29 Aralık 2014
Çevresel zenginleştirme, nörodejeneratif bozukluklara karşı potansiyel bir koruyucu etki sağlar. Bununla birlikte, şu anda, zenginleştirme prosedürlerinin etkinliğini belirlemenin kolay bir yolu yoktur. Bu protokol, çevresel zenginleştirmenin etkinliğini ortaya çıkarmak için bir hayvanın bilişsel işlevini değerlendirmek için basit bir "Bulmaca Kutusu" yöntemini tanımlar.
Aşağıdaki deneyin genel amacı, farelerde çevresel zenginleştirmenin bilişsel işlev üzerindeki etkinliğini değerlendirmektir. Bu, önce iki oda içeren bir bulmaca kutusu oluşturularak elde edilir. Fareler daha sonra test alanına alıştırılır ve korunaklı kale kutusunun girişini keşfetmelerine izin verilir.
Daha sonra, fareler barınak girişini tıkayan çeşitli engeller veya bulmacalarla karşı karşıya kalır. Sonuçlar, çevresel zenginleştirmenin yapboz kutusundaki performansı güvenilir bir şekilde artırdığını göstermektedir. Bu tekniğin diğer yöntemlere göre en önemli avantajı, hem kutuyu oluşturmada hem de uygulamada kolaylık ve basitlik göstermesi ve farklı bilişsel yük seviyelerine sahip görevleri tasarlamada son derece esnek olmasıdır.
Dolayısıyla bu yöntem, sinirbilim alanında, özellikle çevresel müdahalelerin etkinliğinin değerlendirilmesiyle ilgili olanlar olmak üzere bir dizi soruyu ele almak için kullanılabilir. Bu yöntem, çevresel zenginleştirmenin biliş üzerindeki etkisine dair fikir verebilse de, insan hastalığının genetik olarak değiştirilmiş hayvan modelleri ve yeni terapötiklerin klinik öncesi testleri gibi diğer sistemlere de uygulanabilir. Başlamak için, hamile fareleri standart bir fare kafesine yerleştirerek standart barınma koşullarına veya sıçan büyüklüğündeki kafeslere yerleştirerek zenginleştirilmiş duruma rastgele atayın.
Duyusal ve motor stimülasyonu artırmak için tasarlanmış çeşitli nesneleri her iki ila üç günde bir zenginleştirme kafesine yerleştirin. Bu nesneleri kafesin içinde hareket ettirin ve sütten kesilen cinsiyet, yavrular üzerine tahrip olanları yenileyin ve zenginleştirilmiş durum için yetiştirildikleri ortama uygun barınma koşullarına ayırın. Standart grup için iki ila beş fare ile kafes başına üç ila 10 fare olduğundan emin olun.
Davranışsal testler, bu hayvanlar yetişkinliğe ulaştığında başlamalıdır. 12 ila 14 haftada, yapboz kutusu altı parça beyaz akrilikten yapılır, kutuyu iki bölmeye bölmek için bir ucundan 150 milimetre yana kesilmiş kare bir açıklığı olan bir siyah akrilik parçası yerleştirilir. Koyu renkli bir gol kutusu oluşturmak için daha küçük bölmenin üzerine bir parça beyaz akrilik yerleştirilir.
Akrilik kapak, ana kutunun gövdesine menteşelerle sabitlenebilir veya davranışsal test sırasında tamamen çıkarılmak üzere serbest bırakılabilir. Ardından, takip eden test sırasında bir engel olarak kullanılacak U şeklinde bir kanal yapmak için üç parça akriliği birleştirin. İlk olarak, bulmaca kutusunu %70 alkolle iyice temizleyin.
Her hayvanı test etmek için bu adımı tekrarlayın. Daha sonra kale kutusunun içine temiz bir kırmızı fare, iglo yerleştirin ve hazır olduğunda kapağı değiştirin. Fareyi, kale kutusuna doğru bakan açık alan bölümünün uzak ucuna yerleştirin.
Hemen bir zamanlayıcı başlatın ve hayvanın diğer odaya girmesi için geçen süreyi kaydedin. Zamanlayıcıyı durdurun. Hayvanın dört pençesi de gol kutusu bölümüne girdiğinde, denemeyi sonlandırın.
