Summary
Düşük maliyetli iletişim kuralı ayak izi analizini oluşan ve kısıtlama stres hareket bozuklukları fare modeli değerlendirmek için yararlı sonra kutu testi asılı.
Abstract
Yürüme bozukluğu sık hareket bozuklukları olan hastalarda görülmektedir. Hareket bozuklukları için kullanılan fare modellerinde, yürüyüş analizi fareler hastaların semptomlarını taklit olup olmadığını belirlemek için önemli davranış testidir. Kendiliğinden yok motor fenotip fare modellerinde gözlenen motor açıkları genellikle stres tarafından indüklenir. Bu nedenle, yürüyüş analizi yükleme stresin ardından fare modellerinde motor fenotip değerlendirmek için hassas bir yöntem olacaktır. Ancak, araştırmacılar nicel sonuçları otomatik olarak yürüyüş analizi elde etmek için pahalı bir aparat şartı yüz. Elektrik çarpması için gerekli ve çalışan zorla pahalı için aygıtlar basit yöntemlerle yükleme stres stres için arzu edilir. Bu nedenle, biz kutu testi motor işlevleri değerlendirmek için asılı ayak izi analizi ile kağıt ve mürekkep, oluşan basit ve düşük maliyetli bir iletişim kuralı tanıtmak ve stres yükleme konik tüp ile kısıtlama tanımı. Farelerin motor açıkları başarıyla bu iletişim kuralı tarafından tespit edildi.
Introduction
Hareket bozuklukları bir aşırı veya gönüllü veya otomatik hareketler1yetersizlik gösteren sinir sistemi bozuklukları tanımlanır. Özellikle, yürüme bozukluğu sık hareket bozuklukları2,3,4olan hastalarda belgelenmiştir. Bu nedenle, yürüyüş analizi uygun davranış için bir doğrulama hareket bozuklukları hayvan modellerin testidir. Farelerde, otomatik yürüyüş analizleri doğal hızı5 ve ayarlanabilir hızlarda yürüme için koşu bandı6,7tarafından gerçekleştirilmiş. Bu analizler yürüyüş nicel sonuçlarını otomatik olarak sağlar. Yürüme bozukluğu algılamak için alternatif bir yöntem ayak izi analizi adı verilir. Kanepeye ayakkabınla basma mürekkep dipleri etiketleme sonra fare kağıt üzerinde yürümek ve ayak izlerini analiz edilir. Başlangıçta, vazelin ve toz kömür ayak izi8görselleştirmek için kullanılan ve sonra mürekkep yalan makinesi kağıt9 ve fotoğrafik kağıt10fotoğraf geliştirici tarafından değiştirildi. Mürekkep ve kağıt diğer yöntemlere göre daha ucuz ve daha az toksik yöntemi11bugüne kadar kalır. Ayak izi analizi otomatik analizi5,6,7 ile karşılaştırıldığında daha ucuz ve bol araştırma fonları olmadan araştırmacılar için hareket bozuklukları fare modelleri değerlendirmek için yararlı olacaktır .
İdam kutu testi tel kafes kapak12 kullanarak dört bacak asılı testleri bir türüdür ve tel kafes ekran13. Bir aparat kutusu merkezi çubuğu boyunca üstünde dönebilen kafes kapaklı kutudur. Ek olarak yürüyüş analizi, test ucuza ve kolayca gerçekleştirilebilir. Bu nedenle, biz idam yapılan kavrama güç hem de denge, Ayrıca bu protokolü ayak izi analizinde değerlendirmek için kutu testi.
Stres hareket bozuklukları14,15belirtileri neden olmaktadır. Kendiliğinden yok motor fenotip bir hareket bozukluğu16,17,18fare modelleri bile gözlenen motor açıkları kez birkaç kronik stres tarafından indüklenir. Kısıtlama farelerde, hayvan fiziksel olarak zarar19 olmadığından ve maliyeti daha az özel aparatı ile elektrik çarpması gibi diğer yöntemleri ile karşılaştırıldığında yükleme stres için sık kullanılan yöntemlerden biri ve bir koşu bandı kullanımı ile çalışan zorladı. Kısıtlama bir fare bir delikli 50 mL konik tüp hapsetmesi tarafından gerçekleştirilir, bir tüp tarafından tel gibi diğer yöntemleri süzgeç, bantlanmış, vücudu ve kaydırma hayvan gazlı bez (gözden geçirilmiş20) ile mesh daha kolaydır. Bu yazıda, ayak izi protokollerin özetlemek analiz ve asılı kutusunu test sonra kısıtlama bir tüp tarafından. Bu iletişim kuralı hareket bozuklukları spontan motor fenotip olmadan fare modelleri kullanmak için bize yardımcı olacaktır.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Tüm hayvan deneyleri insancıl bir şekilde yapılmıştır. Kurumsal hayvan deney Komitesi Jichi Tıp Üniversitesi çalışma onayladı. Çalışma kurumsal yönetmelik uyarınca hayvan deney ve temel kılavuz için hayvan deneyi uygun davranış ve akademik araştırma kurumlarında ilgili faaliyetler için Japonya MEXT yetkilerine yapılmıştır. Bu protokol için kullanılan fare-si olmak be daha önce açıklanan21.
