Name: Eine Batterie von Motortests in einer Neugeborenen-Maus-Modell der Zerebralparese (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-11-03T12:30:00.000+00:00
Duration: 10 min 2 s
Description: Lernen Sie eine standardisierte Batterie neonataler Motortests zur Bewertung motorischer Defizite bei Neugeborenen-Mäusen. Diese Methodik ermöglicht reproduzierbare und quantifizierbare Ergebnisse in der Neurowissenschaft.

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Wir möchten uns bei allen Mitarbeitern des Shriners Hospital Pediatric Research Center bedanken, insbesondere bei Dr. Mickey Seltzer, ohne dessen Unterstützung diese Arbeit nicht finanziert worden wäre. Darüber hinaus möchten wir uns bei Isha Srivastava bedanken, die zur frühen Datenerhebung beigetragen hat, und bei Amy He, die mit den Zahlen geholfen hat. Diese Studie wurde von den Shriners Hospitals for Children finanziert. Keine Finanzierungsquelle spielte eine Rolle bei der Versuchsplanung oder der Entscheidung, die Arbeit zur Veröffentlichung einzureichen.

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Die Autoren erklären, dass sie keine konkurrierenden finanziellen Interessen haben.

Mit Hilfe von Tiermodellen menschlicher Krankheiten zu studieren, ist nur relevant, wenn es eine Überlappung zwischen der zellulären und molekularen Reaktion zwischen Mensch und Nager und dass die Verhaltensdurchgeführten Tests haben direkte Relevanz für die menschliche Symptome. Eines der wichtigsten Probleme mit pädiatrische Erkrankung Studien ist, dass viele Forscher erwachsenen Nagetieren verwenden das Modell, sowie erwachsene Nagetier Verhaltensbewertung, ohne Berücksichtigung der Entwicklungsunterschiede zu schaffen, die für den Krankheitsverlauf von Bedeutung sein können. Aufgrund dieser Probleme ist es wichtig , dass die Forschung über die Verwendung pädiatrische Erkrankung nicht nur die entsprechende angepasste Entwicklungszeitpunkten (zB menschlichen ZNS - Entwicklung bei 28 bis 32 Wochen entspricht einer postnatalen Tag 2 - 7 Tage Nagetier) 7, sondern auch Verhaltenstests, die entsprechenden motorischen, sensorischen oder reflexive Entwicklungsverhalten wird untersucht. Somit wird, wie jeder neue neonatalen Krankheitsmodell entwickelt wird, muss es konsequent, dass das zellulare sicherzustellen getestet werdenund Verhaltensreaktionen werden die am besten geeigneten übersetzbaren Daten zwischen Nagetieren und Mensch schaffen. Infantile Zerebralparese ist eine motorische Störung, die bis ins Erwachsenenalter bestehen bleiben. Ein Problem bei vielen der Zerebralparese Modelle verfügbar heute ist das Fehlen von wiederholbaren und standardisierten Motortests, die mit den Defiziten gesehen bei pädiatrischen Patienten korrelieren kann. In diesem neuen Modell, das Hypoxie, Ischämie und Entzündung bei einem Neugeborenen Maus wurde, motorisches Verhalten kombiniert ausgewertet unter Verwendung einer Reihe von Tests, die spezifisch für neugeborenen Mäusen. Um die Subjektivität und erhöhen die quantitative Berichterstattung, mehrere Tests wurden zu verringern modifiziert sehr spezifisch sind, aber leicht Maßnahmen zu bewerten, die standardisiert werden können. Zusätzlich können front- und hindlimb Auswertungen separat durchgeführt werden, und die linken / rechten Unterschiede festgestellt werden kann. Diese Batterie von Tests ist spezifisch für Neugeborene Mäuse bis zu zwei Wochen alt sind. Das CP-Modell demonstriertSchwierigkeiten (Gehfähigkeit, hindlimb Fußwinkel) sowie Gliedmaßen spezifische Schwäche (vier Gliedmaßen Suspension, hindlimb Suspension) und Defizite in der Entwicklungs Reflexe (Greifreflex) beim Gehen. Obwohl in dieser Studie nur eine Zeitpunkt untersucht wurde, können diese Defizite im Laufe der Zeit verfolgt werden. Es gibt auch andere Batterien von Tests , die auf der Neugeborenen verwendet werden können, wie zum Beispiel die Fox - Batterie von Tests oder Heyser Einschätzung von Entwicklungsmeilensteine 15. Jedoch vergleichen diese Tests Neugeborenen bis Erwachsenen, deren Antworten können nicht gleich sein, weil das Neugeborene noch entwickelt. Fox Batterie und Assement Tests des Heyser beruhen auf Beobachtungs subjektiven Informationen mit dichotomous (ja oder nein) Beurteilung, anstatt objektive Daten (Winkel, Haltung basierend auf Stärke, etc.). Aufgrund der Subjektivität dieser Tests haben viele Wissenschaftler angepasst, hinzugefügt oder Kriterien entfernt, wodurch ihre Ergebnisse unvergleichbar zu anderen und Grenze machening die Nützlichkeit der Daten in Bezug auf eine Basis Defizit für eine bestimmte Krankheit oder Störung zu etablieren. eine Reihe von standardisierten Motortests Durch die Festlegung, dass qualitative und speziell Neugeborenen entwickelt, um zu testen, die Ergebnisse aus den einzelnen Forschungsgruppen genau werden kann und zuverlässig gemeldet und verglichen.

