfige im behavioral Zimmer während des gesamten Experiments.
    4. Setzen Sie vor Beginn des Experiments eine nonexperimental C57BL/6N-Maus im Apparat, so dass die Versuchsbedingung für die erste Maus das gleiche wie der Rest ist. Reinigen Sie das Gerät dann wie folgt: Urin und Kot mit einem sauberen Papiertuch entfernen, reinigen Sie das experimentelle Gerät mit Leitungswasser und anschließend den Geruch, die Links mit der Maus durch Abwischen der Apparat mit einem Papiertuch leicht mit 70 % igem Ethanol besprüht.
    5. Um die Ablenkung durch den Experimentator verursacht zu minimieren, bitten Sie die Versuchsleiter den Verhaltensstörungen Raum verlassen, während der Videoaufnahme, oder bleiben hinter dem Vorhang während des Morris-Wasser-Labyrinth-Tests.
  3. Verhaltens Versuchsanordnung
    1. Ordnen Sie Verhalten Test in der Reihenfolge, wie in Figur 1Adargestellt. Möchten Sie die Tests verteilt durch 24 h, mit Ausnahme der erhöhten plus Labyrinth-Test durchführen.
      Hinweis: Da das gesamte Verfahren bis zu 2 Wochen benötigt werden, vereinfachen Sie die Batterie durch die Wahl unter ähnliche Tests vor der Anwendung in einer akuten oder kurzfristige Studie.
      Vorsicht: 2 Tage geöffnet-Feldtest sorgt für richtige Gewöhnung für die neuartige Objekt Anerkennung zu testen. Test der erzwungenen Schwimmtest dauern, wie es bei Mäusen C57BL/6N Stress verursachen kann.

