Waiting
Login processing...

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

Behavior

Low-cost protokol fodaftryk analyse og hængende boks Test for mus anvendes kronisk tilbageholdenhed Stress

Published: January 23, 2019 doi: 10.3791/59027
Automatic Translation
1, 1
1Division of Biology, Center for Molecular Medicine, Jichi Medical University

Summary

Lavpris-protokollen bestående af fodaftryk analyse og hængende boks test efter tilbageholdenhed stress er nyttige til at vurdere bevægelsesforstyrrelser af musemodel.

Abstract

Gangart forstyrrelser er ofte observeret i patienter med bevægelsesforstyrrelser. I musemodeller for bevægelsesforstyrrelser, er gangart analyse vigtige adfærdsmæssige test for at afgøre, om mus efterligne symptomerne på patienter. Motor underskud er ofte induceret af stress når ingen spontan motor fænotype er observeret i musemodeller. Derfor ville ganganalyse efterfulgt af stress lastning være en følsom metode til evaluering af motor fænotype i musemodeller. Forskerne står imidlertid over for kravet om et dyrere apparat til at få kvantitative resultater automatisk fra ganganalyse. For stress er stress lastning ved simple metoder uden dyre apparater kræves for elektrisk stød og tvunget kører ønskeligt. Derfor, vi indføre en enkel og billig protokol bestående af fodaftryk analyse med papir og blæk, hængende boks test til at vurdere motorik, og stress lastning defineret af tilbageholdenhed med en konisk slange. De motor underskud af mus blev med held opdaget af denne protokol.

Introduction

Bevægelsesforstyrrelser defineres som forstyrrelser i nervesystemet viser en overskydende eller mangel af frivillig eller automatiske bevægelser1. Især er gangart forstyrrelser ofte dokumenteret blandt patienter med bevægelse lidelser2,3,4. Gangart analyse er derfor en velegnet adfærdsmæssige test for validering af dyremodeller for bevægelsesforstyrrelser. Mus, har automatiseret gangart analyser udført for at gå på naturlige hastighed5 og med justerbar hastighed af løbebånd6,7. Disse analyser giver kvantitative resultater af gangart automatisk. En alternativ metode til at registrere gangart forstyrrelser kaldes fodaftryk analyse. Efter mærkning bunden af fødderne med blæk, mus gå på papir og fodspor er analyseret. I første omgang, Vaseline og pulveriseret trækul blev brugt til at visualisere fodaftryk8, og derefter blev erstattet af blæk på polygraph papir9 og fotografiske udvikler på fotografisk papir10. En billigere og mindre giftige metode ved hjælp af blæk og papir end de andre metoder er stadig til dato11. Fodaftryk analyse er billigere i forhold til automatiseret analyse5,6,7 og ville være nyttigt at evaluere bevægelsesforstyrrelser i musemodeller for forskere uden rigelige forskningsmidler .

Hængende boks test er en form for fire lemmer hængende test ved hjælp af wire bur låg12 og wire mesh skærm13. Boksen er et apparat med drejelig mesh låg på toppen af boksen langs en center bar. Ud over ganganalyse, kan testen billigt og let udføres. Derfor, vi gennemførte hængende boks test til at evaluere greb styrke og balance, desuden den fodaftryk analyse i denne protokol.

Stress inducerer symptomerne på bevægelse lidelser14,15. Motor underskud er ofte induceret af flere kroniske understreger selv når ingen spontan motor fænotype er observeret i musemodeller af en bevægelse lidelse16,17,18. Tilbageholdenhed er et af de almindeligt anvendte metoder for stress lastning i mus, fordi dyret er ikke fysisk skadet19 og omkostningerne er mindre sammenlignet med andre metoder såsom elektrisk stød med dedikeret apparater og tvunget kører med brug af et løbebånd. Tilbageholdenhed ved en slange, som udføres ved at begrænse en mus i en hul 50 mL konisk slange, er lettere end andre metoder såsom wire mesh si, tapede lemmer og indpakning af dyr med gaze (gennemgik20). I dette papir, vi opsummere protokollerne fodaftryk analyse og boksen hængende test efter tilbageholdenhed ved en tube. Denne protokol vil hjælpe os med at bruge musemodeller af bevægelsesforstyrrelser uden spontan motor fænotype.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Alle dyreforsøg blev afholdt på en human måde. Den institutionelle dyr eksperiment Udvalget af Jichi medicinske universitet godkendt undersøgelsen. Undersøgelsen blev udført i overensstemmelse med den institutionelle regulering for dyr eksperiment og grundlæggende retningslinje for korrekt adfærd af dyr eksperiment og relaterede aktiviteter i akademiske forskningsinstitutioner under jurisdiktion af MEXT Japan. Mus bruges i denne protokol er blevet beskrevet tidligere21.