Die Entwicklung neuer Modelle von pädiatrischen Verletzung oder Krankheit Nagetiere mit ist oft schwierig, aufgrund der erstaunlichen Fähigkeit von Ratten und Mäusen zu schnell von neurologischen Verletzungen erholen. Deshalb, um jede neue pädiatrische Krankheitsmodell zu validieren, gründlich die zellulären und molekularen Veränderungen untersuchen Hand in Hand mit Verhaltensergebnisse gehen müssen. In vielerlei Hinsicht kann funktionelle Wiederherstellung von Verhaltens wichtiger sein als die zugrunde liegenden zellulären Veränderungen in Bezug auf die therapeutische oder Translations Relevanz. Als Forscher mehr über Verletzungen bei Erwachsenen und Neugeborenen lernen, ist es klar, dass ihre Antworten sehr unterschiedlich sind und nicht zwischen den beiden hochgerechnet werden kann. Beispielsweise zeigen neonatale Mäuse verschiedenen Ebenen der Nervenwachstumsfaktor, Wachstumsfaktor BDNF, Neurotrophin-3 und glialen Zelllinie abstammenden neurotrophischen Faktors folgenden Rückenmarksverletzung 1,2. Zusätzlich haben Neugeborenen signifikant Blut-Hirn - Schranke Leckage nach Schlaganfall 3, demonstrate kortikalen Neuronen Umlagerung nach peripheren Nervenverletzung 4 und haben eine verzögerte oder verlangsamte Astrogliose folgenden Verletzungen des Rückenmarks und Hypoxie-Ischämie 5,6. Daher ist es wichtig , dass translationale pädiatrische Forschung entwicklungs Modelle gleichwertig verwenden und dass diese Modelle sind für die beiden zellulären / molekularen Veränderungen und altersgerechte Verhaltenstests bewertet. Cerebralparese (CP) ist eine Bewegungsstörung, die 3 betrifft: jährlich 1000 Lebendgeburten (NIH). Kinder mit CP eine Reihe von Symptomen und Komorbiditäten aufweisen, abhängig von der Schwere der Erkrankung. Schwierigkeiten mit der Bewegung und Koordination sind die häufigsten Anzeichen, zusammen mit Verzögerungen bei der Motorentwicklungsmeilensteine ​​zu erreichen. Weitere Symptome sind abnorme Muskeltonus (entweder erhöht oder verringert), reduziert die Feinmotorik, Schwierigkeiten beim Gehen, übermäßige sabbern und Schlucken und Alalie (NIH). Die zugrunde liegende Ursache von CP wird angenommen, dass seinein Mangel an Sauerstoff und / oder den Blutfluss zum Gehirn während des Vor- oder peripartum Zeitraum oder bis zu einem Jahr post-partum. Zusätzlich ist nun eine Entzündung ein wichtiger Bestandteil sein in der Entwicklung von CP angenommen. Die Mehrheit der CP Fälle sind mit weißen Substanz Schaden um die Ventrikel, bekannt als periventrikuläre Leukomalazie (PVL) zugeordnet ist. Diese neurologische Kennzeichen deutet darauf hin, dass die anfängliche Beleidigung CP führt während der Zeit der Entwicklung des Gehirns auftritt, wenn die Oligodendrozyten besonders anfällig für Beleidigung sind. Die Periode des schnellen Wachstums Oligodendrozyten in einem Menschen, auch die Zeit, in Oligodendrozyten die am anfälligsten für Verletzungen sind, liegt zwischen 24 - 32 Wochen Schwangerschaft. In den Nager, ist die entsprechende Zeit den postnatalen Tag 02-07 Juli, und ist als CP in diesem Modell induziert wird. Die Neugeborenen-Maus-Modell von CP, die verwendet wurde, um die Tests hier kombiniert mit einer Entzündung Hypoxie und Ischämie umrissenen führen eine inj zu erstellenUry, dass eine bessere ahmt die Neurodegeneration im menschlichen CP gesehen. Dieses Modell befasst sich mit einigen der wichtigsten Mängel in anderen Tiermodellen von CP beobachtet, die verschiedene motorische Defizite fehlen, sowie ausgeprägte weiße Substanz Schaden menschlichen CP-Patienten ähnelt. Frühere Studien von einem Kollaborateur dem gleichen Modell haben gezeigt , dass die Zugabe von Entzündung der weißen Substanz Schaden erhöht, so besser , die PVL in Kindern mit CP 8 gesehen emulieren. Aufbauend auf den bisherigen Daten stellt dieses Papier eine umfassende Batterie der Neugeborenen-motorischen Tests, um Veränderungen im Verhalten des Motors, wenn das Tier im Alter zu bewerten.