2. BehavioralTest-Protokoll

  1. Open-Feldtest8,18,19,20
    1. Ausführen der Open-Feldtest in einem 60 cm (Länge [L]) x 60 cm x 40 cm (Höhe [H]) nicht transparenten weißen Kunststoff-Arena (Breite [W]).
      Hinweis: Mit mehreren Arenen kann den Durchsatz des Tests zu erhöhen.
    2. Starten Sie die Kamera-Aufnahme und legte sanft die Maus neben der Mitte einer Wand der Arena, mit Blick auf die gleiche Wand. Notieren Sie das Verhalten der Maus für 10 min vor der Rückgabe an die Heimat Käfig. Reinigen Sie das Gerät, wie in Schritt 1.2.4 beschrieben.
      Hinweis: Der Startpunkt im offenen Feld Test kann auch die Mitte der Arena. Seien Sie konsequent unter den Mäusen.
    3. Wiederholen Sie, bis alle Mäuse des Protokolls zu beenden. Gegengewicht der testen Reihenfolge zwischen den Gruppen.
    4. Die Datenanalyse wie folgt.
      1. Teilen Sie die Arena in vier Quadrate von vier Quadraten (imaginären Raster) auf dem Computerbildschirm. Zur Beurteilung der motorischen Funktion die Anzahl der Linien mit der Maus in der Arena-19.
        Hinweis: Die Definition von "Trennungslinie" ist, wenn beide Hinterbeine es überqueren. Diese Definition gilt auch für die erhöhte plus Labyrinth-Test.
      2. Messen Sie die Zeit im zentralen Bereich als Indikator für Angst. Der zentrale Bereich ist die vier Quadrate in der Mitte der Arena.
        Hinweis: Zusätzliche Parameter, z. B. Aufzucht (beide Vorderpfoten über dem Boden, mit den Vorderpfoten gegen eine Wand oder stehen), Latenz zum ersten hinten, Pflege und Einfrieren zeigen die Emotionalität der Maus.
      3. Alternativ verwenden Sie eine Tracking-Software, wie von Seibenhener und Wooten8, zur Messung der zurückgelegten Entfernung, die Geschwindigkeit und die Verweildauer im mittleren Bereich im Detail beschrieben.
  2. Beschleunigende Rotarod Test18
    1. Führen Sie die 3-tägige Schulung der beschleunigten Rotarod vor jeder Behandlung von Drogen oder Toxin/Modellierung/Ausbruch der Krankheit testen und testen Sie die Motorfunktion für 1 Tag, wie in Figur 1Ageplant.
      Hinweis: Die Maus erhält drei Versuche pro Tag während der Ausbildung und Prüfung. Jede Studie mit der Drehung des Stabes beginnt und endet mit dem Absinken der Maus.
    2. Ort Rotarod Apparat auf der Bank im behavioral Zimmer. Vermeiden Sie direkten Beleuchtung des Geräts. Programmieren Sie die Ausstattung wie ab 4 u/min und beschleunigt bis 40 u/min innerhalb von 5 Minuten.
    3. In jeder Studie, setzen Sie die Maus auf die statische Stab, Gesicht zur Wand der Maschine. Starten Sie das Gerät, wenn die Maus ausgeglichen wird. Stoppen Sie das Gerät zu, sobald die Maus fällt, und notieren Sie die Zeit, die Maus auf dem Stab. Sofort für eine weitere zwei Prüfungen vor der Rückkehr der Maus zurück in die Heimat Käfig wiederholen.
    4. Wiederholen Sie den Vorgang auf den anderen Mäusen.
    5. Die durchschnittliche Verweildauer auf dem Stab von drei Studien während der Tests zur Abschätzung der motorischen Funktion zu messen.
      Hinweis: Die durchschnittliche Besuchszeit auf der Rute am dritten Tag der Ausbildung ist die Basis der motorischen Funktion.
  3. Soziale Interaktion Test18
    1. Für die soziale Interaktion-Test verwenden eine Open-Field-Arena mit zwei identische transparente Kammern (8 cm [L] X 6 cm [W] x 12 cm [H]) mit Löchern an der Oberfläche – und eine neuartige Maus (Helfer), die eine gleichgeschlechtliche juvenile Artgenosse ist, das keinen vorherigen Kontakt mit gehabt hat die Thema Maus. Abbildung 1 b zeigt das Schema des Verfahrens. Reinigen Sie die Arena und die Kammern wie in Schritt 1.2.4 beschrieben.
      Hinweis: Die neue Maus sein kein stellt oder Käfig Kumpel von der Maus Thema. Es ist gesund und Gruppe untergebracht. Gewöhnen Sie die neuartige Maus zum behavioral Raum für 15 bis 30 min., wie in Schritt 1.2.3 beschrieben.
    2. Legen Sie separat die beiden Kammern in der Mitte von zwei gegenüberliegenden Wänden der Arena. Die Thema Maus in der Arena als in Schritt 2.1.2 beschrieben und dargestellt in Abbildung 1 b, für eine Erkundung von 3 min einführen. Die Thema Maus zu Hause Käfig zurück und entfernen Sie alle Urin oder Kot in der Arena.
    3. Legen Sie die Helfer in einer der Kammern. Wiedereinführung der Thema-Maus in die Arena und Rekord für 3 min. danach wieder beide Mäuse um jeweils ihre eigenen Hause Käfige. Wiederholen Sie die Schritte mit anderen Thema Mäuse wie oben beschrieben.
      Hinweis: Die Seite des Helfers auszugleichen oder nach dem Zufallsprinzip innerhalb der Gruppe zuweisen.
    4. Aus dem Video, Schätzung den Parameter beschreiben die soziale Interaktion-Aktivität der Mäuse als tHelfer/tleer, d.h. das Verhältnis der Zeit, die im Zusammenspiel mit der Helfer-Kammer (t-Helfer) und die leeren einer (tleer), oder verwenden Sie die Anerkennung index t-Helfer/ (t-Helfer + tleer).
      Hinweis: Eine Interaktion zwischen dem Thema Maus und die Kammer wird als definiert, wenn die Maus Nase innerhalb von 2 cm von der Kammer und in Richtung es ist.
  4. Erhöhte plus Labyrinth test 10
    1. Führen die erhöhte plus Labyrinth Test am selben Tag nachdem alle Mäuse in den offenen Feldversuch getestet wurden. Reinigen Sie das Gerät, wie in Schritt 1.2.4 beschrieben.
      Hinweis: Die Konfiguration von der erhöhten plus Maze ist ein "+"-Form. Es verfügt über zwei offene Arme (30 x 5 cm x 0,5 cm) gegenüber einander und senkrecht zur geschlossenen zweiarmig (30 x 5 x 16 cm) mit einem Center-Plattform (5 x 5 cm x 0,5 cm). Das Labyrinth ist erhöhte 40 cm über dem Boden.
    2. Platzieren Sie den Mauszeiger an der Kreuzung der offenen und geschlossenen Arme, mit Blick auf den offenen Arm gegenüber der Experimentator (Abbildung 1). Notieren Sie das Verhalten für 5 min vor der Rückkehr der Maus in die Heimat Käfig. Wiederholen Sie, bis alle Mäuse getestet werden.
      Hinweis: Eintritt in das Labyrinth mit dem Gesicht zum offenen Arm könnte die Maus Exploration des open Arms erhöhen.
    3. Messen Sie die Zeit, die Maus in die offenen Arme (tÖffnen) und in den geschlossenen Armen (tSchließen) basierend auf dem Video: tÖffnen/tSchließen gibt den Grad der Angst.
  5. Erzwungene schwimmen Test11
    1. Das Gerät von der erzwungenen schwimmen-Test ist ein zylindrischer Behälter, der 30 cm hoch und 20 cm im Durchmesser ist. Füllen Sie den Tank bis zu 15 cm hoch mit Wasser bei Raumtemperatur (23-25 ° C).
      Hinweis: Verwenden Sie frisches Wasser für jede Maus.
    2. Starten Sie die video-Aufnahme und legte sie sanft die Maus im Wasser, in der Mitte des Gerätes. Das Video 6 min. bevor man die Maus wieder zurück in seine Heimat Käfig unter Infrarotlicht Datensatz.
      Hinweis: Stören Sie nicht die Maus durch Ertrinken es oder verdrehen Schwanzspitze.
    3. Messen Sie die Unbeweglichkeit-Zeit in den letzten 5 Minuten des aufgezeichneten Videos. Mobilität bedeutet keine Bewegungen nicht erforderlich, um den Körper auszugleichen und den Kopf über Wasser zu halten.
  6. Neuartige Objekterkennung testen17,18
    1. Richten Sie die neuartige Objekt Anerkennung Test 2 Tage der Gewöhnung, 1 Tag Einarbeitung und 1 Tag des Tests (Abbildung 1); Jede Sitzung ist 10 min per Mausklick, und das ab Intervall 24 h.
      Hinweis: Die Gewöhnung mit dem Open-Field-Test wird durchgeführt, wie in Abschnitt 2.1 beschrieben. Die Maus arbeitet mit zwei identische Objekte (alt) in Einarbeitung. Im Test die Maus interagiert mit einem alten Gegenständen und ein neues Objekt, beide an der gleichen Stelle wie die Objekte in Einarbeitung gelegt. Die Vorrichtung des neuartigen Objekt Anerkennung Tests enthält eine Open-Field-Arena und zwei Sätze von Objekten. Jedes Set enthält zwei identische Objekte (Objekte A und A und B und B-Objekte). Objekte A und B sind in der Größe ähnlich, aber unterschiedlich in Textur (Glas/Kunststoff/Papier), Form (Runde/Cubic) und Farbe (hell/dunkel). Die Objekte sollten geruchsfrei und groß genug für die Maus, um innerhalb von 10 min zu erkunden sein. Die geeignete Größe für Erwachsene Mäuse C57BL/6N ist 8 cm hoch und 5 cm breit/im Durchmesser.
    2. Markieren Sie die Positionen der beiden Objekte in Einarbeitung und Test, die 5 cm weg von der Seite und 7 cm vom oberen Rand der Arena.
      Hinweis: Markieren Sie die Position am Abend vor der Einarbeitung, den Geruch des Markers zu vermeiden.
    3. In der Einarbeitung interagiert die Maus mit einem Satz von identischen Objekten. Reinigen Sie die Arena und Objekte wie in Schritt 1.2.4 beschrieben vor dem Platzieren des Cursors in der Arena, mit Blick auf die Mitte der Wand, wie in Abbildung 1dargestellt. Rekord für 10 min vor der Rückkehr der Maus in die Heimat Käfig. Wiederholen Sie, bis alle Mäuse fertig sind und die Käfige zu tierischen Einheit zurückkehren.