1. hænge boks Test

  1. Optage vægten af hver mus. Markere hale af mærkning pen for individuelle forskelsbehandling (e.g., en linie, dobbelt linjer og tredobbelt linjer).
    Bemærk: Vækstkurver bruges til et indeks af generelle sundhed22.
  2. Placere mus i den eksperimentelle værelse mindst 30 min inden den adfærdsmæssige test. Sæt boksen hængende, som består af en klar æske (25 x 25 x 40 cm3) med en drejelig mesh låg på toppen (figur 1). Trådnet låget kan roteres langs en central bar, således at toppen er vendt 180 grader.
  3. Sætte en mus i midten af trådnet låg. Forsigtigt slå trådnet låget op side.
  4. Måle fald latency (hængende tid) af musen fra trådnet låg.
    Bemærk: Hvis musen ikke falder inden for 5 min, optage ventetid som 5 min.
  5. Returnere musen til burene. Rengøre boksen hængende med 70% ethanol efter hver test.

2. fodaftryk analyse

Bemærk: Efter boksen hængende test, udføre fodaftryk analyse.

  1. Opsætning af den Landingsbane (Figur 2A).
    1. Klip et stykke hvidt papir (29,7 cm x 42 cm x 0,09 mm) på langs i tre længder af samme bredde. Sæt et stykke hvidt papir (9,9 cm x 42 cm) på bordet.
    2. Sætte den mørke mål boks i den distale ende af papiret. Sætte andre kasser (cirka samme længde som for papiret) med vægge på begge sider af landingsbanen, forhindrer undslip af mus.
    3. Sæt sort blæk og rødt blæk i separate petriskåle (35 mm i diameter).
  2. Træningspasset.
    Bemærk: Udføre træningen kun på 4 ugens i alder.
    1. Sætte musen på den proksimale ende af papir (ansigt hovedet mod boksen mål). Lad musen gå fra den proksimale ende til boksen mål. Fjerne musen fra boksen mål. Hvis musen stopper på papiret, forsigtigt skubbe musen til boksen mål af finger.
    2. Hold musen af grådige harmoniske mellem tommel- og pegefinger for at begrænse flytning af forbens. Derefter, forstå ryggen og halen mellem bolden af tommelfingeren og de andre fingre til at begrænse hindlimbs frie bevægelighed.
      Bemærk: Utilstrækkelig bedrift af en mus resultater i klatter af blæk på tøj.
    3. Fordyb bunde af forbens i rødt blæk og bunden af hindlimbs i sort blæk. Straks sætte musen på den proksimale ende af papir (ansigt hovedet mod boksen mål). Lad musen gå fra den proksimale ende til boksen mål. Hvis musen stopper på papiret, forsigtigt skubbe musen til boksen mål af finger.
    4. Fjerne musen fra boksen mål. Gå til test-session.
  3. Test Session.
    1. Efter træning, opsætning af landingsbanen for fodspor med en ny skåret stykke af hvidbogen.
    2. Hold musen af grådige harmoniske mellem tommel- og pegefinger for at begrænse flytning af forbens. Derefter, forstå ryggen og halen mellem bolden af tommelfingeren og de andre fingre til at begrænse hindlimbs frie bevægelighed.
    3. Fordyb bunde af forbens i rødt blæk og bunden af hindlimbs i sort blæk. Straks sætte musen på den proksimale ende af papiret. Lad musen gå fra den proksimale ende til boksen mål.
      Bemærk: Fordi mus foretrækker mørke, bliver walking mere stabil, da musen nærmer sig den mørke mål boks. Hvis musen stopper på papiret, forsigtigt skubbe musen til boksen mål af finger. Derefter, hvis pålidelige fodspor ikke fås til analyse (Se trin 2.4. Analyse af fodspor for detaljer) fordi mus stoppede, prøv test session.
    4. Returnere musen til burene fra boksen mål. Rengøre boksen mål med 70% ethanol efter hver test session. Lufttørre mund-trykt papir.
  4. Analyse af fodspor
    1. Få tre målinger af hver parameter (skridtlængde længder af forbens og hindlimbs, front og hind base bredder, overlapper mellem forelimb og hindlimb, figur 2B) med en lineal fra foden-trykt papir.
      Bemærk: Fordi fodspor af proksimale og distale ender ofte viser store udsving på grund af standsning eller kører, skal du vælge del med en stabil gangart mønster af fodspor. Den midterste del af foden-trykt papir vil normalt være egnede til analyse.
      1. Skridtlængde, måle afstande mellem de samme dele af pote (fx pote pad eller toe).
      2. For den forreste base bredde, skal du trække en linje mellem på hinanden følgende højre (eller venstre) foran fodspor. Derefter, måle længden af den lodrette linje fra pad til venstre (eller højre) front fodaftryk til streg mellem de højre (eller venstre) fodspor.
      3. For hind base bredde, skal du trække en linje mellem på hinanden følgende højre (eller venstre) bagben fodspor. Derefter, måle længden af den lodrette linje fra pad til venstre (eller højre) bagben fodaftryk til streg mellem de højre (eller venstre) fodspor.
      4. Overlapning, måle afstanden mellem puder af venstre (eller højre) front og bagben fodspor.
    2. Gennemsnittet af disse tre målinger for den enkelte. Brug individuelle gennemsnittet af hver parameter for den statistiske analyse.
      1. Skridtlængde, bruge gennemsnittet af de enkelte gennemsnit af de venstre og højre fremskridt.
      2. Asymmetri af skridtlængde, bruge den absolutte værdi af forskellen mellem individuelle gennemsnit af venstre lemmer og rigtige lemmer skridtlængde.
      3. Den statistiske analyse af de andre parametre (front base bredde, hind base bredde og overlapning), bruge den enkelte gennemsnitlige direkte.