1. kutu testi asılı
- Her farenin ağırlığını kaydedin. İşaretleme kalemi bireysel ayrımcılık için kuyruğundan mark (e.g., bir çizgi, Çift çizgiler ve üçlü çizgi).
Not: Büyüme eğrileri genel sağlık22bir dizin için kullanılır. - Deneysel oda en az 30 dk önce davranış testi fareler koyun. Dönebilen, menteşelenmiş kafes kapak üstünde belgili tanımlık tepe (Şekil 1) ile açık bir kutu (25 x 25 x 40 cm3) oluşur asılı kutusunu ayarlayın. Böylece üst 180 derece kuzey değil mesh kapağı merkezi bir bar döndürülebilir.
- Bir fare kafes kapak ortasına koymak. Dikkatle tarafı yukarı mesh kapağı açın.
- Kafes kapak fare (saat asılı) sonbahar gecikme ölçmek.
Not: Fare 5 dk içinde düşmek değil, gecikme süresi 5 dk olarak kayıt. - Fare ev kafese geri. % 70 etanol asılı kutusuyla her testten sonra temiz.
2. ayak izi analizi
Not: Asılı kutusunu sınamak, ayak izi çözümlemesi gerçekleştirin.
-
Kurmak Pist (Şekil 2A).
- Beyaz kağıt kesme (29,7 cm x 42 cm x 0.09 mm) boyuna eşit genişlikte üç boy içine. Beyaz kağıt (9.9 cm x 42 cm) masayı.
- Kağıdın distal sonunda karanlık hedef kutusu koymak. Diğer koymak fareler kaçış önleme pist, her iki tarafta duvarlarla kutuları (yaklaşık aynı uzunlukta bu kağıt olarak).
- Siyah mürekkep ve kırmızı mürekkep ayrı Petri yemekler (35 mm çapında) içine koymak.
-
Eğitim oturumu.
Not: Sadece 4 hafta-in yaş, eğitim oturumu gerçekleştirin.- Kağıt (yüz başından doğru hedef kutusu) proksimal ucunda bir fare koymak. Proksimal ucundan hedef kutusuna yürümek fare izin. Fare amaç kutusundan kaldırın. Yavaşça fare fare kağıt üzerinde durursa, parmak tarafından hedef kutusuna itin.
- Fareyi scruff başparmak ve işaret parmağı arasında ön ayakları hareketini sınırlamak için açgözlü tarafından tutun. O zaman, sırt ve hindlimbs hareketini sınırlamak için diğer parmak ve başparmak top arasında kuyruk kavramak.
Not: Bir fare yetersiz tutan giyim üzerinde mürekkep lekesi sonuçlanır. - Ön ayakları kırmızı mürekkeple dipleri ve hindlimbs siyah mürekkeple dipleri bırakın. Hemen kağıt (yüz başından doğru hedef kutusu) proksimal ucunda fare koymak. Proksimal ucundan hedef kutusuna yürümek fare izin. Yavaşça fare fare kağıt üzerinde durursa, parmak tarafından hedef kutusuna itin.
- Fare amaç kutusundan kaldırın. Test oturumu için gidin.
-
Oturum sınayın.
- Eğitim oturumu takip kurmak için ayak beyaz kağıda yeni bir kesim ile pist.
- Fareyi scruff başparmak ve işaret parmağı arasında ön ayakları hareketini sınırlamak için açgözlü tarafından tutun. O zaman, sırt ve hindlimbs hareketini sınırlamak için diğer parmak ve başparmak top arasında kuyruk kavramak.
- Ön ayakları kırmızı mürekkeple dipleri ve hindlimbs siyah mürekkeple dipleri bırakın. Hemen fare kağıt proksimal ucunda koymak. Proksimal ucundan hedef kutusuna yürümek fare izin.
Not: Fareler karanlık tercih çünkü yürüyüş fare karanlık hedef kutusunu yaklaştıkça daha istikrarlı hale gelir. Yavaşça fare fare kağıt üzerinde durursa, parmak tarafından hedef kutusuna itin. Sonra güvenilir ayak izleri analiz için elde değil eğer (bkz. Adım 2.4. Çünkü fare durdu, analiz için ayak izi detayları) test oturumu yeniden deneyin. - Fare amaç kutusundan ev kafese geri. Hedef kutusu % 70 etanol ile her test oturum sonrası temiz. Ayak yazdırılan kağıdın kuruması.