      Hinweis: Gegengewicht zu die Objekten in Einarbeitung innerhalb der Gruppe verwendet, um Verzerrungen zu vermindern (z. B. Mäuse Nr. 1 und 2 Objekte A und A, erforschen und erkunden Mäuse Nr. 3 und 4 Objekte B und B, auf diese Weise ist das neue Objekt Objekt A für Mäuse, Objekt B für Mäuse Nr. 1 und 2 Nein 3 und 4).
    4. Führen Sie den Test 24 h nach der Einarbeitung. Verwenden Sie das gleiche Verfahren wie bei der Einarbeitung, mit der Ausnahme eines der Objekte mit einem aus einem anderen Satz (Abbildung 1) zu ersetzen. Wiederholen Sie, bis alle Mäuse den Test durchgeführt haben und danach die Käfige wieder in das Tier Gerät.
      Hinweis: Gegengewicht zu die Seite des neuen Objekts innerhalb der Gruppe, Neigung zu vermindern (z.B., stellen Mäuse Nr. 1 und 3 Objekte A und B, und Mäuse Nr. 2 und 4 auf Objekte B und A). Auf diese Weise zeigt das neue Objekt auf der rechten Seite für Mäuse Nr. 1 und 4, und auf der linken Seite für Mäuse Nr. 2 und 3. Hier ist die linke Seite der linken Seite des Experimentators, wenn mit Blick auf die Arena.
    5. Messen Sie die Zeit, die jede Maus mit dem neuen Objekt (tneuen) und das alte Objekt (talt) getrennt, aus dem Videomaterial in der Testphase interagiert. Eine Interaktion zwischen dem Tier und das Objekt wird in der Anmerkung nach Schritt 2.3.4 beschrieben. Berechnen Sie die Erinnerung an die Maus als die Einstellung auf das neue Objekt = tNeues/talten; oder tneue/ (neue t + talt).
      Hinweis: tNeues/talten entspricht 1 oder tneue/ (neue t + talt) entspricht 0,5 bedeutet die Maus hat keine Präferenz für das neue Objekt (z.B. Beeinträchtigung des Gedächtnisses). Die Zeit, die Interaktion mit Objekten in der Einarbeitung kann als eine Kontrolle über das Experiment dienen. Die Gesamtzeit zeigt die Exploration Aktivität der Maus und tLinks/tRechts schlägt räumliche Verzerrungen.
  7. Morris-Wasser-Irrgarten testen16
    1. Richten Sie das Gerät wie folgt.
      1. Setzen Sie die Wasser-Irrgarten, einen kreisförmigen Pool (von 120 cm im Durchmesser und 60 cm tief), in der Mitte eines Verhaltens Raumes, und markieren Sie die Position des Labyrinths um sicherzustellen, dass die Position unverändert bleibt während des gesamten Experiments.
      2. Teilen Sie das Labyrinth in vier gleichen imaginären Quadranten. Hängen Sie die visuelle Hinweise (z.B., Kreis, Quadrat, Dreieck und Pentagon) in der Mitte der einzelnen Quadranten, 130 cm über dem Boden und 53 cm von der Wand des Labyrinths.
        Hinweis: Das Labyrinth und das Stichwort müssen bleiben in der gleichen Position während des gesamten Tests, so dass die Maus genaue räumliche Gedächtnis bilden kann.
      3. Platzieren einer Plattform 25 cm von der Wand Weg in der Mitte des vierten Quadranten, und markieren Sie die Position. Die Plattform für die Maus ist 10 cm im Durchmesser.
        Hinweis: Die Lage und Durchmesser der Plattform bestimmen die Schwierigkeit der Aufgabe. Die näher an der Wand das Labyrinth oder je größer die Plattform, die einfachere Aufgabe ist.
      4. Füllen Sie den Wasser-Irrgarten mit Wasser (mit einer Temperatur von 23 bis 25 ° C, eingefärbt in weiß und undurchsichtig gemacht von Milchpulver/Essen Bleaching Pulver) bis der Wasserstand 1 cm höher als die Plattform steht. Bringen Sie die Mäuse in den Verhaltensstörungen Raum für 15 bis 30 min. der Gewöhnung zu, wie in Schritt 1.2.3 gezeigt und schalten Sie das Infrarot-Licht über der Käfige, die verwendet wird, um die Mäuse zu trocknen.
        Hinweis: Decken Sie die Spitze der Plattform mit weißem Tuch und Net, so dass die Maus einfach auf sie klettern kann. Stellen Sie sicher, es gibt keine direkte Beleuchtung über dem Wasser.
    2. Durchzuführen Sie die Trainingsphase wie folgt.
      1. Die Trainingsphase dauert 5 Tage, vier Versuche pro Tag. Semi-zufällig ordnen Sie Ausgangspunkte an jedem Tag wie in Literatur16gezeigt an. Dieser Aufwand wird verhindert, dass die Maus Aufbau assoziativer Speicher, die die allgemeinste Weise zu "betrügen" im Test.
      2. Zu Beginn jeder Studie, die Videoaufnahme zu starten und legte sie sanft die Maus in das Labyrinth.
        Hinweis: Nicht fallen lassen Sie die Maus in den Tank oder drehen Sie seinen Schweif, der zusätzlichen Stress und Desorientierung führen kann.
      3. Fragen des Experimentators, aus den Augen der Maus zu bleiben und zurückkehren, um die Maus zurück zu seinem Haus Käfig, wenn eines der folgenden nehmen passiert: (i) die Maus nicht finden kann die Plattform innerhalb von 60 s; (Ii) die Maus findet es die Plattform innerhalb von 60 s und Aufenthalte für 10 s. Unter Umständen (i), Fragen den Experimentator, platzieren Sie den Mauszeiger auf der Plattform und lassen es dort für 10 s.
        Hinweis: Punkt (Ii) bedeutet, dass die Maus erfolgreich die Plattform liegt.
      4. Stoppen Sie das Video und setzen Sie die Maus zurück in die Heimat Käfig unter Infrarotlicht.
        Hinweis: Gleichzeitig die Mäuse Körpertemperatur ist entscheidend für ihre Leistung, da Unterkühlung Mäuse betont und die folgenden Tests beeinflussen kann.
      5. Wiederholen Sie den Vorgang mit einer anderen Maus.
      6. Basierend auf dem Video, sucht Datensatz die Flucht-Latenz die Dauer der Periode ist, die Maus im Labyrinth, vom Betreten des Labyrinths bis zu dem Moment verbringt es, erfolgreich die Plattform. Wenn die Maus die Plattform bleibt dort für weniger als 10 nicht oder finden kann s 60 s, die Flucht Latenz zählt als 60 S. Plot die Lernkurve gegen die Trainingstage mit der durchschnittlichen Flucht Wartezeit pro Tag.
        Hinweis: Die Flucht-Latenz beinhaltet nicht die 10 s auf der Plattform zu verbringen.
    3. Führen Sie die Sonde Phase wie folgt.
      1. Am sechsten Tag des Morris Wasser-Labyrinth-Test, richten Sie das Gerät wie unter Punkt 2.7.1 beschrieben., nehmen Sie ein Bild des Labyrinths, die Position der Plattform aufzeichnen und dann die Plattform aus dem Becken nehmen.
      2. Starten Sie die Video-Aufnahme, und legte sie sanft die Maus in das Labyrinth im Quadranten schräg gegenüber dem Ziel-Quadranten.
      3. Fragen Sie den Versuchsleiter, aus den Augen der Maus während der Videoaufnahme 1 min zu bleiben. Danach haben des Experimentators nehmen Sie die Maus aus dem Labyrinth und steckte es wieder in der Heimat Käfig.
      4. Verwenden Sie das Bild in Schritt 2.7.3.1 genommen. als Referenz für die Messung der Dauer von jeder Plattform-Kreuzung. Zeit, die Dauer, die die Maus in der Ziel-Quadrant (tZiel), bleibt nach dem Video. Die Gesamtzeit ist tinsgesamt. Messen Sie die Vorliebe zum Ziel-Quadranten als t Ziel/tGesamt.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Dieses Verhaltens Testbatterie wurde entwickelt für die umfassende und gültige Verhaltensanalyse von Motor, Stimmung und Wahrnehmung, die häufig in Neurodegeneration5betroffen sind. Wir haben diese Batterie um die Verhaltensänderungen bei jungen Erwachsenen C57BL/6N Mäusen nach Atemwege Exposition gegenüber Silica-Nanopartikel für 1 Monat und 2 Monate18Studie angewendet. Die Ergebnisse zeigten, dass C57BL/6N Mäuse ausgesetzt Silica-Nanopartikel verschiedene Verhaltensänderungen zeigten, nach18verschiedenen Belichtungszeiten. Kurz, Ergebnisse in der Open-Feldtest (Abbildung 2A) und der beschleunigten Rotarod-Test (Abb. 2 b) nachweislich Silika Nanopartikel Exposition keinen Einfluss auf die Funktion bei Mäusen, zeigt eine volle Leistungsfähigkeit des Bewegungsapparates oder motor die anderen Tests zu erreichen. Soziale Interaktion Tätigkeit wirkte sich nach einer einmonatigen Silica-Nanopartikel (Abbildung 2). In Anbetracht der Angst oder Depression verringere auch Geselligkeit, wir analysierten Daten des Open-Feldtests, erhöhten plus Labyrinth (Abbildung 2DE) und der erzwungenen schwimmen Test (Abbildung 2F), die keiner Komorbidität angeben Angst und Depression zum Zeitpunkt 1 Monat. Eine zweimonatiger Exposition gegenüber Silica-Nanopartikel führte zu Angst nach der Ergebnisse in die erhöhte plus Labyrinth-Test (Abb. 2E). Eine ähnliche Tendenz zeigte sich in den zentralen Bereich Dauer im Open-Feldtest (Abb. 2D). Kognitiver Beeinträchtigung war auch bei den Morris Wasser Labyrinth und neuartige Objekt Anerkennung Test nach einer 2 Monate (Abbildung 3) nachgewiesen. Es sei darauf hingewiesen, dass das Protokoll etwas anders in den zwei Studien von der Morris Wasser-Labyrinth-Test war. Eine zusätzliche Lampe wurde in der zweiten Studie hinzugefügt, damit die Mäuse waren immer unter der Lampe warm zu halten. Daher wurde keine Nonperformer in der zweiten Studie gezeigt, während zwei von acht Mäuse Nonperformers in der Sonde-Test in der ersten Studie wurden.