<table><tbody><tr><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>C57BL/6 Mäuse</td><td>Charles River Laboratories</td><td>STAMM-CODE: 027&nbsp;</td><td>C57BL/6NCrl ist genau die Sorte, die wir verwenden</td></tr><tr><td>Anästhesie-Schale, PYREX&trade; Kristallisationsschale</td><td>Corning Life Sciences Glas&nbsp;</td><td>3140125</td><td>Kapazität: 25,03 oz. (740 ml); Durchmesser x H: 4,92 x 2,55 Zoll. (125 x 65 mm). Jeder kleine runde Glasbehälter funktioniert jedoch. Eine Pyrex-Aufbewahrungsschüssel mit einem Fassungsvermögen von 2 Tassen und flachem Boden funktioniert ebenfalls und ist viel billiger (Pyrex-Modellnummer: 6017399).</td></tr><tr><td>Abgedeckter</td><td>Bleiring Fisher Scientific</td><td>S90139C</td><td>Bleiring zur Stabilisierung von Kolben im Wasserbad. Es wird in der Anästhesieschale verwendet.</td></tr><tr><td>Skalpellklinge #11</td><td>World Precision Instrucments, Inc.</td><td>500240</td><td></td></tr><tr><td>Kleingefäß-Kauterisierer</td><td>Fine Science Tools</td><td>18000-00</td><td></td></tr><tr><td>Micro Hook</td><td>Fine Science Tools</td><td>10064-14</td><td></td></tr><tr><td>Vetbond Nahtkleber</td><td>3M</td><td>1469SB</td><td>n-Butylcyanacrylat-Klebstoff</td></tr><tr><td>Lipopolysaccharid</td><td>Sigma Life Science</td><td>L4391</td><td>Lipopolysaccharid aus E.coli 0111:B4, gammabestrahlt</td></tr><tr><td>12 x 12 Zoll Herstellung von undurchsichtigen</td><td>Acryldisplays: Ein Geschäftsbereich von Piasa Plastics</td><td>C4022</td><td>Farbiges Acryl 5-seitiger Würfel, 3/16" Farbiges Acryl, 12 "B x 12" T x 12 "H; &nbsp; http://www.acrylicdisplaymfg.com/html/cubes_19.html</td></tr><tr><td>Kamera/Camcorder</td><td>JVC</td><td>GC-PX100BUS</td><td>Jeder Camcorder, der auch bei schlechten Lichtverhältnissen funktioniert und importiert und bearbeitet werden kann. Wir verwenden den JVC GC-PX100 Full HD Everio Camcorder.</td></tr><tr><td>Covidien Tendersorb&trade; Unterlage</td><td>Kendall Healthcare Products Co</td><td>7174</td><td></td></tr><tr><td>WypAll L40</td><td>Kimberly-Clark Professional</td><td>5600</td><td>Jede Oberfläche mit mäßigem Grip ist geeignet</td></tr><tr><td>Oberfläche bei 45 Grad Neigung</td><td></td><td></td><td>Wir verwenden einen Karton.</td></tr><tr><td>Dünner Draht von einem Pfeifenreiniger</td><td>Kreatologie</td><td>M10314420</td><td>Jeder Pfeifenreiniger aus jedem Bastelladen funktioniert.</td></tr><tr><td>Konisches Röhrchen 50 ml</td><td>Falcon</td><td>352070</td><td></td></tr><tr><td>Fiberglas Siebdraht</td><td>New York Wire&nbsp; www.lowes.com</td><td>14436</td><td>Jeder Lieferant kann verwendet werden, solange sein Sieb 16 x 16 oder 18 x 16</td></tr> ist <tr><td>Rasierklinge</td><td>Fisherbrand</td><td>12-640</td><td>Ein Holzstäbchenapplikator oder ein Holzteil eines Wattestäbchens funktionieren ebenfalls.</td></tr><tr><td>OPTIX 24 Zoll x 4 Fuß x 0,22 Zoll Durchsichtige Acrylplatte zur Herstellung von durchsichtigen Acryl-Gehstegen</td><td>PLASKOLITE INC</td><td>1AG2196A</td><td>Klares Acryl (1/8" dick) mit Seiten und einer Oberseite, um die Erkundung zu begrenzen. Wir kauften eine Acrylplatte in einem örtlichen Baumarkt und ließen sie zuschneiden. (2) 2" x 2"; (3) 2" x 18"; (1) 2" x 15,5"; (1) 2" x 3". Kleben Sie mit durchsichtigem Klebeband alle Seiten zusammen, wobei das 15,5-Zoll-Stück oben liegt. Kleben Sie das 3-Zoll-Stück an das Ende des 15,5-Zoll-Stücks, um eine Klappe/einen Eingang für die Mäuse zu schaffen. Alternativ kann der Laufsteg ganz oder teilweise verklebt werden und nur die oberen Teile mit Klebeband verklebt werden. Diese Konstruktion ermöglicht es, den Laufsteg für eine einfache Reinigung zu öffnen.</td></tr><tr><td>Winkelmesser</td><td>Westscott</td><td>ACM14371</td><td></td></tr></tbody></table>

eine batterie von motortests in einer neugeborenen-maus-modell der zerebralparese