-
Ayak izi analizi
- Her parametrenin üç ölçümler elde (stride forelimbs ve hindlimbs, ön ve arka taban genişlikleri uzunlukları, üst üste forelimb ve hindlimb, Şekil 2Barasında) ayak basılı kağıttan cetvelle.
Not: Ayak izleri proksimal ve distal biter çünkü sık sık büyük varyasyon durdurma nedeniyle göstermek veya çalışan, sürekli yürüyüş desen ayak izi ile bölümünü seçin. Ayak basılan kağıt orta kısmı genellikle analiz için uygun olacaktır.- Adım uzunluğu için (örneğin, pençe yastık veya ayak) pençe aynı parçaları arasındaki mesafeleri ölçmek.
- Ön taban genişliği için arka arkaya doğru (veya sol) ön ayak izleri arasında bir çizgi çizin. Sonra sağ (veya sol) ayak izleri arasında çizilen çizgi (sol veya sağ) ön ayak izi pad üzerinden dikey çizgi uzunluğunu ölçmek.
- Arka taban genişliği için arka arkaya doğru (veya sol) arka ayak izleri arasında bir çizgi çizin. Sonra sağ (veya sol) ayak izleri arasında çizilen çizgi (sol veya sağ) arka ayak izi pad üzerinden dikey çizgi uzunluğunu ölçmek.
- Çakışma için sol (veya sağ) yastıkları ön ve arka ayak arasındaki mesafeyi ölçmek.
- Her birey için üç ölçümler ortalama. Her parametre bireysel ortalamasını istatistiksel analiz için kullanın.
- Adım uzunluğu için sol ve sağ adımlar bireysel ortalamalar ortalamasını kullanın.
- Adım uzunluğu asimetri için bireysel ortalamalar sol bacak, sağ bacak adım uzunluğu arasındaki farkı mutlak değerini kullanın.
- Diğer parametreler (ön taban genişliği, arka taban genişliği ve örtüşme) istatistiksel analiz için doğrudan bireysel ortalama kullanın.
- Her parametrenin üç ölçümler elde (stride forelimbs ve hindlimbs, ön ve arka taban genişlikleri uzunlukları, üst üste forelimb ve hindlimb, Şekil 2Barasında) ayak basılı kağıttan cetvelle.
3. kısıtlama stres yükleme
-
Kısıtlama tüpler hazırlanması.
- Ölçek işaretleri 16 delikler (yaklaşık 2 mm çapında) 50 ml konik tüp (30 mm çapında x 115 mm içinde uzunluk) yapmak (5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40 mL) ve kare matkap (Şekil 3) tarafından mark arka her ölçek. Bir delik 50 mL konik tüp (yaklaşık 5 mm çapında) ucunda nefes için belgili tanımlık uç keserek açın. Bir delik (yaklaşık 4 mm çapında) fare kuyruğu geçmek tüp cap altında açın.
-
Stres yükleme
- Fareler deneysel Odaya yerleştirin.
- Bir fare baş ve işaret parmağı arasında scruff açgözlü tarafından tutun. Fare başından kısıtlama tüp içine girin. Kuyruk kapağı delikten geçmek. Kapağı kapatın.
Not: Forelimb hareketi sınırlamak çünkü fareler tüp tarafından ön ayakları girerek reddetmek. - Fareyi bir resepsiyon, oda sıcaklığında 2 h için kapalı tutun. Kısıtlama tüpünden fareyi kaldırın ve ev kafes dönmek.
Not: Kısıtlama tüpler sonra yıkama ve kuru yeniden kullanılabilir.
4. deneysel programı (Şekil 4):
- İdam gerçekleştirmek kutu test ve ayak izi analiz 4 hafta-in yaş, aynı gün (bkz. Adım 1. Kutu testi ve adım 2 takılıyorum. Ayrıntılar için ayak izi analizi) gruplandırma 'stres grubu' ve 'non-stres grubu' içine önce tüm fareler üzerinde temel ölçüm.
Not: Yaklaşık 8-10 2-3 çöp farelerde bir denemede kullanmak uygun olabilir. Ayak izi analizi 4 hafta-in yaş, eğitim ve test oturumları oluşur. - Rastgele fareler bir 'stres grubu' ve 'non-stres grubu' bölmek.
Not: Fareyi birkaç çöp-in oluşan kullanıldığında, littermates eşit iki gruba ayırın. Sayı her grup oluşur yaklaşık 4-5 fareler. - Kısıtlama stres 'stres grubu' için 6 kere (bkz. Adım 3. iki hafta boyunca geçerli Kısıtlama stres) ayrıntılı bilgi için yükleniyor.