3. tilbageholdenhed Stress lastning

  1. Forberedelse af tilbageholdenhed rør.
    1. Gør 16 huller (ca. 2 mm i diameter) i en 50 ml konisk slange (30 mm i diameter x 115 mm i længden) langs skalainddeling (5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40 mL) og bagsiden af hver skala mark af firkantede drill (figur 3). Lave et hul på spidsen af 50 mL konisk tube (ca. 5 mm i diameter) til vejrtrækning ved at afskære spidsen. Lav et hul (ca. 4 mm i diameter) i rør cap til at passere halen af mus.
  2. Stress lastning
    1. Placere mus i den eksperimentelle værelse.
    2. Holde en mus af grådige harmoniske mellem tommelfingeren og pegefingeren. Angiv musen ind i tilbageholdenhed røret fra hovedet. Passere halen gennem hullet i fælles landbrugspolitik. Luk hætten.
      Bemærk: Begrænse bevægelsen forelimb fordi mus afviser indtastning røret af forbens.
    3. Hold musen lukket for 2 h på et skrivebord ved stuetemperatur. Fjerne musen fra tilbageholdenhed tube og vende tilbage til hjem buret.
      Bemærk: Tilbageholdenhed rør kan genbruges, efter en vask og tør.

4. eksperimentelle tidsplan (figur 4):

