Avaliação Comportamental do Envelhecimento Rato Sistema Vestibular

Behavior

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Summary

Controlo do motor e desempenho da balança são conhecidos por se deteriorar com a idade. Este artigo apresenta uma série de testes comportamentais não invasivos padrão com a adição de um estímulo rotativo simples de desafiar o sistema e mostrar vestibulares mudanças no desempenho do equilíbrio em um modelo murino de envelhecimento.

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Tung, V. W., Burton, T. J., Dababneh, E., Quail, S. L., Camp, A. J. Behavioral Assessment of the Aging Mouse Vestibular System. J. Vis. Exp. (89), e51605, doi:10.3791/51605 (2014).

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Abstract

Declínio relativo à idade no desempenho da balança está associada à deterioração da força muscular, coordenação motora e função vestibular. Embora uma série de estudos mostram mudanças no equilíbrio fenótipo com a idade em roedores, muito poucos isolar a contribuição vestibular para equilibrar tanto sob condições normais ou durante a senescência. Usamos dois testes comportamentais padronizados para caracterizar o desempenho do equilíbrio de ratos em pontos etárias definidas ao longo da vida: o teste rotarod eo teste trave inclinada. É importante ressaltar, porém, um rotor personalizado construído também é usado para estimular o sistema vestibular de ratos (sem indução de sinais evidentes de doença de movimento). Estes dois ensaios foram utilizados para mostrar que as mudanças no vestibular desempenho de equilíbrio mediada estão presentes ao longo da vida de murino. Os resultados preliminares revelam que tanto o teste rotarod e o teste de feixe de equilíbrio modificada pode ser utilizada para identificar alterações no desempenho do equilíbrio durante o envelhecimento como uma alternativa a mais dificuldades encontradastécnicas ult e invasivos, como medições vestíbulo-ocular (RVO).

Introduction

Nosso senso de equilíbrio é, talvez, um dos componentes vitais ainda mais negligenciados do mesmo as atividades motoras mais básicas, incluindo caminhadas e de viragem. O equilíbrio é influenciado por inúmeros fatores, incluindo a força muscular, coordenação motora e função vestibular, e é apenas na presença de neuropatias vestibular ou durante o envelhecimento normal que a importância de um sistema de equilíbrio em pleno funcionamento é apreciado. Distúrbios do sistema vestibular são frequentemente associados com experiências de vertigem ou tontura e desequilíbrio, resultando em um aumento do risco de quedas e lesões subseqüentes 1. Isto é particularmente crítico em populações mais antigos, onde as quedas são uma das principais causas de lesão 2.

Testes de função vestibular são geralmente baseados nos reflexos vestibulares, em particular, o vestíbulo-ocular (VOR) ou do reflexo vestibulo-collic (VCR). O VOR e VCR são essenciais para a estabilização de imagens ema posição de retina e da cabeça durante os movimentos da cabeça e do corpo, respectivamente. Comumente, as medições VOR requer implantação invasivo de bobinas de pesquisa para medir os movimentos dos olhos ou monitoramento de vídeo de movimento dos olhos 3. Este é um desafio em camundongos devido ao pequeno natureza do olho do rato e da dificuldade em detectar o aluno para a análise de vídeo 3. Como alternativa, o VCR tem sido utilizado para medir a estabilização da cabeça em resposta aos movimentos do corpo em ratos sem a necessidade de cirurgia invasiva 4. Apesar disso, poucos estudos incidem especificamente sobre como o sistema vestibular funciona como um todo, e mais importante, como ele muda durante o envelhecimento.

Para avaliar o desempenho geral do equilíbrio de forma simples e não invasiva modificamos dois testes comportamentais comumente usados. Os testes dos balanceiros rotarod e inclinadas avaliar diferentes aspectos do desempenho do motor em roedores e em estudos anteriores tenham sido usados ​​de uma bateria de testes para adquirir uma completaperfil de capacidade motora. Esta capacidade pode ser afetada por uma doença ou modificação genética, e também é sensível aos processos associados com o desenvolvimento normal e envelhecimento 5-7. Trabalhos anteriores usando o rotarod mostrou que a coordenação motora em ratos diminui após 3 meses de idade 8. Além disso, os ratos apresentam déficit de equilíbrio visíveis com o aumento da idade no teste trave de equilíbrio 9.