Hayvan, önceden belirlenmiş bir süre içinde hedef kutusuna girmezse. Denemeden sonra hayvanı çıkarın ve ayrı bir tutma kafesine yerleştirin. Her hayvan için denemeler arasında 60 ila 182. bir boşluk bırakın.
Art arda beş gün boyunca günde üç deneme yapın. Test süresi boyunca, her koşulun üç denemesi ile dört engelleme koşulu tanıtın. İlk olarak, daha önce inşa edilen U şeklindeki kanalı tanıtın ve başka bir engelleme koşulu oluşturmak için hayvanın hedef kutusuna girmesi için geçen süreyi kaydedin.
Sokulabilecek diğer engelleri test etmeden önce kanalın içine ve çevresine yatak takımları yerleştirin. Kapının içine bir kağıt mendil veya köpük tıkaç yerleştirmeyi içerir. Belirli bir tıkanıklık durumunun üçüncü denemesi her zaman bir sonraki gün uygulanmalıdır Test tamamlandıktan sonra, hayvanların belirtilen süre içinde görevi tamamlamadığı boş denemeler de dahil olmak üzere her bir denemeyi tamamlamak için geçen süreyi hesaplayın.
Son olarak, konut durumunun bulmaca kutusu içindeki performans üzerindeki etkisini değerlendirmek için NOVA üzerinde tekrarlanan bir ölçüm kullanın. Bu veriler, doğumdan itibaren zenginleştirilmiş veya standart ortamlarda yetiştirilen yetişkin hayvanların bulmaca kutusu görev performansını temsil eder. Zenginleştirilmiş bir ortamda yetiştirilen hayvanlar, bulmaca kutusu içindeki engelleme görevlerini, testin ikinci ve dördüncü günleri arasında meydana gelen en yüksek farklarla standart bir ortamda yetiştirilenlerden önemli ölçüde daha hızlı çözdü.
Bu prosedürü denerken, beklenmedik stres kaynaklı davranışları önlemek için hayvanlarınızı uygun şekilde ele almayı unutmamak önemlidir. Bu prosedürü takiben, gözlenen davranışsal etkilerin altında yatan mekanizmaları çözmek için immünohistokimya, hedefe yönelik cerrahi girişimler veya in vivo elektrofizyoloji gibi diğer yöntemler kullanılabilir. Bu nedenle, bu videoyu izledikten sonra, AMA'nın modelinde bilişsel işlevin verimli ve güvenilir bir ön değerlendirmesinin nasıl elde edileceğini iyi anlamış olmalısınız.
Tam transkripti görüntüleyin ve binlerce bilimsel videoya erişin
Bu çalışma, basit bir Bulmaca Kutusu yöntemi kullanarak çevresel zenginleştirmenin farelerdeki bilişsel işlev üzerindeki etkinliğini değerlendirmektedir. Sonuçlar, çevresel zenginleştirmenin bilişsel performansı güvenilir bir şekilde artırdığını göstermektedir.
Bulmaca Kutusu (Puzzle Box) gibi kantitatif davranışsal analizler, preklinik modellerde bilişsel fonksiyonların hızlı vele tekrarlanabilir bir şekilde değerlendirilmesine olanak tanıyarak, nörodejeneratif hastalık araştırmaları için erken aşama hedef doğrulamayı ve mekanistik risk azaltmayı destekler. Yöntemin basitliği ve esnekliği, çevresel müdahalelerin ölçeklenebilir değerlendirmesini kolaylaştırarak nöroprotektif stratejilere yönelik portföy kararlarına temel oluşturur. Bu tür analizlerin entegrasyonu, translasyonel nörobilim süreçlerindeki öngörü güvenini artırır.
Puzzle Box deneyi, hipotez test etme, hedef doğrulama ve kemirgen modellerde çevresel veya genetik müdahalelerin hızlıca taranmasına olanak sağlayarak, erken keşiften preklinik aşamaya kadar olan sürekliliğe uyum sağlar.