Not: 6 kez kısıtlama iki haftada bir asılı tarafından ardından uygulanır kutu test ve ayak izi analizinden 6-12 hafta-in yaş. Kısıtlama stres asılı sınav günü geçerli değildir kutu test ve ayak izi analiz. - İdam gerçekleştirmek kutu test ve ayak izi analizi test oturumu aynı gün 6, 8, 10 ve 12 hafta-in yaş.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Atp1a3 Heterozigoz erkek fareler (Atp1a3+/ −) fare modeli olan hızla başlayan distoni için Parkinsonizm ve vahşi-türü littermates bu protokol için kullanılmıştır. Atp1a3+/ − önemli ölçüde daha kısa adım uzunlukları forelimb ve hindlimb vahşi türü daha 4 haftalık (Şekil 5A ve Şekil 5Bcircle ve square açın,) gösterdi. 'Vurguladı' Atp1a3+/ − her iki ekstremite 'vurguladı-' daha önemli ölçüde daha kısa adım uzunlukları gösterdi Atp1a3+/ − , 8 hafta-in yaş (Şekil 5A ve 5B rakam, açık ve kapalı Daire). Her iki ekstremite adım uzunlukları asimetriler hiç (Şekil 5C ve Şekil 5 d) yaşlar önemli ölçüde farelerin tüm grupları farklı değildi. Açık ve her iki ekstremite örtüştüğü de hiç yaş (Şekil 5EG, H) tüm gruplar halinde benzer olduğuna. Arka Bankası önemli ölçüde daha geniş olarak 'vurguladı' Atp1a3+/ − 10 hafta-in yaş (5F rakam, kapalı daire ve kare), 'stresli' vahşi tipi farelerde bundan. Bu nedenle, kısıtlama stres, motor açıkları (kısa adım ve geniş taban) neden Atp1a3+/ −.
İdam kavrama güç hem de denge ayak izi analizi sınav günü değerlendirmek için gerçekleştirilen kutu testi. Saat asılı içinde önemli bir farkı yok 4-10 hafta içinde eski fare (Şekil 6) tespit edildi. 12 haftalıkken asılı zaman 'vurguladı' vahşi tipi farelerin diğer gruplar (Şekil 6,) kare kapalı önemli ölçüde uzun. Kısıtlama stres uzun asılı zaman sadece, vahşi tipi farelerde değil ama içinde Atp1a3+/ −. Böylece, motor açığı Atp1a3+/ − ayırt kısıtlama stres farelerde vahşi-tip üzerinden yapıldı.
Vücut ağırlığı genel sağlık22dizinidir. İdam sınav günü fareler vücut ağırlığını şiddetindeydi kutu testi ve ayak izi analizi ve hiçbir önemli farklılıklar her yaştan (Şekil 7) farelerin tüm grupları gözlendi. Bu nedenle, kısıtlama stres farelerin genel sağlık etkilemedi.
Şekil 1: dönebilen kafes kapaklı kutu aparatı asılı. Bir fare kafes kapak ortasına yerleştirilmiştir ve sonra kafes kapak tarafı yukarı çevirdi. Kafes kapak fareden sonbahar gecikme ölçülebilir olmaktır. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Şekil 2: ayak izi analizi. (A)pist ayak izi analizi için. Bir ayak boyalı fare (ön ayakları: kırmızı mürekkep; hindlimbs: siyah mürekkep) proksimal ucundan hedef kutusuna yürümek için izin verildi. (B) temsilcisi görüntü ayak izi ve parametrelerinin ölçüm. Her parametre (forelimb ve stride uzunlukları, ön ve arka taban genişlikleri, üst üste forelimb ve hindlimb arasında hindlimb) üç ölçümleri ayak basılı kağıttan elde edilmiştir. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Şekil 3: delikli 50 mL konik tüp kısıtlama stresin. Kısıtlama tüp nefes için bir delik, kuyruk geçmek için bir delik ve hava sirkülasyonu için 16 delikler vardır. Fare, oda sıcaklığında 2 h için tüp içinde tutuldu. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Şekil 4: idam deneysel program kutu test ve kronik kısıtlama stres yükleme ile ayak izi analiz. Ayak izi analizi ve test asılı kutusunu 4 haftalık gerçekleştirilmiştir. O zaman, fareyi 'vurguladı' ve 'vurguladı-' gruplar halinde ayrılmış. 'Stresli' grubu için kısıtlama stres 12 hafta-in yaş kadar 2 hafta içinde 6 kez uygulandı. Gruplar, ayak izi analizi ve asılı kutusu için test 12 hafta-in yaş kadar 2 hafta her bir kez gerçekleştirilen. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Şekil 5: temsilcisi ayak izi analizleri sonuçlarını. Ayak izi çözümlemesi 4-hafta-yaşlı ile yapılan Atp1a3+/ − (a3) ve farelerde vahşi-tip (wt) (N = 19 ve 17, sırasıyla). Sonra Atp1a3+/ − ve vahşi-tipi fareler 'stresli' ve 'vurguladı-' gruplar halinde bölünmüş. Ayak izi analizi 'sigara-vurguladı için' gerçekleştirilmiştir Atp1a3+/ −, 'vurguladı-' vahşi-türü, 'stresli' Atp1a3+/ −ve 'dan 6-12 hafta-in yaş farelerde vahşi-tip vurguladı' (daireler, N açık = 9; kareler, N açık = 8; katı daire , N = 10; Katı kareler, N = 9, sırasıyla). (A)Stride forelimb uzunluğu. (B) Stride hindlimb uzunluğu. (C) asimetri forelimb adımlar uzunlukta. (D) asimetri hindlimb adımlar uzunlukta. (E) Genişlik ön ayakları arasında. (F) genişliği arasında hindlimbs. (G) sol forelimb ve hindlimb arasında örtüşme. (H) doğru forelimb ve hindlimb arasında örtüşme. Ortalama ± SD istatistiksel analizleri (t -testi 4-hafta-yaşlı fareler için) ve ikili t -test için 6-12-hafta-yaşlı fareler Holm ayarlama yöntemi ile R23tarafından gerçekleştirilen verilerdir. # p <.05, 'vurguladı-' Atp1a3+/ − ve 'vurguladı-' vahşi tipi fareler. 'vurguladı' için p <.05, Atp1a3+/ − ve 'vahşi tipi fareler vurguladı'. + p <.05, 'vurguladı-' ve 'vurguladı' Atp1a3+/ − fareler. Şekil 5A -F başvuru18 Elsevier izni ile değiştirildi. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Şekil 6: kutusunu testleri asılı temsilcisi sonuçları. Asılı kutu testi gerçekleştirilen ile Atp1a3+/ − (a3) ve 4 hafta-in yaş, farelerde vahşi-tip (wt). Sonra Atp1a3+/ − ve vahşi-tipi fareler 'stresli' ve 'vurguladı-' gruplar halinde bölünmüş. 4-hafta-yaşlı saat asılı Atp1a3+/ − (daireler, N açın 19 =) ve vahşi-type (kareler, N aç = 17) fareler ve süresi 6-12-hafta-yaşlı asılı 'sigara-vurguladı' Atp1a3+/ − (daireler, N aç = 9), 'vurguladı-' vahşi-tipi (açık kareler N = 8), 'Atp1a3vurguladı'+/ − (katı daireler, N = 10) ve 'vahşi tipi vurguladı' (katı kareler, N = 9) fareler logaritmik bir ölçekte çizilen. Ortalama ± SD istatistiksel analizleri (t -testi 4-hafta-yaşlı fareler için) ve ikili t -test için 6-12-hafta-yaşlı fareler Holm ayarlama yöntemi ile R23tarafından gerçekleştirilen verilerdir. p <.05, 'stresli' Atp1a3için+/ − ve 'vahşi tipi fareler vurguladı'. $ p <.05, 'vurguladı-' ve 'stresli' vahşi tipi fareler için. + 'vurguladı-' için p <.05, Atp1a3+/ − ve 'vahşi tipi fareler vurguladı'. Veri başvuru18 Elsevier izniyle yeniden basıldı. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Şekil 7: büyüme eğrilerinin temsilcisi sonuçları. Vücut ağırlıkları ile ölçülen Atp1a3+/ − (a3) ve 4 hafta-in yaş, farelerde vahşi-tip (wt) (daireler, N açık 19 =; kareler, N açık = 17, sırasıyla). Sonra Atp1a3+/ − ve vahşi-tipi fareler 'stresli' ve 'vurguladı-' gruplar halinde bölünmüş. Vücut ağırlıkları arasında 6 ve 12 hafta-in yaş 'vurguladı-' in Atp1a3+/ − (daireler, N açık = 9), 'vurguladı-' vahşi-türü (kareler, N açık = 8), 'stresli' Atp1a3+/ − (katı daireler, N = 10) ve 'vahşi-tipi (katı vurguladı' kareler, N = 9) fareler ölçülür. Ortalama ± SD istatistiksel analizleri (t -testi 4-hafta-yaşlı fareler için) ve ikili t -test için 6-12-hafta-yaşlı fareler Holm ayarlama yöntemi ile R23tarafından gerçekleştirilen verilerdir. Şekil 7 başvuru18 Elsevier izni ile değiştirildi. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Ayak izi analizi ve test asılı kutusunu farelerin motor işlevleri için basit ve ucuz davranış testleri vardır. Birkaç fare modellerinde neurobehavioral fenotipleri başarıyla bu testler tarafından tespit edildi. Örneğin, amyotrofik lateral skleroz24, artan uzunluğu ataksi telanjiektazi25, Huntington hastalığı2726 ve distoni, birbiri üzerine çakışması artan uzunluğu asimetrik adım adım uzunluğu kısaltılmış ve Genişletilmiş Bankası ataksi28,29, Angelman sendromu30 ve distoni31 göre ayak izi analiz gösterdi. Ayrıca, bu denetim farelerin daha kısa asılı zaman Duchenne kas distrofisi32fare modelinde gözlendi. Bu nedenle, bu makalede açıklanan her iki test farelerin motor fonksiyon bozukluğu değerlendirmek için yararlı olacaktır.