Este artigo descreve o uso dos testes rotarod e feixe de equilíbrio em conjunto com um estímulo vestibular, a fim de desafiar o sistema vestibular e caracterizar o impacto sobre o desempenho subseqüente equilíbrio em jovens e mais velhos ratos. Enquanto os métodos simples e não invasivos descritos não são concebidos como medidas independentes da função vestibular periférica, eles não fornecem uma medida comportamental útil e simples para comparar as alterações celulares e subcelulares em vários estágios de processamento vestibular durante o envelhecimento normal em camundongos.

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Protocol

1. Animais

  1. Ratos (C57/BL6) de idades de 1, 9 e 13 meses de idade foram obtidos a partir do Centro de Recursos Animais (Perth, Austrália). Estes ratos foram alojados em gaiolas de rato padrão na instalação Bosch Roedor na Universidade de Sydney em um ciclo claro / escuro 12/12 horas de luz com acesso a comida e água ad libitum. Os procedimentos descritos a seguir foram aprovados pelo Comitê de Ética da Universidade de Sydney animal.
  2. Traga gaiolas de rato para a sala de teste antes de cada teste, durante 10 min para permitir que os ratos a aclimatar ao ambiente de teste.

2. Rotarod

  1. Configure o aparelho rotarod (Figura 1A):
    1. Instale as buchas em cada pista do rotarod.
      Nota: Neste exemplo buchas de ratos (70 mm de diâmetro) são usados ​​em vez de buchas de rato (32 mm de diâmetro) para desencorajar os ratos do apego ao passador e realizando rotações "passivos" 10.
    2. Positião as plataformas de aterragem magnéticas sobre o fio situado na parte inferior de cada pista do cilindro rotativo para garantir que eles não são inclinando para tocar no piso do cilindro rotativo e são colocados tão perto quanto possível da parede direita magnético de cada pista sem tocar.
      Nota: Durante os ratos de teste rotarod são obrigados a andar para a frente para ficar em as buchas rotativas e acelerando. Quando um rato não é mais capaz de permanecer no passador, eles caem e deslocar a plataforma de desembarque que, posteriormente, ativa um sensor magnético. O tempo que demora a cair do cavilha rotativo, a rotação do passador no tempo de queda e a distância percorrida é calculada automaticamente para cada rato e gravado no visor na frente do cilindro rotativo.
    3. Deslize dois painéis de plástico transparente na frente de cada pista rotarod com os painéis mais curtos na parte inferior e os painéis mais acima.
    4. Entrada de parâmetros de ensaio, utilizando o teclado localizado na parte frontal do cilindro rotativo. Siga ruaeps 2.1.4.1 a 2.1.4.6 para os parâmetros de teste rotarod acelerando e etapas 2.1.4.7 a 2.1.4.12 para os parâmetros de teste rotarod de velocidade fixa.
      1. Defina a duração máxima do teste para 60 seg.
      2. Definir o número de pistas a ser utilizado (ou o número de murganhos a ser testado).
      3. Defina a velocidade inicial do teste para 5 rpm.
      4. Defina a velocidade máxima do teste a 44 rpm.
      5. Defina a velocidade de rampa do teste para 60 seg.
      6. Defina o tamanho dos passadores escolhidos e do sentido de rotação para buchas de ratos em rotação para a frente.
      7. Defina a duração máxima do teste a 240 seg.
      8. Defina o número de vias a serem utilizados para 1, como os ratos são testados individualmente.
      9. Defina a velocidade de partida da prova a 15 rpm.
      10. Defina a velocidade máxima do teste a 15 rpm.
      11. Defina a velocidade de rampa de teste para 0 seg.
      12. Definir o tamanho da cavilha escolhida e do sentido de rotação de um passador de rato rotativa num forwadireção rd.
        Nota: As definições acima podem ser alterados para se adequar às necessidades de diferentes experimentos.
    5. Coloque uma câmara em frente do cilindro rotativo para o teste rotarod velocidade fixa, de modo que o comportamento do rato durante os ensaios podem ser gravados e os vídeos usado para posterior análise para determinar a duração de tempo os ratinhos foram capazes de permanecer no cilindro rotativo.
