Şehriye ve Capellini İşleme Testleri: sıçan ve fareler hünerli forepaw fonksiyonu Basit kantitatif tedbirler

Özet

Şehriye ve forepaw beceri Capellini İşleme Testler, becerikli forepaw ve rakam hareketleri kullanarak besin öğeleri işlemek için kemirgenler doğal eğim yararlanmak. Pişmemiş kuru makarna kısa koluyla ele Hayvanlar videoya. Yavaş hareket video oynatma forepaw ayarlamaları ölçümü için izin verir.

Özet

Kemirgen yeme davranışı Önceki karakterizasyonları yiyecek parçaları işlemek için forepaw hareketleri koordine kullandıkları ortaya çıkmıştır. Biz bu işi üzerine lateralize bozukluğu ve yaşa bağlı değişiklikler duyarlı forepaw beceri, basit bir niceliksel tedbir geliştirmek için genişletmiştir. Kemirgenler, usta forepaw ve hevesle tüketmek ince makarna parçaları, yönetmek için basamak hareketleri öğrenirler. Biz daha önce, sıçanlarda erişte taşıma nicel yöntemler nitelendirdi ve tedbirler tek taraflı iskemik lezyonlar, orta serebral arter tıkanıklığında ve tek taraflı striatal dopamin eksikliği [Allred, RP Adkins, DL, Woodlee, MT kaynaklanan ön ayakları bozuklukları çok duyarlı olduğunu gösterdi Kocalar, LC, Maldonado MA, Kane, JR, Schallert, T. & Jones, TA Şehriye İşleme Testi: sıçanlarda hünerli forepaw fonksiyonu basit bir kantitatif ölçüsüdür.

Protokol

1. Test başlaması için hazırlık

1. Pişmemiş makarna adet jilet kullanarak uzunlukta kesilir. Skinner marka erişte makarna (1.5 mm çapında), sıçanlar için 7 cm uzunlukta kesilir. Fareler için DeCecco marka Capellini makarna (1.0 mm çapında), 2.6 cm uzunlukta (Şekil 1C) kesilir. Makarna marka taşıma şekilde etkileyebilecek doku ve çapı, değişir, çünkü makarna tek bir kaynaktan tekrar tekrar test için kullanılması tavsiye edilir.
2. Neophobic yanıtlarını üstesinden gelmek ve taşıma beceri kurmak için, hayvanların test öncesinde hafta içinde evlerine kafes birkaç kez makarna adet maruz kalmaktadır. (Tipik olarak, 5-10 gün maruz kalma, yaklaşık 4 adet her zaman yeterlidir.)
3. Ev kafes daha başka bir odasında test uygulanabilir, ya da evde kafes, test, test ortamında yeme alışkanlık için taşınır. (Hayvanlar bu ortamda kolaylıkla makarna yiyorsun kadar genellikle 3-5 oturumları alır.)
4. Hayvanlar makarna hevesle kabul sonra bile büyük bir kamera test alanına yanına taşındığında, aniden suskun olabilir. Bir veya daha fazla alışkanlık oturumları için test ortamı ön kamera yerleştirmek yararlı olur.
5. Makarna çok lezzetli gibi çoğu hayvanın hareket, çünkü onları önceden test kısıtlamak gıda şart değildir. Ancak, gıda kaldırılması deneyci ve kamera önünde bir kaç saat önce ya da gece yeme kolaylaştırmak ve test zamanda doymak olmadığını sağlamak olabilir.
6. Yemek sırasında makarna parçanın kırılması bir deneme geçersiz kılar. Biz hayvan testlerinde kullanılan olanlardan daha uzun adet verilen asla eğer bu alışkanlığı büyük ölçüde önlenmiş olur bulduk.
7. Test oturumları için, makarna parçaları kartlar şablonu (erişte, 1.75 cm aralıklarla ve 0.86 cm aralıklarla Capellini ipliklerini) kullanarak belirli aralıklarla bir ultra ince ucu marker ile işaretlenmiştir. Bu yemek sırasında makarna iplikli hareketinin görselleştirme kolaylaştırır.