  1. Udføre hængende box test og fodaftryk analyse på samme dag på 4 uger af alder (Se trin 1. Hængende boks test og trin 2. Fodaftryk analyser til detaljer) som en baseline måling på alle mus før gruppering i ' stress' og en 'ikke-stress-gruppen'.
    Bemærk: Omkring 8-10 mus i 2-3 kuld kan være egnet til brug i et eksperiment. Fodaftryk analyse ved 4 ugers alder består af træning, og test sessioner.
  2. Tilfældigt opdele musene i en ' stress' og en 'ikke-stress gruppen'.
    Bemærk: Når musene bruges bestående af flere kuld, opdele littermates jævnt i begge grupper. Antallet i hver gruppe består af omkring 4-5 mus.
  3. Anvende tilbageholdenhed stress til gruppen' stress' 6 gange i løbet af to uger (Se trin 3. Tilbageholdenhed stress lastning for detaljer).
    Bemærk: 6 gange tilbageholdenhed anvendes hver to uger, efterfulgt af en hængende boks test og fodaftryk analyse fra 6-12 ugens i alder. Anvend ikke tilbageholdenhed stress på dagens test af hængende box test og fodaftryk analyse.
  4. Udføre hængende box test og test session fodaftryk analyse på samme dag på 6, 8, 10 og 12 ugens i alder.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Heterozygous mandlige mus af Atp1a3 (Atp1a3+/ −) der er musen model for hurtigt indsættende dystoni parkinsonisme og vildtype littermates blev brugt i denne protokol. Atp1a3+/ − viste betydeligt kortere skridtlængde længder af forelimb og hindlimb end dem, af typen vilde ved 4 ugers alder (figur 5A og figur 5B, åbne cirkel og firkant). 'Understreget' Atp1a3+/ − viste betydeligt kortere skridtlængde længder af begge lemmer end de 'ikke-understregede' Atp1a3+/ − ved 8 ugers alder (figur 5A og figur 5B, lukket og åben cirkel). Asymmetrier skridtlængde længder af begge lemmer var ikke signifikant forskellig i alle grupper af mus på alle aldre (figur 5 c og fig. 5 d). Den forreste base og overlapninger af begge lemmer lignede også i alle grupper på alle aldre (figur 5EG, H). Hind basen var væsentligt bredere i den 'understreget' Atp1a3+/ − end i de 'stressede' wild-type mus på 10 uger af alder (figur 5F, lukket cirkel og firkant). Således tilbageholdenhed stress forårsaget motor underskud (kort skridtlængde og bred base) af Atp1a3+/ −.

Hængende boks test blev udført for at evaluere greb styrke og balance på dagens test af fodaftryk analyse. Ingen væsentlige forskelle i hængende tid blev observeret i 4-10 uger gamle mus (figur 6). På 12 ugens i alder var hængende tidspunkt af 'understreget' wild-type mus betydeligt længere end de andre grupper (figur 6, lukket firkantet). Tilbageholdenhed stress forlænget hængende gang i wild-type mus kun, men ikke i Atp1a3+/ −. Således, den motor underskud af Atp1a3+/ − var skelnes fra wild-type mus af tilbageholdenhed stress.

Kropsvægt er et indeks over generelle sundhed22. Vi målte kropsvægt af mus på dagens test af hængende boks test og fodaftryk analyse og ingen væsentlige forskelle blev observeret i alle grupper af mus i alle aldersgrupper (figur 7). Således påvirkede tilbageholdenhed stress ikke den generelle sundhedstilstand i mus.