Orada keskin ayak izleri elde etmek için bu protokol kritik bir adımdır. Hemen mürekkep kurutma önlemek için bacaklarda dipleri çeker sonra kağıt üzerinde bir fare koymak çok önemlidir. İmmersing adımları (adım 2.2.3 ve 2.3.3) kısa sürede bitirmek gereklidir. Elde edilen parametreleri zamansal bilgi içermeyen basit olanları sınırlıdır bu protokolü ayak izi analizi dezavantajdır (örneğin, yürüyüş süresi döngüsü ve adım her ayak dizisi) ve fiziksel bilgileri (örneğin, basınç ayak izi) tabanlı değmek-duyarlı LED paneli üzerinde. Zamansal ve fiziksel bilgi gerekli olduğunda, bir otomatik yürüyüş analizi aparatı kullanılması gerekir. Alternatif olarak, yürüyüş desen zamansal bilgi yüksek hızlı kamera33tarafından elde edilebilir. Başka bir dezavantajı parametreleri ayak basılan kağıt üzerinde ölçüm otomatik yürüyüş analizi daha daha zahmetli olmasıdır. Yönelik uygulama için ayak basılı kağıttan semiautomated veya otomatik veri toplama için bir program geliştirme harcanan çaba ölçüm parametreleri azaltmak için gereklidir.
Stres yükleme için bu protokol için ve toplam süresi her oturum için farklı olabilir. Çeşitli süreler ve uygulama sayısını kısıtlama stres yürütülen (e.g., tek 5 min için34, 24 h35, 12 h x 5 seans36ve 6 h x 31 oturumları37, tek gözden ref. 20). Bilgimizi, hiçbir sistematik çalışma fareler motor işlevleri ve toplam süre oturum başına etkileri ile ilgilidir. Fareler Aç alanında faaliyet tek stres 1 h38 veya 2 h yükleniyor ama bu 15 dk19tarafından etkilenir. Uzun süreli stres yükleme süresince ciddi motor açıkları için neden olabilir. Stres yükleri sayısı için farelerin tutumunu bu farelerin sigara vurguladı sonra 36 kere stres (haftada 1 h) yükleme, ancak değil sonra 30 kere39daha geniş olur. Kronik kısıtlama stres (31 gün üst üste için günde 6 saat) rotarod performans Parkinson hastalığı37, fare modeli artırabilmektedir. Bizim sonuçlar gösterdi 'vurguladı' asılı zaman Atp1a3+/ − fareler oldu bu stres (12 haftalık), ama sonra değil 18 kere yükleme 24 kere sonra 'stresli' vahşi tipi farelerin daha kısa veya daha az (, 4, 6, 8 ve 10 hafta-in yaş). Motor açıkları tek bir veya birkaç kez yükleme stres baştan indüksiyon uzun bir süre sonra dışarıda olamaz, ancak bu nedenle, tekrarlayan strese yükleme farelerde, motor bazı açıkları indüksiyon için gereklidir. Ne zaman fare neurobehavioral fenotip bu protokol için göstermek değil, toplam ve stres oturum başına yükleme süresini artırmak için önerilir. Fareler yürüyüş anormallik tek bir veya birkaç kez yükleme stres gösterdiğinizde, buna karşılık, süresi ve sayı Azaltılabilecek.
Son olarak, yürüyüş ve asılı performans motor fonksiyon bozukluğu olanların dışında duygusal davranış karakterler (örneğin, anksiyete ve aktivite) etkilenebilir. Fareler yüksek anksiyete ve hiperaktivite ile sık sık hedef kutusuna (yürüyüş yerine) çalıştırın. Depresyon gibi davranış gösteren fareler ile sık sık durur yürüyebilirsiniz. Bu nedenle, bir anormal ayak izi desen motor açıkları nedeniyle olabilir. Böylece, sadece motor açıkları kaynaklanan yürüyüş anormallik onaylamak için ek performans bu testleri duygusal özellikleri değerlendirmek (aktivite: açık alan testinin; anksiyete: açık alan ve labirent testi artı yükseltilmiş; depresyon gibi davranış: yüzmek zorunda test) sonra18 daha önce açıklandığı gibi bu protokolü tavsiye edilir.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Yazarlar ifşa gerek yok.