Wir das Protokoll so eingestellt, dass die meisten Tests in die Batterie immer wieder getestet werden können. Der Schlüssel ist, die Motivation der Tests zu erhalten. Tests wie soziale Interaktion Test, neuartige Objekt Anerkennung Test- und erhöhten plus Labyrinth Test von Neuheit motiviert sind (d. h. eine neuartige Jugendlicher Helfer, neuartige Objekte und eine neue Umgebung, beziehungsweise). Durch die Beibehaltung der Neuheit des Protokolls, zeigten die jungen Erwachsenen C57BL/6N Mäuse eine konstante Leistung, wenn nach 1 Monat wieder getestet. Nach unseren Daten zeigten, wenn zwei verschiedene Helfer in den zwei Studien vorgestellt Mäuse konsequent eine Präferenz mehr als das Zehnfache an der Helfer als die leere Kammer in der sozialen Interaktion (Abb. 4A) testen. In das neue Objekt Anerkennung zu testen lieber die normalen Mäuse konsequent das neue Objekt das alte Objekt (Abbildung 4 b). Jedoch in der erhöhten plus Labyrinth-Test, wenn nach 1 Monat wieder in der gleichen Umgebung getestet die Erforschung sank um die Hälfte (Abbildung 4)10. Jungen Erwachsene C57BL/6 Mäusen können theoretisch immer wieder in diesen Tests getestet werden, solange die Versuchsbedingung, einschließlich der Neuheit und der Status der Mäuse, gleich bleibt. Wir haben diese Tests pro Monat für wiederholt bis zu drei Mal in unserem Labor. Bemerkenswert, nicht der Morris Wasser-Labyrinth-Test wiederholt in der gleichen Gruppe von jungen Erwachsenen C57BL/6N Mäusen getestet werden wie die Erfahrung erheblich die Leistung stört, wenn immer wieder getestet. Nach unseren Daten erinnerte sich die Mäuse noch die Plattform selbst nach 1 Monat zeigen korrekte und räumlichen Langzeitgedächtnis. Wenn Sie die Position der Plattform zu ändern, die erfahrene Mäuse schneller als naive Mäuse, wie sie, die Regeln und Suche Strategie von der Vorbildung (Abbildung 4 gelernt hatten) gelernt.