Figure 1
Figur 1: hængende boks apparater med en drejelig mesh låg. En mus blev placeret i midten af trådnet låg, og derefter trådnet låget var skruet op side. Fall latenstiden for musen fra trådnet låg der skal måles. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 2
Figur 2: fodaftryk analyse. (A) landingsbanen for fodaftryk analyse. En fod-malet mus (forbens: rødt blæk; hindlimbs: sort blæk) fik lov til at gå fra den proksimale ende til boksen mål. (B) repræsentativt billede af fodaftryk og måling af parametre. Tre målinger af hver parameter (forelimb og hindlimb stride længder, bredder af front og hind base, overlapper mellem forelimb og hindlimb) blev fremstillet fra foden-trykt papir. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 3
Figur 3: tilbageholdenhed stress af hul 50 mL konisk tube. Tilbageholdenhed røret har et hul for vejrtrækning, et hul til passerer halen og 16 huller for luftcirkulation. Mus blev holdt i rør i 2 timer ved stuetemperatur. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 4
Figur 4: eksperimenterende tidsplan for hængende box test og fodaftryk analyse med kronisk tilbageholdenhed stress lastning. Fodaftryk analyse og boksen hængende test blev udført på 4 ugens i alder. Derefter, at musene var opdelt i 'understreget' og 'ikke-understregede' grupper. For gruppen 'stressede' blev tilbageholdenhed stress anvendt 6 gange i 2 ugens indtil 12 ugens i alder. For både grupper, fodaftryk analyse og boksen hængende test udføres én gang pr. 2 ugens indtil 12 ugens i alder. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 5
Figur 5: repræsentative resultater af analyser, fodaftryk. Fodaftryk analyse blev udført med 4 uger gamle Atp1a3+/ − (a3) og wild-type (wt) mus (N = 19 og 17, henholdsvis). Derefter, Atp1a3+/ − og wild-type mus var delt ind i grupper 'stressede' og 'ikke-understregede'. Fodaftryk analyse blev foretaget for 'ikke-understregede' Atp1a3+/ −, 'ikke-stressede' vildtype, 'stressede' Atp1a3+/ −, og 'understreget' wild-type mus fra 6-12 ugens i alder (åbne cirkler, N = 9; åbne pladser, N = 8; udfyldte cirkler , N = 10; solid firkanter, N = 9, henholdsvis). (A) skridtlængde længde af forelimb. (B) skridtlængde længden af hindlimb. (C) asymmetri af forelimb skridt længde. (D) asymmetri af hindlimb skridt længde. (E) bredde mellem forbens. (F) bredde mellem hindlimbs. (G) overlapning mellem venstre forelimb og hindlimb. (H) overlapning mellem rigtige forelimb og hindlimb. Data er den gennemsnitlige ± SD. statistiske analyser (t -test for 4 uger gamle mus) og parvise t -test med metoden Holm justering for 6-12 uge gammel mus blev udført af Rasmussen23. # p <.05, for 'ikke-understregede' Atp1a3+/ − og 'ikke-understregede' wild-type mus. p <.05, for 'understreget' Atp1a3+/ − og 'understreget' wild-type mus. + p <.05, for 'ikke-understregede' og 'understreget' Atp1a3+/ − mus. Figur 5A -F er blevet ændret fra reference18 med tilladelse fra Elsevier. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 6
Figur 6: repræsentative resultater af hængende box test. Hængende boks test blev udført med Atp1a3+/ − (a3) og wild-type (wt) mus på 4 ugens i alder. Derefter, Atp1a3+/ − og wild-type mus var delt ind i grupper 'stressede' og 'ikke-understregede'. Hængende tidspunktet for 4 uger gamle Atp1a3+/ − (åbne cirkler, N = 19) og wild-type (åbne pladser, N = 17) mus og hængende tidspunktet for 6-12 uger gamle 'ikke-understregede' Atp1a3+/ − (åbne cirkler, N = 9), 'ikke-understregede' wild-type (åbne pladser N = 8), «understregede» Atp1a3+/ − (udfyldte cirkler, N = 10), og 'understreget' wild-type (solid firkanter, N = 9) mus blev afbildet på en logaritmisk skala. Data er den gennemsnitlige ± SD. statistiske analyser (t -test for 4 uger gamle mus) og parvise t -test med metoden Holm justering for 6-12 uge gammel mus blev udført af Rasmussen23. p <.05, for 'stressede' Atp1a3+/ − og 'understreget' wild-type mus. $ p <.05, for 'ikke-understregede' og 'stressede' wild-type mus. + p <.05, for 'ikke-understregede' Atp1a3+/ − og 'understreget' wild-type mus. Data er blevet genoptrykt fra reference18 med tilladelse fra Elsevier. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 7
Figur 7: repræsentative resultater af vækstkurver. Kroppen vægte blev målt af Atp1a3+/ − (a3) og wild-type (wt) mus ved 4 ugers alder (åbne cirkler, N = 19; åbne pladser, N = 17, henholdsvis). Derefter, Atp1a3+/ − og wild-type mus var delt ind i grupper 'stressede' og 'ikke-understregede'. Body vægte mellem 6 og 12 ugens i alder af 'ikke-understregede' Atp1a3+/ − (åbne cirkler, N = 9), 'ikke-understregede' vildtype (åbne pladser, N = 8), 'stressede' Atp1a3+/ − (udfyldte cirkler, N = 10), og 'understreget' wild-type (fast firkanter, N = 9) mus blev målt. Data er den gennemsnitlige ± SD. statistiske analyser (t -test for 4 uger gamle mus) og parvise t -test med metoden Holm justering for 6-12 uge gammel mus blev udført af Rasmussen23. Figur 7 er blevet ændret fra reference18 med tilladelse fra Elsevier. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Fodaftryk analyse og boksen hængende test er enkel og billig adfærdsmæssige test for motorik af mus. Neurobehavioral fænotyper i flere musemodeller har påvist med succes af disse test. For eksempel, forkortet skridtlængde i Amyotrofisk lateral sklerose24, øget længde af asymmetrisk skridtlængde i ataksi telangiectasia25, øget længde af overlap i Huntington's chorea26 og dystoni27, og udvidet base i ataksi28,29, Angelman syndrom30 og dystoni31 blev demonstreret af fodaftryk analyse. Desuden blev kortere hængende tid end kontrol mus observeret i musemodel af Duchenne muskeldystrofi32. Begge tests, der er beskrevet i denne hvidbog vil således nyttigt for evaluering motor dysfunktion af mus.