A Battery of Motor Tests in a Neonatal Mouse Model of Cerebral Palsy

Da die schiere Anzahl transgener Mäusestämme zunimmt und Nagetiermodelle für pädiatrische Erkrankungen zunehmen, besteht ein wachsender Bedarf an einer umfassenden, standardisierten Batterie von motorischen Tests für Neugeborene. Diese Tests können Verletzungs- oder Krankheitsmodelle validieren, die Wirksamkeit der Behandlung bestimmen und/oder das motorische Verhalten bei neuen transgenen Stämmen bewerten. In dieser Arbeit wird eine Reihe von neonatalen motorischen Tests zur Bewertung der allgemeinen motorischen Funktion vorgestellt, einschließlich Gehfähigkeit, Fußwinkel der Hintergliedmaßen, Oberflächenaufrichtung, negative Geotaxis, Aufhängung der Vorder- und Hintergliedmaßen, Greifreflex, Griffkraft der vier Gliedmaßen und Klippenaversion. Mäuse im Alter von 2 bis 14 Jahren nach der Geburt können verwendet werden. Darüber hinaus können diese Tests für eine Vielzahl von neurologischen und neuromuskulären Erkrankungen eingesetzt werden, darunter Zerebralparese, hypoxisch-ischämische Enzephalopathie, traumatische Hirnverletzungen, Rückenmarksverletzungen, neurodegenerative Erkrankungen und neuromuskuläre Erkrankungen. Diese Tests können auch verwendet werden, um die Wirkung von pharmakologischen Wirkstoffen sowie andere Arten von therapeutischen Eingriffen zu bestimmen. In dieser Arbeit wurden motorische Defizite in einem neugeborenen Mausmodell der Zerebralparese untersucht, das Hypoxie, Ischämie und Entzündung kombiniert. Achtundvierzig Stunden nach der Verletzung zeigten fünf von neun Tests signifikante motorische Defizite: Gehfähigkeit, Winkel der Hintergliedmaßen, Aufhängung der Hintergliedmaßen, Griffkraft der vier Gliedmaßen und Greifreflex. Diese Tests zeigten eine Schwäche der Hintergliedmaßen sowie feinmotorische Fähigkeiten wie das Greifen, die den motorischen Defiziten ähneln, die bei menschlichen Zerebralparese-Patienten beobachtet werden.