Acknowledgments
Bu eser JSP'ler (Japonya toplum bilim promosyon için) KAKENHI (Grant-in-Aid) için bilimsel araştırma C tarafından desteklenen sayı 18 K 07373 (HS) ve özel üniversiteler için teşvikler verin.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Hanging box | O’hara & Co. | http://ohara-time.co.jp/products/wire-hanging-test/ | |
| Marking pen | ZEBRA | MO-120-MC-BK | |
| Goal box | O’hara & Co. | http://ohara-time.co.jp/products/balanced-beam-test/ | Accessory for apparatus of balanced beam test |
| Boxes | O’hara & Co. | - | Side wall of runway |
| Black ink | Shin-asahi | - | |
| Red ink | Maruyamakogyo | BC-6 | |
| Disposable Petri Dish | Corning | 351008 | Petri dishes (35 mm in diameter) |
| Askul Multipaper Super White J Monochrome A3 | Askul | 701-712 | White paper (29.7 cm x 42 cm x 0.09mm) |
| 50 mL Conical tube | Corning | 430829 | |
| Square drill | KAKURI Corporation | DIY FACTORY (K32-0313) |
References
- Warner, T. T. Movement disorders. Practical Guide to Neurogenetics. , Elsevier Health Sciences. (2008).
- Brashear, A., DeLeon, D., Bressman, S. B., Thyagarajan, D., Farlow, M. R., Dobyns, W. B. Rapid-onset dystonia-parkinsonism in a second family. Neurology. 48 (4), 1066-1069 (1997).
- Linazasoro, G., Indakoetxea, B., Ruiz, J., Van Blercom, N., Lasa, A. Possible sporadic rapid-onset dystonia-parkinsonism. Movement Disorders. 17 (3), 608-609 (2002).
- Svetel, M., Ozelius, L. J., et al. Rapid-onset dystonia-parkinsonism: case report. Journal of Neurology. 257 (3), 472-474 (2010).
- Vrinten, D. H., Hamers, F. F. T. "CatWalk" automated quantitative gait analysis as a novel method to assess mechanical allodynia in the rat; a comparison with von Frey testing. PAIN. 102 (1), 203-209 (2003).
- Berryman, E. R. DigigaitTM quantitation of gait dynamics in rat rheumatoid arthritis model. Journal of Musculoskeletal and Neuronal Interactions. 9 (2), 89-98 (2009).
- Beare, J. E., Morehouse, J. R., et al. Gait analysis in normal and spinal contused mice using the TreadScan system. Journal of Neurotrauma. 26 (11), 2045-2056 (2009).
- Rushton, R., Steinberg, H., Tinson, C. Effects of a single experience on subsequent reactions to drugs. British Journal of Pharmacology and Chemotherapy. 20, 99-105 (1963).
- Lee, C. C., Peters, P. J. Neurotoxicity and behavioral effects of thiram in rats. Environmental health perspectives. 17, 35-43 (1976).
- van der Zee, C. E., Schuurman, T., Traber, J., Gispen, W. H. Oral administration of nimodipine accelerates functional recovery following peripheral nerve damage in the rat. Neuroscience Letters. 83 (1-2), 143-148 (1987).
- Leroy, T., Stroobants, S., Aerts, J. -M., D'Hooge, R., Berckmans, D. Automatic analysis of altered gait in arylsulphatase A-deficient mice in the open field. Behavior Research Methods. 41 (3), 787-794 (2009).
- Sango, K., McDonald, M. P., et al. Mice lacking both subunits of lysosomal beta-hexosaminidase display gangliosidosis and mucopolysaccharidosis. Nature Genetics. 14 (3), 348-352 (1996).
- Deacon, R. M. J. Measuring the Strength of Mice. Journal of Visualized Experiments. (76), e2610 (2013).
- Djamshidian, A., Lees, A. J. Can stress trigger Parkinson's disease? Journal of Neurology, Neurosurgey, and Psychiatry. 85 (8), 879-882 (2014).
- Brashear, A., Dobyns, W. B., et al. The phenotypic spectrum of rapid-onset dystonia-parkinsonism (RDP) and mutations in the ATP1A3. Brain. 130 (Pt 3), 828-835 (2007).
- Kirshenbaum, G. S., Saltzman, K., Rose, B., Petersen, J., Vilsen, B., Roder, J. C. Decreased neuronal Na+,K+-ATPase activity in Atp1a3 heterozygous mice increases susceptibility to depression-like endophenotypes by chronic variable stress. Genes, Brain and Behavior. 10 (5), 542-550 (2011).
- DeAndrade, M. P., Yokoi, F., van Groen, T., Lingrel, J. B., Li, Y. Characterization of Atp1a3 mutant mice as a model of rapid-onset dystonia with parkinsonism. Behavioral Brain Research. 216 (2), 659-665 (2011).