2. Testi kurdu

1. Hayvanlar evde kafes veya başka bir cihazı unmarred, temiz duvarlar ya da test edilecek ve test seansı sırasında cagemates izole edilmelidir.
2. Sıçanlarda uygulanan bir deneyci (Allred ve ark, 2008) tarafından gerçek zamanlı olarak test edilebilir, ancak bu verilerin, slow-motion video oynatma sırasında toplanan böylece, ölçme video kayıt kolaylaştırılmıştır . Biz onların pençeleri ve hızlı hareketler, küçük boyutları nedeniyle yavaş hareket video oynatma olmadan fare forepaw hareketleri güvenilir bir şekilde ölçmek mümkün değildir.
3. Yüksek bir kare hızı ve yeterli zoom ile bir video kamera kullanılır. Biz normal oda aydınlatma koşullarında en az 420 s-1 bir obtüratör hızı için ayarlanmış bir 16x zoom lensi ile bir Canon XL1S fotoğraf makinesi kullanın. Kaydırma ve devrilir bir kafa ile tekerlekli bir tripod kullanımı kamera konumlandırma kolaylaştırır.
4. Sıçanlar, çömelmiş vaziyette genellikle makarna yemek için dik oturmak ve pençeleri en kolay, hafif bir yükseliş açısı (Şekil 1A) ile yaklaşık odasının zemin seviyesinde yerleştirilmiş kamera ile görülüyor. Talaşı ile bir kafes test, bazı talaş kaldırılması görünümünü optimize etmek için yararlı olabilir.
5. Fare, sıçan daha bir açı daha fazla parça tutarak, makarna yerken öne eğilme eğilimindedir. Böylece, açık bir zemine sahip bir test odasının bir aynanın üstüne yerleştirilir. Kamera yere göre biraz daha yüksek bir seviyede yerleştirilir ve aşağıya doğru açılı, aynaya pençeleri (Şekil 1B) yansıması odaklanmak. Ilk yüzey ayna, video oynatımı için pençeleri netlik büyük ölçüde geliştirir.
6. Böylece, ses kayıt yeme doğrulamak için yararlıdır, makarna parça Her ısırık duyulur.

3. Makarna taşıma çalışmalarda Yönetme

1. Test oturumları bir makarna parça ile deneme başına yenen, sıralı çalışmaların oluşur. Biz genellikle sıçan ve fare başına 3-4 çalışmalarda başına 4-5 çalışmalardan elde edilen verileri kaydetmek.
2. Önce videoya makarna, bir parça yemek başlatmak için uygun bir kamera görüntüsü hayvan taşımak için odasına yerleştirilir.
3. Hayvan kamera yüz ve odak ve forepaws ve tüm rakamlar ile ayrık ayarlamaları görmek için yeterince yakınlaştırma (~ 10-12X) için gereklidir. Hem pençeleri eklemleri izlenebilir olmalıdır. Bu kamera ile en az, biz ilgi bölgeye dar, sadece deneme başlangıcından önce otofokus özelliklerini kullanmak yararlı buluyorum. Biz daha sonra manuel netleme geçmek.
4. En kısa sürede hayvan ve kamera konumu olduğu gibi, ilk deneme başlatılır. Bir taş düştü ya da sallanırken ve doğrudan hayvanın ön kayıt başlangıcı yeme önce başlatılan.
5. Bundan sonra, çalışmaların hemen arkaya verilmiştir. Hayvanların hareket etmez, böylece çalışmalar arasındaki gecikmeleri en aza indirmek için tavsiye ediliroptimum görüntüleme konumunuza.
6. Pençeleri yan görüntülenebilir veya odak kayıp olduğu Denemeler gol değildir.
7. Öncesi ve tedavi sonrası tarıdır (ark Allred, 2008 örneğin, merkezi sinir sistemi yaralanma sonrası iyileşme) belgelemek için test oturumları gün, örneğin, içinde tekrar edilebilir.
8. Bir meydan kameraya göre istenilen pozisyonda yemek için hayvanların elde edilebilir. Bu test öncesi birkaç dakika için kameranın varlığı utangaçtır hayvanları alıştırarak için gerekli olabilir. Hayvanlar, genellikle ideal bir bölge makarna bırakarak ya da sarkan konuma sürülmesi olabilir. Verilen adet numara tokluk önlemek için minimize edilmelidir, ancak bu istenilen konuma gerçekleştirmek için birkaç parça gerekebilir.
9. Sıralı birkaç sıçanlarda test etmek için, biz ortasında tekerlekli bir tripod üzerinde kamera ile, bir daire içinde bir defada kendi kafeslerinin birkaç yapılandırmak için bu uygun bulduk. Bir parça, her bir kafesin ideal bir bölge içine düştü ve kamera sonra ilk uygun bir konumda yemeye başlar sıçan taşındı. Bu kamera ve deneyci varlığı alışabilirsin daha yavaş (pozisyon yemek) sıçanlar için daha fazla zaman sağlar ve aynı zamanda daha hızlı sıçanların ısırma sesleri yemek uyarılmış olabilir.