Die Mäuse wurden von P7 (24 h nach der Operation) bis P13 (1 Woche nach der Operation) getestet, verschiedene Mäusen für jeden Zeitpunkt, so dass ein Test Paradigma Lernen war keine verwirrende Variable. P8 wurde als repräsentative Ergebnisse ausgewählt, als Mäuse, die größten Defizite zu diesem Zeitpunkt zeigte. Der Übergang von Crawling zu Walking ist in CP neonatale Mäuse Verzögerte Menschliche CP-Patienten haben Gangstörungen, die von Zehenspitzengang zu einem scissored Gang. Da dieser CP-Modell zeigt Defizite ähnlich wie beim Menschen Gang, wurde Gehfähigkeit beurteilt. Die Mäuse wurden gezählt auf Gangsymmetrie und Gliedmaßen Pfote Bewegung während eines gerade zu Fuß. Bei 48 Stunden nach der Operation (PND 8), hatte CP-Mäuse weniger symmetrische Bewegung des Körpers und &quot;Crawling&quot; Gangart im Vergleich zu ihren Pendants Schein (durchschnittlich Gehfähigkeit Punktzahl: CP 1,083 ±0,6337, n = 12 vs Schein 1,639 ± 0,4859, n = 9; p &lt;0,05, 10). Mit einer Woche haben beide CP und Schein Mäuse transitioned zu Fuß (Daten nicht gezeigt). <img alt="10" src="/files/ftp_upload/53569/53569fig10.jpg" /> Abbildung 10. CP Maus Pups do ambulate nicht so gut wie Shams. Sham - Mäuse (schwarzer Balken) ein Mittelwert von 1,639 ± 0,4859 (n = 9), deren ambulante Entwicklung bedeutet , fällt zwischen asymmetrischen Bewegung des Körpers und langsam kriecht. CP-Mäuse (graue Balken) erhalten eine durchschnittliche Punktzahl von 1,083 ± 0,6337 (n = 12), ihre Gehfähigkeit bedeutet weniger entwickelt ist und neigen dazu, asymmetrische Bewegung des Körpers zu haben. Daten sind als Mittelwert ± SEM ausgedrückt; * P &lt;0,05. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53569/53569fig10large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier</a> , um <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53569/53569fig10large.jpg" target="_blank">eine größere Version dieser Figur zu sehen.</a> Hindlimb Fußwinkel in CP Erhöhte Neben Gehfähigkeit wurde hindlimb Fuß-Winkel beurteilt. Acht Tage alte Schein Maus Welpen zu Fuß mit ihren hindpaws nach vorn gerichteten, im Vergleich zu HIL - Mäusen, die hindpaws haben gespreizt , wenn sie in einer geraden Linie (Abbildung 2 zu Fuß, mittlerer Winkel: CP 77.48 ± 9,848, n = 9, gegen Schein 54.54 ± 8,043, n = 11; p &lt;0,0001, Abbildung 11). Dieser erhöhte Winkel korreliert mit Gang Instabilität, dass die Welpen den Winkel ihrer Hinterpfoten, um ihre Gangart zu stabilisieren und zu unterstützen, mit Balance und Koordination zu erhöhen müssen. <img alt="11" src="/files/ftp_upload/53569/53569fig11.jpg" /> Abbildung 11. CP Maus Pups Splay ihre hindpaws beim Gehen. CP - Mäusen (schwarze Balken) einen mittleren Winkel zwischen ihren hinteren Gliedmaßen von 77,48 ± 8,043 (n = 11), während die Schein - Mäuse (graue b<html> ars) einen durchschnittlichen Winkel von 54,54 ± 9,848 (n = 9). Daten sind als Mittelwert ± SEM ausgedrückt; **** Ist p &lt;0,0001. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53569/53569fig11large.jpg" target="_blank">Bitte hier klicken</a> , um <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53569/53569fig11large.jpg" target="_blank">eine größere Version dieser Figur zu sehen.</a> CP Mäuse zeigen keine Defizite bei Aufrichtungs- Die Oberfläche aufrichtende Test wurde aufgenommen , da einige CP - Patienten Rumpfkontrolle (Heyrman et al., 2013) beeinträchtigt haben. Zusätzlich ist die vestibulären System notwendig , die Notwendigkeit für aufrichtenden und es gibt vestibuläre Defizite in einigen CP Patienten 23 zu erfassen. CP-Mäuse zeigen keine signifikante Defizite, wenn im Vergleich zu Scheinkontrollen aufrichtenden (Daten nicht gezeigt). CP Mäuse führen die gleichen wie Sham in Negative Geotaxis Testing t &quot;fo: keep-together.within-page =&quot; 1 &quot;&gt; wird Negative geotaxis verwendet motorische Koordination bei jungen Welpen zu testen, Mäuse, indem sie Platz in Frage gestellt werden, mit Blick auf bergab auf einer geneigten Fläche Verzögerung oder Nicht orientieren bergauf könnten Defizite zeigen.. in Koordination, Balance oder vestibulären Input. CP-Mäuse zeigen keine Defizite, wenn sie mit negativen geotaxis im Vergleich zu den schein-Mäusen (Daten nicht gezeigt) in Frage gestellt. Zusätzlich CP Mäuse zeigten keine Präferenz zu einer Seite gegenüber einer anderen zu drehen, wenn das Neuausrichten . Front Gliedmaßen Fahrwerkstest ist Geeignet für Mäuse älter als 10 Tage CP-Patienten haben den Muskeltonus und Defizite in der Feinmotorik verringert, wie Greifen. Um Schwäche in diesem Mausmodell zu testen, verwendeten wir einen vorderen Gliedmaßen Suspensionstest. Darüber hinaus verwendet das Modell einseitige ischämische Verletzungen und sided-ness könnte diese Suspension Test ermittelt werden. Dieser Testist besser für die Mäuse älter als 10 Tage 15. Um 8 Tage alt, zwei Tage nach der Verletzung, es keine signifikanten Unterschiede zwischen CP waren und Schein-Mäusen (Daten nicht gezeigt). Hindlimb Stärke wird in CP Mäuse Verminderte Menschliche CP-Patienten müssen oft Klammern oder assis Gehhilfen wegen des Mangels an Motorsteuerung und Kraft. Um das Nagetier CP-Modell für den Menschen zu vergleichen, wurde hindlimb Stärke mit der hinteren Gliedmaßen Suspensionstest bewertet. Wenn man von der Seite eines konischen Röhrchen suspendiert, CP Mäuse zeigten hindlimb Schwäche, wie durch eine Abnahme demonstriert Score (hindlimb