Figure 1
Abbildung 1: Schaltpläne. (A) Anordnung der die Verhaltens-testen Batterie und die schematische Grundstücke (B) die soziale Interaktion-Test, (C) die erhöhte plus Labyrinth Test und (D) die neuartige Objekt Anerkennung zu testen. Abkürzungen: R = Beschleunigung Rotarod Test; VON = Open-Feldtest; EPM = erhöhte plus Labyrinth Test; NOCH = Roman Objekt Anerkennung zu testen; SI = soziale Interaktion Test; MWM = Morris Wassertest Labyrinth; FST = erzwungenen Schwimmtest. Der Ausgangspunkt der Maus im Test zeigt sich die Maus in den Plan. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.

Figure 2
Abbildung 2: Veränderungen im Motor und Stimmung bei Mäusen ausgesetzt Silica-Nanopartikel für 1 Monat oder 2 Monate, erkannt durch die Verhaltensstörungen Testbatterie. Mäuse wurden getestet (A und D) den offenen Feldtest, (B) die Rotarod, (C) die soziale Interaktion-Test (E) die erhöhte plus Labyrinth Test und (F) der erzwungenen Schwimmtest besteht in der Batterie. N = 8, 12 oder 20, das heißt, jede Gruppe hatte 8, 12 oder 20 Mäuse, beziehungsweise, wie in den Abbildungen gezeigt. N = 17-20 bedeutet jede Gruppe hatte 20 Mäuse, mit Ausnahme einer Kontrollgruppe 1 Monat, bestehend aus 17 Mäuse. In Panels, A, Dund E, Daten wurden zuerst auf Kontrolle zu jedem Zeitpunkt normalisiert und anschließend wurden analysiert mit zweiseitigen Student t-test. Analysiert wurden die Daten im Bedienfeld " B " durch Messwiederholungen Zweiwege-ANOVA. Die Daten in C und F -Panels wurden analysiert mit zweiseitigen Student t-test. Alle Daten werden wie ±S.E.M. * und *** meine p < 0,05 und 0,0001, beziehungsweise. Diese Daten wurden zuvor von Ihnen Et Al.18veröffentlicht. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.

Figure 3
Abbildung 3: Veränderungen in der Wahrnehmung nach Silica-Nanopartikel für 1 Monat oder 2 Monate ausgesetzt wird. Änderungen in den Mäusen Kognition nach Silica-Nanopartikel für (A) 1 Monat oder (E) 2 Monate, erkannt durch die neuartige Objekterkennung Test ausgesetzt. Ändert sich in den Mäusen Kognition nach ausgesetzt zu Silica-Nanopartikel (B - D) 1 Monat oder (F - H) 2 Monate durch den Morris Wasser-Labyrinth-Test erkannt. Mäuse wurden wiederholt in die neuartige Objekt Anerkennung Test getestet. Eine andere Charge von Mäusen wurde der Morris-Wassertest-Labyrinth zu unterschiedlichen Zeitpunkten getestet. N = 6, 8, 12 oder 20, das heißt, jede Gruppe hatte 6, 8, 12 oder 20 Mäuse, beziehungsweise, wie in den Abbildungen gezeigt. In Platten A, C, D, E, Gund H, Daten wurden analysiert mit zweiseitigen Student t-test. Analysiert wurden die Daten in Feldern B und F durch Messwiederholungen Zweiwege-ANOVA. Alle Daten werden angezeigt, wie ±S.E.M. * p < 0,05 bedeutet. Diese Daten wurden zuvor von Ihnen Et Al.18veröffentlicht. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.

Figure 4
Abbildung 4: repräsentative Daten in Prüfungen. Repräsentative Daten bei Tests, einschließlich Test (A) der sozialen Interaktion, (B) die neuartige Objekterkennung Test- und (C) die erhöhte plus Labyrinth Test in naive Mäuse (Test 1) getestet und immer wieder in der gleichen Charge von Mäusen (Studie 2) getestet . (D) repräsentative Daten von der Morris-Wasser-Irrgarten zu testen, wenn immer wieder getestet. Diese Zahl wurde von Ihnen Et Al.18geändert. Alle Daten werden gezeigt, wie ±S.E.M. bedeuten und analysiert mit ungepaarten Student t-test. P < 0,001, im Vergleich zu Versuch 1. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Verhaltensanalyse von Mäusen ist entscheidend für die Neurodegeneration Forschung. Kognitive Funktion ist, zwar häufig der empfindlilchsten Domäne des Verhaltens bei neurodegenerativen Erkrankungen betroffen ist die Stimmung Dysfunktion, wie Depressionen und Angstzuständen, oft multifaktoriell. Darüber hinaus beeinflusst Motorik oft die Interpretation der Ergebnisse in einigen Tests, wie die neuartige Objekt Anerkennung zu testen, die erhöhte plus Labyrinth-Test und die soziale Interaktion-Test. Basierend auf diesen Gedanken, ist eine umfassende Verhaltens-Testbatterie für eine präzise Gesamtwürdigung der Verhaltensweisen erforderlich.