4. Forepaw ayarlamalar Kantitatif video analizi ve yeme zamanı

1. Whishaw & Coles, 1996; Whishaw ve ark, 1997) ve yaşlanma ile ilgili değişiklikler yerken forepaw ayarlamaları analiz sıçanlarda MSS yaralanma sonrası lateralize bozuklukları duyarlı basit bir kantitatif ölçüsüdür (. Allred ve ark, 2008; farelerde (Tennant ve ark, 2009).
2. Araştırmanın sayısal kısmı makarna parça ilk ağız içine yerleştirilen zaman başlar ve makarna son pençeleri serbest ve ağzına kaybolur sona erer.
3. Video oynatma (~% 50 gerçek zamanlı), ya kare kare ilerleme ayarlamaları belirlemek için, gerektiğinde kullanılır yavaşladı.
4. Bir ayarlama her zaman pençe bültenleri ve yeniden temas makarna parça parça üzerinde pençe tutun reformasyon var, ya da basamaklı bir uzantısı fleksiyon ve abduksiyon-adduksiyon (Şekil 2) var sayılır. Sağ ve sol pençe Her bir ayar için ayrı ayrı kaydedilir.
5. Pençe, rakam veya pençe tutun yeniden konumlandırılması herhangi bir hareketi ile makarna parça boyunca slaytlar Ayarlamalar sayılmaz . Pençe hareketleri makarna parçası (yani, sonraki parça hareketleri) ile temas halinde değilken de sayılmaz.
6. Yemek için zaman da başlangıcı yeme ve makarna ağzına kaybolur biten ile başlayan, her deneme için kaydedilir. Biz, video oynatma ekran özelliklerini kullanarak zamanların rekorunu, ama o da normal hızda oynatma sırasında bir kronometre ile kaydedilebilir.
7. Hayvan yeme duraklar, ama parça üzerinde tutun korur, duraklatılmış toplam süre çıkarılır. Yeme bir duraklama sesli ısırma ağız ya da bırakma parçasının iki hareketi açıktır.
8. Kısa adet desen işleme değiştirmez, çünkü deneme yeme herhangi bir bölümü sırasında, pençeleri görüntülemek görünmeyebilir ise analiz ihmal ya da hayvan parçası bozulursa.
9. Bazı sıçanlar ve fareler, biri diğerinden daha pençe ile sürekli daha fazla ayarlamalar yapmak. Yaralanmaları zarar öncesi test ayarlamaları (Allred ve ark, 2008) yapılan pençe etkiler tek taraflı santral sinir sistemi yaralanma modelleri için, lateralize bozuklukları daha hassas olarak tespit edilir .
10. Fareler bazen makarna parçası yeme ortasında açılan ve kısa bir aradan sonra, bu pick up ve yeme devam edin. Bu günün son deneme, muhtemelen kısmi tokluk ve yeme odaklanmak kaybı nedeniyle en yaygın olanıdır. Bu sağlam farelerde bile yaygın olduğundan, bu çalışmaların açığa çıkarmaz. Ancak, parça düştü olduğu zaman, toplam yeme zaman çıkarılır.
11. Sağlam sıçanlarda, parçaları bırakarak genellikle çok gecikmiş ya da hiç yemek atipik ve yeniden başlatılması. Bu tür çalışmalar ayarlamaları ve yeme zamanı analiz atlanmıştır.
12. Getirmek için yapılan düzeltmeler önce yemek başlangıcı sayılmaz. Ön yiyen kullanım davranışları, merkezi sinir sistemi yaralanmaları (örneğin, Whishaw ve ark, 1992; Whishaw ve ark, 1986) etkilenir, ama biz henüz bu döneme forepaw ayarlamalar için nicel yöntemler uzun değil .
13. Bu veriler şu şekilde özetlenebilir: (a), parça başına pençe ortalama ayarlamalar, (b) parça başına ortalama yeme süresi ve ayarlamalar (ayarlamaları / zaman yeme), (c) oranı ortalama sayısı.