hängen Punktzahl in hängend: CP 3,468 ± 0,5561, n = 13, gegen Schein 3,891 ± 0,1329, n = 13; p &lt; 0,05, 12). Es wurde kein Unterschied in hindlimb Aussetzungszeit beobachtet (Daten nicht gezeigt). So ähnlich dem menschlichen CP-Patienten, CP-Mäuse zeigen Hindlimb (Bein) Schwäche. <img alt="12" src="/files/ftp_upload/53569/53569fig12.jpg" /> Abbildung 12. Sham Mäuse sind leicht , aber deutlich stärker in ihrer hinteren Gliedmaßen als CP Mäuse. Bei einer durchschnittlichen hängenden Punktzahl von 3,891 ± 0,1329 (n = 13), Schein - Mäusen (schwarze Balken) zeigen mehr hindlimb Trennung und damit eine stärkere hindlimb Haltung, wenn am Rande eines Rohres als CP-Mäuse (graue Balken) mit einer durchschnittlichen hängenden Punktzahl von 3,468 ± 0,5561 hängen (n = 13). Daten sind als Mittelwert ± SEM ausgedrückt; * P &lt;0,05. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53569/53569fig12large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier</a> , um <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53569/53569fig12large.jpg" target="_blank">eine größere Version dieser Figur zu sehen.</a> Grifffestigkeit wird nahm durch CP Verletzung Greifen mit allen vier Pfoten ist wichtig für ein NagetierBedingungen des Kletterns und über unebene Oberflächen laufen. Grip erfordert erhebliche anhaltende Stärke, anstatt Geschicklichkeit oder lineare Kraft, vor allem in den Ziffern und Pfoten 24. Die Mäuse wurden benötigt, um ihre Körpergewicht auf einem invertierten Drahtgeflecht Bildschirm zu halten. CP Mäuse konnten nicht ihren Griff halten und diese Mäuse fiel bei deutlich niedrigeren Winkel (vier Gliedmaßen mittleren Winkel: CP 75,627 ± 24.48, n = 11, gegen Schein 96,57 ± 10.836, n = 9; p &lt;0,05, Abbildung 13). Diese Daten zeigen, dass es ein erhebliches Defizit in der Griffstärke in CP-Mäusen ist. <img alt="13" src="/files/ftp_upload/53569/53569fig13.jpg" /> Abbildung 13. CP Mäuse haben Schwächere Grip als Shams. Sham - Mäusen (schwarze Balken) auf durchschnittlich umgekehrten Winkel erfassen kann von 96.57 ± 10.836 (n = 9). CP-Mäuse (graue Balken) kann nur einen umgekehrten Winkel von 75,627 ± 24,48 (n = 11) zu erreichen. Daten sind als Mittelwert ± SEM ausgedrückt; * P0; 0.05. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53569/53569fig13large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier</a> , um <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53569/53569fig13large.jpg" target="_blank">eine größere Version dieser Figur zu sehen.</a> Grasping Reflex Defizite sind Scheinbare in CP Mäuse Zusammen mit grobmotorischen Defiziten, sind feinmotorische Bewegungen auch in CP - Patienten beeinträchtigt 25,26. Der Greifreflex beim Menschen ist bei der Geburt vorhanden und verschwindet ca. 5 - 6 Monate. Doch Veränderungen in der Greifreflex, wie übertriebene Geschwindigkeit oder Stärke der Greif, Versagen zu erfassen, oder das Wiederaufleben des Greifreflex nach 6 Monaten des Alters, die alle zeigen, Schäden am Nervensystem. Zum Vergleich in der CP-Modell zu erfassen, wurden reflexive Greif Defizite bestimmt. Bei 48 Stunden nach der Verletzung, CP-Mäuse zeigen eine Abnahme der Greifreflex (mittlere Pfoten ergriffenbei 48 h: CP 2,429 ± 0,9376, n = 14, gegen Schein 3,214 ± 0,8018, n = 14; p &lt;0,05, 14A). Es gab eine leichte, aber nicht signifikante Steigerung der rechten Pfote Präferenz in der forepaws (Daten nicht gezeigt). Es gab eine signifikante rechten Pfote Präferenz in der hindpaws (CP 75,0 ± 42,74, n = 14, vs sham 17,86 ± 54,09, n = 14; p &lt;0,005, Figur 14B). Eine Woche nach der Verletzung, CP - Mäuse zeigen Greifen Defizite (durchschnittliche Pfoten auf 1 Woche ergriffen: CP 2,75 ± 1,035, n = 8, gegen Schein 3,80 ± 0,6325, n = 10; p &lt;0,05, 14C), ohne nennenswerte Pfote Präferenz . <img alt="14" src="/files/ftp_upload/53569/53569fig14.jpg" /> Abbildung 14. CP Mäuse haben Grasping Defiziten in der hindpaws, Kontralaterale an die geschädigte Hirnregion. (A) 48 Stunden nach der Verletzung (PND 8), CP - Mäuse (graue Balken) fassen einen Stock mit im Durchschnitt weniger Pfoten als Schein animals (schwarzer Balken). (B) CP - Mäuse (graue Balken) zum Greifen mit der rechten Hinterpfote (kontralateral zur Verletzung) eine Präferenz anzeigen , wie auf mit der linken Hinterpfote (ipsilateral zur Verletzung) gegenüber . Sham-Mäuse (schwarzer Balken) nicht über diese rechte Pfote bevorzugt angezeigt werden soll. Rechte Pfote bevorzugt wird wie folgt berechnet ([rechte Pfote - linke Pfote] / [rechte Pfote + linke Pfote + beide Pfoten] * 100) (C) Eine Woche nach der Verletzung, CP - Mäuse (graue Balken) zeigen noch Defizite zu erfassen , im Vergleich zu. shams (schwarzer Balken). Daten sind als Mittelwert ± SEM ausgedrückt; * P &lt;0,05, ** p &lt;0,005. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53569/53569fig14large.jpg" target="_blank">Bitte hier klicken</a> , um <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/53569/53569fig14large.jpg" target="_blank">eine größere Version dieser Figur zu sehen.</a> CP Mäuse wenden sich von dem Rand Während Cliff Aversion Die Klippe Abneigung Test stützt sich auf die inhärente Angst der Mäuse awa zu dreheny von einer steilen Klippe und in Richtung Sicherheit. Obwohl einige CP-Patienten vestibulären Schwierigkeiten haben, sowie Beeinträchtigung der motorischen Kontrolle, haben die CP-Mäuse zeigen keine Defizite auf diesem Test.