Der er et afgørende skridt i denne protokol til at opnå de skarpe fodspor. Det er meget vigtigt at sætte en mus på papir umiddelbart efter nedsænkning bunde af lemmer i blæk til at undgå udtørring. Det er nødvendigt at afslutte de nedsænke trin (trin 2.2.3 og 2.3.3) på kort tid. En ulempe ved denne protokol af fodaftryk analyse er, at de parametre, der er opnået er begrænset til enkle dem, der ikke omfatter tidsmæssige oplysninger (f.eks. varighed af gangart cyklus og skridt sekvens af hver fod) og fysiske oplysninger (f.eks., tryk på fodaftryk baseret på touch-følsomme LED panel). Når tidsmæssige og fysiske oplysninger er påkrævet, skal et automatiseret gangart analyse apparat anvendes. Alternativt, tidsmæssige oplysninger af gangart mønster kan fås af højhastighedskamera33. En anden ulempe er, at måling af parametre på foden-trykt papir er mere besværlige end automatiseret ganganalyse. For fremtidige anvendelse skal udvikling af et program for semiautomated eller automatiseret dataindsamling fra foden-trykt papir mindske de mulige miljøfordele af indsatsen måling parametre.

For stress lastning, kan samlede antal og varighed pr. session varieres i denne protokol. Tilbageholdenhed stress er blevet gennemført med forskellige varigheder og antallet af ansøgninger (e.g., enkelt for 5 min34, enkelt for 24 h35, 12 h x 5 sessioner36og 6 h x 31 sessioner37, gennemgik i ref. 20). Til vores viden vedrører ingen systematisk undersøgelse virkningerne af samlede antal og varighed pr. session på motorik af mus. Aktiviteten af mus i feltet Åben er påvirket af enkelt stress indlæsning af 1 h38 eller 2 h, men ikke af i 15 min19. Længere tids varighed af stress lastning kan føre til alvorlige motoriske underskud. For antallet af stress belastninger bliver mus holdning bredere end i ikke-understregede mus efter 36 gange af stress indlæsning (1 time to gange ugentligt), men ikke efter 30 gange39. Kronisk tilbageholdenhed stress (6 h per dag i 31 dage i træk) forværrer rotarod ydeevne i en musemodel af Parkinsons sygdom37. Vores resultater viste hængende tidspunktet for 'understreget' Atp1a3+/ − mus blev kortere end de 'stressede' wild-type mus efter 24 gange af stress læsning (ved 12 ugens i alder), men ikke efter 18 gange eller mindre (på 4, 6, 8 og 10 uger gammel). Gentagne stress lastning er derfor påkrævet for induktion af visse motor underskud i mus, selv om induktion af motor underskud efter en lang periode fra starten af en enkelt eller flere gange af stress indlæsning ikke udelukkes. Når mus ikke viser en neurobehavioral fænotype i denne protokol, er anbefalingen at øge antallet og varigheden af stress lastning pr. session. Derimod, når musene Vis gangart abnormitet fra en enkelt eller flere gange af stress lastning, kan varighed og nummer nedskrives.