5. Atipik kullanım şekilleri Video analizi

1. Atipik kullanım şekilleri sıçanlarda farklı MSS yaralanma türleri (Allred ve ark, 2008) ve recordi ayırt edebilirsinizng bu davranışların tamamlayıcı bir analizi olarak yararlı olabilir.
2. İşleme desen sağlam hayvanlar seyrek gözlenir atipik olarak kabul edilir. Bozulmamış hayvanlar genellikle bir pençe, "kavramak pençe" ile yemek başlatmak makarna düşük yerleştirilir ve "kılavuzu pençe" sonra ağız (Şekil 3A, C) yakın bir yerdedir. Aynı pençe genellikle tüm çalışmalarda kavramak pençe. Sıçanlar sık ​​sık pozisyon ilk makarna uzunluğu boyunca birbirinden uzak pençeleri ve kısaltır parçası olarak birlikte hareket ederler. Fareler genellikle yeme başında bile, kavramak ve birbirine yakın tutulan kılavuzu bacaklarda, ağız yakın hem pençeleri pozisyon. Her iki türde de, pençeleri daha simetrik pozisyonlar, yan yana ya parça çok kısa bir zaman (Şekil 3B, D) hane, interpoze taşıyın. Her iki pençeleri makarna, rehberlik, holding ya da ilerleyen yemek yeme sırasında sürekli kullanımda.
3. Sıçan ve fareler pençe pozisyonda Atipik kalıpları arasında aşağıdakiler sayılabilir: (a.), makarna parça uzun zaman simetrik bir tutun, pençeleri birlikte yerleştirerek (orijinal boyunun yarısından fazlası), (b) pençeleri taşımak için başarısız parça tamamen tüketilen ve (c) önce simetrik bir pozisyon ortasında yeme kılavuzu ve kavramak bacaklarda pozisyonları geçiş.
4. Sıçan ve olan fareler iki ek atipik davranışlar: (a.) ("iletişim başarısızlık") yemek sırasında uzun bir süre için tek bir pençe ile makarna parça ve (b) için başarısız ağız yoluyla makarna çekmek için kullanarak ("ağız çekerek") yeniden konumlandırmak için pençeleri.
5. İki davranışları sıçanlar için atipik kabul, ama fareler için tipiktir: (a.) hunched duruş ve (b), yemeye başlar sonra makarna parça bırakarak. Ancak, farelerde damla frekans, merkezi sinir sistemi hasarı sonra artabilir. Böylece, her iki türde de düşüşü frekans kaydedin.
6. Diğer atipik davranışlar tek taraflı bir sıçan striatal dopamin eksikliği modeli görülmüştür: (a.) kavramak uzuv yemek sırasında hareketsiz, sert pozisyon düzenlenen bir "demir kavrama", (b) kılavuz pençe hareketi tekrarladı katı kavramak pençe, ve (c) ve aşırı devirme makarna ağzına açılı olarak baş çevresinde (. Allred ve ark, 2008; Whishaw ve ark ayrıca bkz 1997).
7. Biz de yaşlı farelerde genellikle ağzına makarna taşımak için etkisizdir ayarlamalar yapmak olduğunu gözlemledik. Böylece, görünür bir hareket ağzına makarna parçası olmasına yol açmaz ayarlamalar ayrı ayrı kaydedilir.
8. Kılavuzu anahtarlama ve kavramak bacaklarda çekerek, iletişim hataları, damlaları, ağız ve diğer tüm atipik davranışlar deneme başına bir kez kaydedilir, olay başına kaydedilir.

6. Temsilcisi Sonuçlar

Video analiz sonuçları deneme başına her pençe ayarlamaları, her bir makarna parça yemeği için sayı ve zaman içermelidir. Sensorimotor kortikal lezyonu olan fareler ya da serebral iskemi Sonuçlar hayvanlar bozulmuş (kontra-lezyon) uzuv yaralanmaları sonra en az bir ay için kutsal sayılmaktadır bir etkisi daha az ayarlamalar yapmak göstermektedir. Kontralateral bacak ayarlamalar bir azalma ve ipsilateral ekstremite (Allred ve ark, 2008) ile ayarlamalar bir artış hem de tek taraflı dopamin eksikliği neden olur . Farelerden elde edilen sonuçlar, yaşlı hayvanların makarna adet yemek için daha uzun sürebilir ve genç erişkin farelerde (Tennant ve ark, 2009) ile karşılaştırıldığında, ağzına makarna ilerlemesinde yol açmaz daha fazla ayarlamalar yapmak göstermektedir. Atipik kullanım davranışlarını gözlemler bu testlerin analizi de içerebilir. Striatal hasar ve orta serebral arter oklüzyonu ek anormal yeme davranışları (Allred ve ark, 2008) sıklığının artması ile sonuçlanmıştır.