Der erste Schritt ist die richtige Tests auswählen. Wir wurden gut angenommen und klassischen durchgeführt, nämlich offen-Feldtest und Rotarod Test für Motorik, die erhöhte plus Labyrinth Test für Angst, der erzwungenen schwimmen Test für Depression, soziale Interaktion-Test für Geselligkeit und Morris Wasser-Irrgarten Test und die neuartige Objekterkennung für Kognition zu testen. Es gibt drei klassische Tests für Angst, offen-Feldtest, die erhöhte plus Test und die hell/dunkel-Box-Test. Alle diese Tests nutzen den Konflikt zwischen die angeborene Neugier über die neue Umgebung und die Abneigung gegen das Feld geöffnet, erhöhten oder hell erleuchtet. Daher sind Mäuse durch Schmerzreize, wie Elektroschock, Raubtier Geruch und So weiter nicht klimatisiert. Reiche Studien ergaben jedoch, dass diese Tests schlechten intertest Zuverlässigkeit, selbst innerhalb einer einzigen Labor-21 haben. Wir verwendet die Open-Feldtest und erhöhten plus Labyrinth-Test, die Angst bei Mäusen in der kürzest möglichen Zeit zu analysieren. Open-Field-Test untersucht Angst-ähnliches Verhalten neben der motorischen Funktion und ist auch die Gewöhnung für die neuartige Objekt Anerkennung und soziale Interaktion Test. Wir entschieden uns für das erhöhte Plus maze Test, denn es ist ein gut etabliertes Paradigma. Es hat ausgezeichnete Augenscheinvalidität (phänomenologische Ähnlichkeit zwischen dem Verhalten bei Mäusen und die Symptome bei Patienten), Gültigkeit zu konstruieren (der Grad, zu dem der Test die zugrunde liegenden theoretischen Annahmen spiegelt), und prädiktive Validität (die Genauigkeit der die Testergebnisse bei der Übersetzung von ihnen für den Menschen)10. Wenn Angst die Priorität war, sollten Forscher, einschließlich die hell/dunkel-Box testen und umfassend analysieren das Verhalten in diesen Tests mit mehreren Parametern wie Aufzucht Frequenz, Stretch-besuchen Sie Verhalten und Stuhlgang21. Zweitens, die Ergebnisse dieser Tests lässt sich leicht interpretiert, da die Motivationen der Tests klar sind, die sind entweder die angeborene Neugier, Neuheit oder Wasser, um eine einfache Aufgabe in einem steuerbaren Zustand durchzuführen. Im Gegensatz zu Hunger und Vortraining, die verschiedenen Ebenen der Motivation bei Mäusen verursachen, sind diese Art von Motivation stark genug für die meisten der C57 Maus zum Ausführen der Aufgabe. Drittens haben diese Tests eine gute Verträglichkeit mit einander, denn die Motivation nicht zu stressig, langfristige oder sogar dauerhafte Stress verursachen wie elektrischem Schlag oder Essen/Wasserentzug führen kann. Verzweiflung-Tests, einschließlich der erzwungenen schwimmen-Test und der Schweif Hängetest nutzen das Prinzip, das die Maus kämpfen aufgibt, wenn in einer verzweifelten Umgebung gefangen. Durch die Messzeit die "Verzweiflung", sagen die Tests wie depressiv ist die Maus. C57BL/6N Mäuse zeigen in der Regel 180 s der Unbeweglichkeit von 300 s in diesen tests11,22. Wir entschieden uns für das erzwungene schwimmen über den Schweif Hängetest zu testen, weil es ist vergleichsweise weniger stressig, wenn die Maus hat Erfahrung im Wasser Labyrinth Training. Auf diese Weise sie Wasser angepasst sind und wissen, wie man Unterkühlung zu verhindern nach nass. Im Gegensatz dazu beobachteten wir etwa 2 g Körper Gewichtsverlust über Nacht nach der Rute Hängetest zeigt großen Stress. Dennoch wiederholte Prüfung des erzwungenen schwimmen Tests sollten vorsichtig durchgeführt werden, und die Mäuse länger als 24 Stunden vorher keine weiteren Experimente/Opfer wiederherstellen müssen. Alternativ können Wissenschaftler prüfen, einschließlich eines Saccharose Präferenz-Tests, ein Paradigma weitgehend verwendet in Stress-induzierte Depression-wie Anhedonie in der Batterie. Das Protokoll dieser Prüfung erfordert jedoch Tagen der Gewöhnung an einzelnen Gehäuse23, die möglicherweise einen Reiz, der das Ergebnis der anderen Tests betrifft. Zu guter Letzt die Tests Hier haben angemessenen Durchsatz. Die Tests können innerhalb von 10 min/Maus beenden. Bei einer Erhöhung der Menge an Ausrüstung, wie der Open-Field-Arena, die Kanäle im Rotarod Test, die Panzer in der erzwungenen Schwimmtest und die Gassen in den Schweif Hängetest kann auch der Durchsatz erhöht werden. Obwohl der Morris-Wasser-Labyrinth-Test es schwierig macht, mehrere Mäuse gleichzeitig testen, dauert jede Prüfung nur ~ 60-75 s.

Die wichtigste Sorge während der Anwendung der Verhaltenstherapie Testbatterie ist die Einmischung unter die Tests und die Belastung durch häufige Handhabung. Die negativen Auswirkungen dieser Probleme können durch die weitere Optimierung der Reihenfolge und das Intervall der Tests minimiert werden. Während es der gesunde Menschenverstand ist, die die Reihenfolge der behavioral Tests aus sein sollte am wenigsten zu den stressigsten zur Maus, einige Tests in dieser Akku eignet sich als Akklimatisierung für die folgenden Tests und verbessern die Stabilität der Leistung. Z. B. Durchführung der erhöhten plus Labyrinth-Test nach dem Open-Field-Test erhöht die Erforschung der offenen Arm10. Außerdem, wenn die Mäuse in der Größenordnung von Open-Feldtest, neuartige Objekt Anerkennung Test und Sozialinteraktion Test getestet werden, gewöhnen sie allmählich auf die Umwelt und die Aufgabe, einschließlich der behavioral Raum, Freiland und Objekte. Die Mäuse werden daher voraussichtlich Neophobie7,24,25, manifestieren, was bedeutet, zeigt eine ungewöhnlich niedrige Interaktion mit der neuartigen Objekt/Person und sind alle ausreichend konzentriert bei der Sache. Diese Anordnung verringert die Fluktuation in Daten von Tests, die durch angeborene Neugierde motiviert sind. Der Morris Wasser-Labyrinth-Test und der erzwungenen schwimmen Test haben eine stärkere Motivation. Die Mäuse sind daher unwahrscheinlich, dass durch die Erfahrung der Tests beeinflusst werden. Häufigen Transport und Handling während des gesamten Verfahrens ist eine weitere Quelle von Stress, erfordern somit richtige Tier Handhabung und ausreichender Gewöhnung. Es wird empfohlen, dass der Test Intervall in der Batterie mindestens 24 h sein sollte, damit die Mäuse vom Alltagsstress diese Stressoren26,27,28erholen können. Es gibt jedoch auch andere Studien, die in mehreren Tests pro Tag29Mäusen getestet.