Präsentiert wird eine kurze Batterie von motorischen Tests an Mäusen für Neugeborene. Mit diesen Tests können neonatale motorische Defizite bei einer Vielzahl von neonatalen motorischen Störungen nachgewiesen werden. Durch einen standardisierten Satz von Tests können die Ergebnisse verschiedener Studien verglichen werden, was eine bessere und genauere Berichterstattung zwischen den Gruppen ermöglicht.

Eine Batterie von Motortests in einer Neugeborenen-Maus-Modell der Zerebralparese

As the sheer number of transgenic mice strains grow and rodent models of pediatric disease increase, there is an expanding need for a comprehensive, ...

Das übergeordnete Ziel dieses Methodenvideos besteht darin, die korrekte Durchführung einer Reihe neonataler Motoriktests zu demonstrieren, sodass diese leicht reproduzierbar und quantifizierbar sind. In diesem Video werden eine Abfolge neonataler Motoriktests gezeigt sowie deren Durchführung und Bewertung einzeln erläutert. Eines der Probleme bei anderen veröffentlichten Verhaltensstudien ist, dass die Details dieser Tests allein durch Beschreibungen nur unzureichend vermittelt werden können, was dazu geführt hat, dass Ergebnisse unterschiedlicher Forschergruppen nicht miteinander vergleichbar sind.Der Hauptvorteil dieser Testreihe liegt in der Verwendung eines standardisierten, quantifizierbaren Bewertungssystems, das eine bessere und genauere Berichterstattung über die Ergebnisse ermöglicht. Die hier demonstrierten Tests können verwendet werden, um motorische Defizite festzustellen, ein Verletzungs- oder Krankheitsmodell zu validieren oder zu überprüfen, ob eine Behandlung wirksam ist. Das Krabbeln entwickelt sich bei der Maus nach den ersten fünf postnatalen Tagen. Am zehnten Tag wechseln die Welpen zum Gehen. Daher wird der Beweglichkeitstest am achten Tag durchgeführt. Beginnen Sie damit, die Maus in eine durchsichtige Umzäunung zu stellen, von der aus sie von allen Seiten sichtbar ist.Beobachten Sie die Maus drei Minuten lang und bewerten Sie ihre Fortbewegung. Wenn das Jungtier nicht von alleine geht, stupfen Sie vorsichtig dessen Schwanz an, um das Gehen zu fördern. Wenn keine Bewegung erfolgt, geben Sie eine Bewertung von null an.Kriechen mit asymmetrischer Gliedmaßenbewegung mit einer Punktzahl von eins bewerten. Asymmetrische Gliedmaßenbewegung liegt vor, wenn die Pfotenplatzierung des Welpen nicht konsistent ist und sein Schrittmuster unregelmäßig verläuft. Langsames Kriechen mit symmetrischer Gliedmaßenbewegung mit einer Punktzahl von zwei bewerten.In diesem Fall müssen die Hinterpfoten bei jedem Schritt die Vorderpfoten erreichen, und jeder Schritt muss nahtlos in den nächsten übergehen. Wenn die Maus schnell und symmetrisch kriecht oder geht, bewerten Sie dieses Verhalten mit drei Punkten. Während dieses Entwicklungszeitraums tritt eine messbare Veränderung der Hintergliedmaßenhaltung auf, bei der sich der Winkel zwischen den Hintergliedmaßen während des Übergangs vom Kriechen zum Gehen verringert.Um den Fußwinkel zu messen, zeichnen Sie das Jungtier entweder von oben oder von unten drei Minuten lang videoauf. Suchen Sie im Video nach Abschnitten, in denen die Maus mit beiden Füßen flach auf dem Boden einen vollständigen Schritt in gerader Linie macht. Messen Sie den Fußwinkel des Jungtiers, indem Sie eine Linie vom Ende der Ferse bis zur Spitze des längsten Zehs ziehen.Nehmen Sie keine Messungen vor, während das Jungtier stillsteht oder sich dreht. Der Aufstellreflex wird demonstriert, wenn ein Mäusejunges sich aus einer Rückenlage auf die Füße dreht. Dieser Reflex entwickelt sich bei Mäusen zwischen einem und zehn Tagen nach der Geburt.Um diesen Reflex zu testen, legen Sie ein Jungtier auf den Rücken auf eine Unterlage und halten Sie es fünf Sekunden lang in Rückenlage, lassen Sie das Jungtier dann los und notieren Sie die Zeit, die es benötigt, um in Bauchlage zurückzukehren. Notieren Sie außerdem die Richtung der Aufrichtung. Geben Sie jedem Jungtier maximal eine Minute Zeit, um sich umzudrehen.Negative Geotaxis ist ein angeborenes Verhalten, das beobachtet werden kann, wenn ein Wurf mit dem Kopf nach unten platziert wird und sich dann natürlich umdreht. Dieser Reflex entwickelt sich bei Nagetieren zwischen drei und 15 Tagen nach der Geburt. Stellen Sie das Junge mit dem Kopf nach unten auf eine um 45 Grad geneigte Fläche, halten Sie es fünf Sekunden lang fest und lassen Sie es dann los.Notieren Sie, wann und in welche Richtung das Welpen sich dreht, und gewähren Sie ihm zwei Minuten, um das Verhalten zu zeigen. Mäuse, die die Neigung hinunterfallen oder sich nicht drehen, können erneut getestet, ausgeschlossen oder mit einer Punktzahl von null bewertet werden – bleiben Sie dabei jedoch einheitlich. Bei Mäusen, die älter als 10 Tage sind, verwenden Sie den Test zur Vorderglied-Aufhängung, um Stärkeunterschiede zwischen den Vordergliedmaßen zu erkennen.Halten Sie das Jungtier fest am Körper und lassen Sie es mit beiden Vorderpfoten einen steifen Draht ergreifen, lassen Sie das Jungtier dann los und messen Sie, wie lange es