- Sugimoto, H., Ikeda, K., Kawakami, K. Heterozygous mice deficient in Atp1a3 exhibit motor deficits by chronic restraint stress. Behavioral Brain Research. 272, 100-110 (2014).
- Zimprich, A., Garrett, L., et al. A robust and reliable non-invasive test for stress responsivity in mice. Frontiers in Behavioral Neuroscience. 8, 125 (2014).
- Buynitsky, T., Mostofsky, D. I. Restraint stress in biobehavioral research: recent developments. Neuroscience and Biobehavioral Reviews. 33 (7), 1089-1098 (2009).
- Ikeda, K., Satake, S., et al. Enhanced inhibitory neurotransmission in the cerebellar cortex of Atp1a3-deficient heterozygous mice. The Journal of Physiology. 591 (13), 3433-3449 (2013).
- Crawley, J. N. Motor functions. What's Wrong with My Mouse?. , John Wiley & Sons. (2007).
- R Core Team. R: A language and environment for statistical computing. , R Foundation for Statistical Computing. Vienna, Austria. Available from: https://www.R-project.org/ (2014).
- Wils, H., Kleinberger, G., et al. TDP-43 transgenic mice develop spastic paralysis and neuronal inclusions characteristic of ALS and frontotemporal lobar degeneration. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 107 (8), 3858-3863 (2010).
- Eilam, R., Peter, Y., et al. Selective loss of dopaminergic nigro-striatal neurons in brains of Atm-deficient mice. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 95 (21), 12653-12656 (1998).
- Lin, C. -H., Tallaksen-Greene, S., et al. Neurological abnormalities in a knock-in mouse model of Huntington's disease. Human Molecular Genetics. 10 (2), 137-144 (2001).
- Dang, M. T., Yokoi, F., et al. Generation and characterization of Dyt1 ΔGAG knock-in mouse as a model for early-onset dystonia. Experimental Neurology. 196 (2), 452-463 (2005).
- Glynn, D., Drew, C. J., Reim, K., Brose, N., Morton, A. J. Profound ataxia in complexin I knockout mice masks a complex phenotype that includes exploratory and habituation deficits. Human Molecular Genetics. 14 (16), 2369-2385 (2005).
- Becker, E. B. E., Oliver, P. L., et al. A point mutation in TRPC3 causes abnormal Purkinje cell development and cerebellar ataxia in moonwalker mice. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 106 (16), 6706-6711 (2009).
- Heck, D. H., Zhao, Y., Roy, S., LeDoux, M. S., Reiter, L. T. Analysis of cerebellar function in Ube3a-deficient mice reveals novel genotype-specific behaviors. Human Molecular Genetics. 17 (14), 2181-2189 (2008).
- Kirshenbaum, G. S., Dawson, N., et al. Alternating hemiplegia of childhood-related neural and behavioural phenotypes in Na+,K+-ATPase α3 missense mutant mice. PLoS ONE. 8 (3), e60141 (2013).
- Klein, A., Wessolleck, J., Papazoglou, A., Metz, G. A., Nikkhah, G. Walking pattern analysis after unilateral 6-OHDA lesion and transplantation of foetal dopaminergic progenitor cells in rats. Behavioral Brain Research. 199 (2), 317-325 (2009).
- Geldenhuys, W. J., Guseman, T. L., Pienaar, I. S., Dluzen, D. E., Young, J. W. A novel biomechanical analysis of gait changes in the MPTP mouse model of Parkinson's disease. PeerJ. 3 (Pt 7), e1175 (2015).
- Cecchi, M., Khoshbouei, H., Morilak, D. A. Modulatory effects of norepinephrine, acting on alpha1 receptors in the central nucleus of the amygdala, on behavioral and neuroendocrine responses to acute immobilization stress. Neuropharmacology. 43 (7), 1139-1147 (2002).
- Chu, X., Zhou, Y., et al. 24-hour-restraint stress induces long-term depressive-likephenotypes in mice. Scientific Reports. 6, 32935 (2016).
- Freeman, M. L., Sheridan, B. S., Bonneau, R. H., Hendricks, R. L. Psychological Stress Compromises CD8+ T cell control of latent herpes simplex virus type 1 infections. The Journal of Immunology. 179 (1), 322-328 (2007).
- Lauretti, E., Di Meco, A., Merali, S., Praticò, D. Chronic behavioral stress exaggerates motor deficit and neuroinflammation in the MPTP mouse model of Parkinson's disease. Translational Psychiatry. 6, e733 (2016).
- Quartermain, D., Stone, E. A., Charbonneau, G. Acute stress disrupts risk assessment behavior in mice. Physiology and Behavior. 59 (4-5), 937-940 (1996).
- Bannon, D. The Behavioural effects of stress and aluminum toxicity on a mouse model of amyotrophic lateral sclerosis Parkinsonism-dementia complex. , 1-186 (2015).