Ein weiteres Anliegen über die wiederholte Prüfung der Verhaltensweisen ist der Einfluss von den bisherigen Erfahrungen. Open-Feldtest und beschleunigende Rotarod Test können wiederholt in der motorischen Funktionsanalyse verwendet werden. Neuheit-motiviert-Tests, einschließlich die erhöhte plus Labyrinth-Test, das neue Objekt Anerkennung zu testen und die soziale Interaktion-Test können wiederholt verwendet werden, wenn die Motivation ist Roman in jeder Prüfung, wodurch eine neue experimentelle Umgebung, Paare von Objekten , oder Helfer, beziehungsweise. Wie aus der repräsentativen Daten hervorgeht, können nicht C57BL/6N Mäuse als die Suche Strategie aus Erfahrung erinnerten immer wieder im klassischen Protokoll von der Morris-Wasser-Labyrinth-Test ausgebildet.

Diese Batterie wird mehrere Domänen Verhalten beurteilt. Auf diese Weise können die Ergebnisse in einigen Tests als Referenz für die Interpretation der Daten anderer sein. In den repräsentativen Daten in Abbildung 1als die Mäuse ausgesetzt Silika Nanopartikel für 1 Monat eine Reduktion in der sozialen Interaktion-Aktivität zeigte könnte es den Phänotyp von Depression oder Angst oder die Folge eines Defizits von motorischen Funktion sein. Jedoch zeigten die Ergebnisse der motorischen Funktion und Angst Tests sei der Rückgang der sozialen Interaktion primäre, nicht nachfolgende. Darüber hinaus enthält diese Batterie verschiedene Tests für die gleiche Domain von Verhaltensweisen, mit unterschiedlicher Empfindlichkeit und Nutzung. Konsistente Trend/Ergebnisse in diesen Tests erhöhen die Zuverlässigkeit der Batterie. Allerdings dauert diese Anordnung zusätzliche Zeit für das gesamte Verfahren. Die kurzfristige Experiment, das dauert weniger als 1 Monat sollte eine vereinfachte Version dieser Batterie verwenden.

Dieses Verhaltens Testbatterie dient den behavioralen Phänotyp in verschiedenen Phasen nach der Exposition gegenüber den genetischen oder ökologischen Risikofaktor der Neurodegeneration gezeigt auf den Bildschirm. Daher enthält dieses Protokoll nur die wesentlichen Anzeigen der einzelnen Tests. Es ist bemerkenswert, dass jedes Verhaltens Test jede Menge Informationen zur Verfügung stellen kann; Daher kann der Benutzer das Protokoll zur weiteren Untersuchung erweitern. Beispielsweise ergibt die spontane Aktivität wie Pflege, Aufzucht, Stuhlgang und Thigmotaxis in das freie Feld Emotionalität8. Diese Verhalten Züge in die erhöhte plus Labyrinth-Test kann auch Indikatoren für Angst10,21. Die Rotarod Test Studien motorischen Lernens die Mäuse sind nach der Modellierung/Krankheit Beginn/Exposition gegenüber umweltbedingten Risikofaktoren30ausgebildet. Die soziale Interaktion-Test kann auch soziales Gedächtnis studieren, durch die Einführung eines zweiten Roman Helfers nach Geselligkeit Test9. Daher kann Ausbau der Batterie angepasst werden unterschiedliche Prioritäten der Studie. Diese Batterie wurde jedoch nur bei jungen Erwachsenen C57BL/6N Mäusen durch zeitliche Einschränkungen getestet. Die Basisleistung anderer Stämme oder Alter C57BL/6 Mäusen kann unterschiedlich sein. Darüber hinaus können transgene Neurodegenerative Mäuse Modelle Verhaltensstörungen Defizite wie Hypo- oder Hyperaktivität aufweisen. Daher sie möglicherweise nicht geeignet für Tests mit einer niedrigen Motivation, wie das neue Objekt Anerkennung zu testen. Daher sollten weitere Optimierung für die behavioral Beurteilung dieser Mäuse erforderlich.

Zusammenfassend kann diese Batterie eine überzeugende und umfassende Verhaltensanalyse der Neurodegeneration in der C57-Maus-Belastung. Es ist am besten geeignet für Neurodegeneration-bezogene Längsschnittstudien der Toxizität von potenziellen Risikofaktoren/Nervengift oder Entwicklung von Medikamenten, die langfristige Verwaltung und umfassender Tests oft Funktionen.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Die Autoren haben nichts preisgeben.

Acknowledgments

Die Autoren danken Dr. Cora SW Lai von School of Biomedical Sciences der University of Hong Kong, für die Kreditvergabe, die erhöhte plus Labyrinth-Test und der Abteilung für Anästhesiologie von der University of Hong Kong für die Kreditvergabe Rotarod Prüfvorrichtung.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
chambers in social interaction test home made (8 cm (L) x 6 cm (W) x 12 cm (H)), transparant with holes, plastic
cylindrical tanks used in forced swimming test home made 30 cm height, 20 cm diameters, glass
elevated plus maze home made open arms (30 cm x 5 cm x 0.5 cm) ,closed arms (30 cm x 5 cm x 16 cm), center platform (5 cm x 5 cm x 0.5 cm), 40 cm tall. Plastic, nontransparant
IITC Roto-Rod Apparatus IITC life science Inc. 755, series 8
open field arena home made 60 cm (L) x 60 cm (W) x 40 cm (H), plastic, nontransparant
water maze home made 120 cm in diameter, 60 cm deep, steel