Şekil 1 (A) ve (B) farelerde sıçanlarda Makarna işleme duruş. Sıçanlar, fareler makarna üzerinde önsezileri pençe hareketleri görüntülemek için fare altında bir ayna yerleştirilmesi gerektiren, kıç arkanıza yaslanın olduğunu unutmayın. (C) makarna adet örnekleri test etmek için hazırlanmıştır.

Şekil 2 (AC) ve (DF), bir fare sıçan bir örnek forepaw ayarı. İlk panel düzenleme, daha önce hayvan gösterileri, orta panelde ayar pençe (ler) gösteren bir yıldız, forepaw ayarlama gösterir, ve son panel makarna parça değiştirme gösterir.

Şekil 3 Kılavuzu ve makarna (A, C) (B, D) uzun ve kısa zaman sıçan ve fareler bacak pozisyonları kavramak.

Tartışma

Bu video, sırasıyla, Şehriye ve Capellini İşleme Testleri sıçan ve fareler nasıl yapılır göstermek. Bu testler, beynin motor sistemleri zarar sonra ya da yaşlanma sırasında, pençe ve normal hayvanlarda haneli işlevi incelemek için basit, kantitatif bir yoldur. Pençe ve araştırmacı her pençe ile yapılan ayarlamalar yanı sıra, deneysel olarak indüklenmiş merkezi sinir sistemi hasarı takiben görülebilir anormal davranışları gözlemlemek ölçmek için izin pişmemiş makarna küçük parçaları işlemek için kullanılan haneli hareketleri slow-motion video analizi. Test oturumları sürekli farklı günlerde yapılan ve hayvanların çoğu, birkaç dakika içinde bir oturumun tamamlaması, tüm duruşmaları olabilir. Böylece, testin daha geniş bir test bataryası ya da deneysel tasarım içine dahil edilmesi için uygundur. Testleri de motor beceri öğrenme (Xu ve ark, 2009), çalışmalarında kullanılan ancak burada zaman içinde kurulmuş bir beceri tahlil değişiklikleri için bir protokol.

(; Ballermann ve ark, 2001; Montoya ve ark, 1991. Örneğin, Whishaw ve ark, 1986) ve farelerde (Farr & Whishaw, 2002 Şu anda, yetenekli ulaşan testler sıçanlarda hünerli ön ayakları fonksiyonu en sık kullanılan testler; Tennant & Jones, 2009; Baird ve ark, 2001). Makarna kullanma bimanuel görev ise ulaşmak testleri, her uzuv izole test izin verir. Bununla birlikte, testler (Xu ve ark, 2009) motor korteksin ön ayakları temsil plastisite içerir, her iki test için, yetenekli forepaw fonksiyonu ve beceri edinimi bozuklukları duyarlılıkları benzer. Tecrübemizi ulaşan testleri daha karmaşık ve zahmetli gerçekleştirmek için, bazı deneysel sorular için, bu testler daha verimli bir alternatif sunabilir. Ancak, burada açıklanan testler aksine, yetenekli ulaşan testleri yıllardır kullanılmaktadır (Peterson, 1934) olmuştur ve şimdi çok yönlü, son derece hassas tedbirler ve test parametreleri (Ballermann ve ark, 2001 bir grubunu içerir. Farr & Whishaw, 2002 ; Montoya ve ark, 1991; Whishaw ve ark, 1992). Buna karşılık, Şehriye ve Capellini İşleme Testleri sıçan usta gıda işleme davranışı (Whishaw ve Coles, 1996) nispeten yeni karakterizasyonları uzanır. Yönetim ve analiz hem de bu testler, şüphesiz ince haneli ve bimanuel hareketlerin daha hassas ölçmek için, dil, ağız ve çene koordineli hareketlerini ölçmek için, daha fazla rafine edilmiş ve genişletilmiş, örneğin olabilir.