braucht, bis es herunterfällt. Notieren Sie, ob das Jungtier eine Pfote vor der anderen oder beide Pfoten gleichzeitig loslässt. Verwenden Sie für Jungtiere zwischen zwei und 14 Tagen das Testverfahren zur Hinterbein-Aufhängung, um Unterschiede in der Hinterbeinstärke und neuromuskulären Funktion zu erkennen.Halten Sie das Jungtier am Schwanz und senken Sie es vorsichtig in ein 50-Milliliter-Konischgefäß, wobei die Hintergliedmaßen über den Rand gelegt werden. Lassen Sie dann das Jungtier los und notieren Sie die Zeit, die es zum Herunterfallen benötigt. Zusätzlich bewerten Sie die Körperhaltung der Hintergliedmaßen.Geben Sie eine Punktzahl von vier, wenn die Hintergliedmaßen normal voneinander getrennt sind und der Schwanz erhoben ist. Wenn die Hintergliedmaßen näher beieinander liegen, sich aber selten berühren, geben Sie dem Welpen eine Punktzahl von drei. Vergeben Sie eine Punktzahl von zwei, wenn die Hintergliedmaßen nahe beieinander liegen und sich oft berühren.Geben Sie eine Eins, wenn die Hintergliedmaßen fast immer in einer angezogenen Position mit erhöhtem Schwanz sind. Geben Sie eine Null, wenn die Hintergliedmaßen ständig angezogen sind und der Schwanz gesenkt ist oder wenn das Jungtier nicht für irgendeinen Zeitraum an der Röhre festhält. Wenn ein Jungtier versucht, seinen Körper mit den Hintergliedmaßen anzuheben, wird dies als Zugbewegung gewertet.Diese können ebenfalls gezählt und dokumentiert werden. Der Grifffestigkeitstest untersucht die Stärke aller vier Pfoten gleichzeitig. Die Grifffestigkeit kann bereits ab einem Alter von fünf Tagen und bis zu einem Alter von 15 Tagen bestimmt werden.Platzieren Sie das Jungtier auf ein Stück Glasfasergewebe. Lassen Sie das Jungtier sich etwa fünf Sekunden lang an diese Umgebung gewöhnen, dann drehen Sie das Gewebe langsam um 180 Grad. Sobald das Jungtier herunterfällt, notieren Sie den Winkel des Gewebes.Wenn das Jungtier sich festhalten kann, wenn der Bildschirm vollständig umgekehrt wird, notieren Sie die Latenzzeit bis zum Herunterfallen. Verwenden Sie die Greifreflex-Testung, um spezifische Greifdefizite der Pfoten zu bestimmen. Dieser Reflex erscheint gewöhnlich zwischen drei und 15 Tagen.Greifen Sie zunächst das Junge am Nackenfell, wodurch es instinktiv bewegungslos und entspannt werden sollte. Streichen Sie danach die Unterseite jeder Pfote mit der stumpfen, abgerundeten Seite einer Rasierklinge entlang und notieren Sie das Vorhandensein oder Fehlen eines Greifreflexes. Berechnen Sie anschließend anhand der im Text angegebenen Gleichung die Pfotenpräferenz des Jungen.Der Klippentest misst die Labyrinthreflexe sowie die Kraft und Koordination des Welpen. Der Test kann bei Welpen vom ersten bis zum 14. Tag nach der Geburt durchgeführt werden. Verwenden Sie für diesen Test eine Box mit einer flachen, erhöhten Kante.Stellen Sie die Box mit mindestens fünf Mäusen vor. Platzieren Sie nun ein Jungtier am Rand der Box, sodass dessen Vorderpfoten, Zehen und Schnauze über den Rand hinausragen. Lassen Sie danach das Jungtier los und starten Sie die Stoppuhr.Notieren Sie die Zeit, die die Maus benötigt, um sich von der Kante wegzudrehen. Lassen Sie mindestens 30 Sekunden für den Testabschluss. Falls ein Wurf junger Tiere herunterfällt, kann der Test wiederholt werden.Siehe Text für weitere Einzelheiten. Die zerebrale Lähmung wurde bei sechs Tage alten Mäusewelpen wie zuvor beschrieben induziert. Als Kontrollen dienten operierte Schein-Welpen.Vertretende Ergebnisse 48 Stunden nach der Verletzung sind dargestellt. Im Laufverhaltenstest bewegen sich die Welpen mit zerebraler Kinderlähmung 48 Stunden nach der Verletzung weniger symmetrisch als die Scheinkontrollen. 48 Stunden nach der Verletzung war der Hinterpfotenwinkel bei den CP-Mäusen stärker gespreizt im Vergleich zu den Kontrolltieren.CP-Mäuse sind im Vergleich zu Sham-Tieren leicht, aber signifikant schwächer in der Hintergliedmaßenkraft. Sham-Welpen weisen eine signifikant stärkere Grifffestigkeit auf als CP-Welpen. CP-Mäuse griffen mit weniger Pfoten im Vergleich zu Sham-Tieren.48 Stunden nach der Verletzung zeigen CP-Mäuse eine Präferenz für die rechte Hinterpfote. Mit dieser Reihe neonataler Motoriktests können Ergebnisse verschiedener Forschungsgruppen zuverlässig berichtet und verglichen werden. Achten Sie beim Durchführen dieser Tests auf Konsistenz.Die Mäuse sind jung und benötigen zwischen den Versuchen Ruhepausen. Zusätzlich müssen sie warm gehalten und gelegentlich zur Muttertierin zurückgebracht werden, um gefüttert zu werden. Stellen Sie sicher, dass diese Tests stets zur gleichen Tageszeit durchgeführt werden, um eine größere Konsistenz und Genauigkeit der Ergebnisse zu erzielen. Weitere detaillierte Angaben, einschließlich des Unterschieds zwischen Nichtteilnahme und der Unfähigkeit, eine Aufgabe auszuführen, sowie weitere hilfreiche Hinweise finden Sie im begleitenden Text.

a-battery-of-motor-tests-in-a-neonatal-mouse-model-of-cerebral-palsy

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Forschung

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