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Baquero, M., Martin, N. Depressive symptoms in neurodegenerative diseases. World Journal of Clinical Cases. 3 (8), 682-693 (2015).
  2. Brown, R. C., Lockwood, A. H., Sonawane, B. R. Neurodegenerative Diseases: An Overview of Environmental Risk Factors. Environmental Health Perspectives. 113 (9), 1250-1256 (2005).
  3. Bossy-Wetzel, E., Schwarzenbacher, R., Lipton, S. A. Molecular pathways to neurodegeneration. Nature Medicine. 10, S2-S9 (2004).
  4. Cummings, J. L., Diaz, C., Levy, M., Binetti, G., Litvan, I. I. Neuropsychiatric Syndromes in Neurodegenerative Disease: Frequency and Signficance. Seminars in Clinical Neuropsychiatry. 1 (4), 241-247 (1996).
  5. Levenson, R. W., Sturm, V. E., Haase, C. M. Emotional and behavioral symptoms in neurodegenerative disease: a model for studying the neural bases of psychopathology. Annual Review of Clinical Psychology. 10, 581-606 (2014).
  6. Kehagia, A. A., Barker, R. A., Robbins, T. W. Neuropsychological and clinical heterogeneity of cognitive impairment and dementia in patients with Parkinson's disease. Lancet Neurology. 9 (12), 1200-1213 (2010).
  7. Gould, T. D., Dao, D. T., Kovacsics, C. E. The Open Field Test. Mood and Anxiety Related Phenotypes in Mice. Gould, T. D. , Humana Press. Totowa, NJ. 1-20 (2009).
  8. Seibenhener, M. L., Wooten, M. C. Use of the Open Field Maze to measure locomotor and anxiety-like behavior in mice. Journal of Visualized Experiments. (96), e52434 (2015).
  9. Kaidanovich-Beilin, O., Lipina, T., Vukobradovic, I., Roder, J., Woodgett, J. R. Assessment of social interaction behaviors. Journal of Visualized Experiments. (48), e2473 (2011).
  10. Walf, A. A., Frye, C. A. The use of the elevated plus maze as an assay of anxiety-related behavior in rodents. Nature Protocols. 2 (2), 322-328 (2007).
  11. Can, A., et al. The mouse forced swim test. Journal of Visualized Experiments. (59), e3638 (2012).
  12. Veerappan, C. S., Sleiman, S., Coppola, G. Epigenetics of Alzheimer's disease and frontotemporal dementia. Neurotherapeutics. 10 (4), 709-721 (2013).
  13. Kirova, A. M., Bays, R. B., Lagalwar, S. Working memory and executive function decline across normal aging, mild cognitive impairment, and Alzheimer's disease. Biomed Research International. 2015, 748212 (2015).
  14. Draganski, B., Lutti, A., Kherif, F. Impact of brain aging and neurodegeneration on cognition: evidence from MRI. Current Opinion in Neurology. 26 (6), 640-645 (2013).
  15. Schliebs, R., Arendt, T. The cholinergic system in aging and neuronal degeneration. Behavioural Brain Research. 221 (2), 555-563 (2011).
  16. Vorhees, C. V., Williams, M. T. Morris water maze: procedures for assessing spatial and related forms of learning and memory. Nature Protocols. 1 (2), 848-858 (2006).
  17. Leger, M., et al. Object recognition test in mice. Nature Protocols. 8 (12), 2531-2537 (2013).
  18. You, R., et al. Silica nanoparticles induce neurodegeneration-like changes in behavior, neuropathology, and affect synapse through MAPK activation. Particle and Fibre Toxicology. 15 (1), 28 (2018).
  19. Housing Deacon, R. M. husbandry and handling of rodents for behavioral experiments. Nature Protocols. 1 (2), 936-946 (2006).
  20. Poon, D. C., et al. PKR deficiency alters E. coli-induced sickness behaviors but does not exacerbate neuroimmune responses or bacterial load. Journal of Neuroinflammation. 12, 212 (2015).
  21. O'Leary, T. P., Gunn, R. K., Brown, R. E. What are we measuring when we test strain differences in anxiety in mice? Behavior Genetics. 43 (1), 34-50 (2013).
  22. Can, A., et al. The tail suspension test. Journal of Visualized Experiments. (59), e3769 (2012).
  23. Angoa-Perez, M., et al. Mice genetically depleted of brain serotonin do not display a depression-like behavioral phenotype. ACS Chemical Neuroscience. 5 (10), 908-919 (2014).
  24. Blazquez, G., Canete, T., Tobena, A., Gimenez-Llort, L., Fernandez-Teruel, A. Cognitive and emotional profiles of aged Alzheimer's disease (3xTgAD) mice: effects of environmental enrichment and sexual dimorphism. Behavioural Brain Research. 268, 185-201 (2014).
  25. Gimenez-Llort, L., et al. Modeling behavioral and neuronal symptoms of Alzheimer's disease in mice: a role for intraneuronal amyloid. Neuroscience & Biobehavioral Reviews. 31 (1), 125-147 (2007).
  26. Lad, H. V., et al. Behavioural battery testing: evaluation and behavioural outcomes in 8 inbred mouse strains. Physiology & Behavior. 99 (3), 301-316 (2010).
  27. Powell, T. R., Fernandes, C., Schalkwyk, L. C. Depression-Related Behavioral Tests. Current Protocols in Mouse Biology. 2 (2), 119-127 (2012).
  28. Paylor, R., Spencer, C. M., Yuva-Paylor, L. A., Pieke-Dahl, S. The use of behavioral test batteries, II: effect of test interval. Physiology & Behavior. 87 (1), 95-102 (2006).
  29. Lee, K. M., Coehlo, M., McGregor, H. A., Waltermire, R. S., Szumlinski, K. K. Binge alcohol drinking elicits persistent negative affect in mice. Behavioural Brain Research. 291, 385-398 (2015).
  30. Shiotsuki, H., et al. A rotarod test for evaluation of motor skill learning. Journal of Neuroscience Methods. 189 (2), 180-185 (2010).

Tags

Verhalten Ausgabe 145 Neurodegeneration motor soziale Interaktion Angst Depression Kognition
Eine Verhaltenstherapie Testbatterie für die wiederholte Beurteilung der Motorik, Stimmung und Kognition bei Mäusen
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

You, R., Liu, Y., Chang, R. C. C. A… More

You, R., Liu, Y., Chang, R. C. C. A Behavioral Test Battery for the Repeated Assessment of Motor Skills, Mood, and Cognition in Mice. J. Vis. Exp. (145), e58973, doi:10.3791/58973 (2019).

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