Endelig, walking og hængende ydeevne kan påvirkes af følelsesmæssige adfærdsmæssige tegn (f.eks. angst og aktivitet) bortset fra motor dysfunktion. Mus med høj angst og hyperaktivitet kører ofte (i stedet for gang) til boksen mål. Mus viser depression-lignende adfærd kan gå med hyppige stop. Derfor kan en afvigende fodaftryk mønster ikke skyldes motor underskud. Således, for at bekræfte den gangart abnormitet kun fremkommer motor underskud, udføre yderligere prøver at evaluere følelsesmæssige egenskaber (aktivitet: open field test, angst: open feltet og forhøjede plus maze test, depression-lignende opførsel: tvunget svømmetur test) efter denne protokol, som tidligere beskrevet18 er tilrådeligt.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Forfatterne har ikke noget at oplyse.

Acknowledgments

Dette arbejde blev støttet af JSP'ER (Japan samfund til fremme af videnskab) KAKENHI (licensbetaling for videnskabelig forskning C), give nummer 18K 07373 (højsæson) og tilskud til Private universiteter.

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)

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Warner, T. T. Movement disorders. Practical Guide to Neurogenetics. , Elsevier Health Sciences. (2008).
  2. 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).
  3. Linazasoro, G., Indakoetxea, B., Ruiz, J., Van Blercom, N., Lasa, A. Possible sporadic rapid-onset dystonia-parkinsonism. Movement Disorders. 17 (3), 608-609 (2002).
  4. Svetel, M., Ozelius, L. J., et al. Rapid-onset dystonia-parkinsonism: case report. Journal of Neurology. 257 (3), 472-474 (2010).
  5. 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).
  6. Berryman, E. R. DigigaitTM quantitation of gait dynamics in rat rheumatoid arthritis model. Journal of Musculoskeletal and Neuronal Interactions. 9 (2), 89-98 (2009).
  7. 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).
  8. 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).
  9. Lee, C. C., Peters, P. J. Neurotoxicity and behavioral effects of thiram in rats. Environmental health perspectives. 17, 35-43 (1976).
  10. 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).
  11. 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).
  12. 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).
  13. Deacon, R. M. J. Measuring the Strength of Mice. Journal of Visualized Experiments. (76), e2610 (2013).
  14. Djamshidian, A., Lees, A. J. Can stress trigger Parkinson's disease? Journal of Neurology, Neurosurgey, and Psychiatry. 85 (8), 879-882 (2014).
  15. 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).
  16. 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).
  17. 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).
  18. 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).
  19. 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).
  20. Buynitsky, T., Mostofsky, D. I. Restraint stress in biobehavioral research: recent developments. Neuroscience and Biobehavioral Reviews. 33 (7), 1089-1098 (2009).
  21. 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).
  22. Crawley, J. N. Motor functions. What's Wrong with My Mouse?. , John Wiley & Sons. (2007).
  23. 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).
  24. 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).
  25. 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).
  26. 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).
  27. 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).
  28. 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).
  29. 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).
  30. 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).
  31. 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).
  32. 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).
  33. 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).
  34. 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).
  35. Chu, X., Zhou, Y., et al. 24-hour-restraint stress induces long-term depressive-likephenotypes in mice. Scientific Reports. 6, 32935 (2016).
  36. 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).
  37. 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).
  38. Quartermain, D., Stone, E. A., Charbonneau, G. Acute stress disrupts risk assessment behavior in mice. Physiology and Behavior. 59 (4-5), 937-940 (1996).
  39. Bannon, D. The Behavioural effects of stress and aluminum toxicity on a mouse model of amyotrophic lateral sclerosis Parkinsonism-dementia complex. , 1-186 (2015).

Tags

Adfærd spørgsmålet 143 fodaftryk analyse hængende box test tilbageholdenhed stress adfærdsmæssige test mus motorik
Low-cost protokol fodaftryk analyse og hængende boks Test for mus anvendes kronisk tilbageholdenhed Stress
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Sugimoto, H., Kawakami, K. Low-cost… More

Sugimoto, H., Kawakami, K. Low-cost Protocol of Footprint Analysis and Hanging Box Test for Mice Applied the Chronic Restraint Stress. J. Vis. Exp. (143), e59027, doi:10.3791/59027 (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