  2. Siga os passos 2.2.1 a 2.2.4 para o teste rotarod aceleração:
    1. Coloque um mouse em cada passador parado por 5 minutos para permitir que os ratos para aclimatar à rotarod.
    2. Suavemente empurrar os ratos para enfrentar a volta do cilindro rotativo e inicia o teste rotarod quando todos os sujeitos são virada nessa direcção (ver Figura 1B).
    3. Retornar todos os ratos para suas gaiolas quando eles caíram de as buchas rotativas e deixá-los descansar por 10 min com acesso a comida e água.
    4. Repita os passos 2.2.1 a 2.2.3 para completar um total de 8 ensaios certificando-se de limparas buchas, pistas, e plataformas de desembarque da rotarod para urina e fezes, e mover as plataformas de pouso de volta à sua posição inicial betwen cada ensaio.
      Nota: Os primeiros 3-5 ensaios são utilizados como testes de treinamento para permitir que os ratos a se familiarizar com a tarefa. O tempo de queda, a distância percorrida e final rpm da bucha, no momento da queda de cada tentativa subsequente é gravadas para posterior análise (Figura 2).
  3. Siga os passos 2.3.1 a 2.3.8 para o teste rotarod velocidade fixa:
    1. Coloque um mouse em um passador por 5 minutos para permitir que ele se acostumar com o rotarod. Retorne o mouse de volta para sua gaiola.
    2. Iniciar a gravação de vídeo na câmera e começar a pressionar no rotarod. Em seguida, coloque o mouse sobre o passador rotativo garantindo que enfrenta a parte de trás do rotarod.
    3. Pare a gravação de vídeo na câmera quando o rato cai das buchas rotativas, e retornam o mouse para suas gaiolas por 10 minutos com acesso a comida e água.
    4. Repita os passos 2.3.2 e 2.3.3, até um total de 8 ensaios é adquirido certificando-se de limpar as buchas, pistas, e plataformas de desembarque da rotarod por fezes e urina, e mover as plataformas de pouso de volta à sua posição inicial entre cada ensaio .
    5. Ligue o costume construído rotador em 3 Hz por 20 segundos para permitir que os ratos para familiarizar-se com o som. Pare o rotator após 20 seg desligando a broca e colocar as mãos em cada lado da roda de corrida para impedi-lo de continuar a girar passado a 20 seg inicial.
      Nota: O rotador si consiste de uma roda de corrida roedor preso a uma broca (Figura 3A). No centro da roda de funcionamento é uma pequena câmara com uma tampa de malha em que o rato é colocado (Figura 3B). O rotor gira no sentido anti-horário em torno do eixo vertical. A magnitude do estímulo é, de acordo com estudos anteriores que mostram estimulações rotativos variando de 0,2 a 3 Hz são suficientes para gecomeu VOR e VCR respostas 4,11,12.
    6. Colocar o rato dentro da câmara no centro do rotor e substituir a tampa.
    7. Ligue o rotator em sua configuração mais baixa de 3 Hz por 20 s. Inicie o rotarod e começar a gravação de vídeo na câmera durante este tempo de preparação para a próxima prova. Desligue a broca no final dos 20 segundos e coloque as mãos em cada lado da roda de corrida para parar de girar. Teste novamente o mouse sobre a rotarod imediatamente depois, transferindo-o o mais rápido possível para o pino de rotação.
    8. Pare a gravação de vídeo na câmera quando o rato cai do passador e retornar o mouse para sua gaiola.
  4. Limpe os painéis de plástico transparente com um detergente / mix e água leve o buchas cilíndricas, pistas e plataformas metálicas de desembarque da rotarod com etanol 70%, quando todos os ratos foram testados.

3. Trave com Vestibular Desafio

  1. Configure o baAparelho feixe lança como visto na Figura 4A.
    Nota: O aparelho de feixe de equilíbrio foi adaptado a partir de um aparelho descrito em Carter et al (2001) 13.. Para este ensaio, ratinhos andar a partir da extremidade inferior da viga, que é 52,5 centímetros acima do solo, para uma caixa escurecida gol (13 x 22 cm, com um 5 x 6 cm porta) situada a 60 cm acima do solo (Figura 4A ). Ratos naturalmente procuram a escuridão e proteção da caixa de meta em favor do feixe expostos e são ainda encorajados a atravessar o feixe pela ligeira inclinação que explora o seu mecanismo de fuga natural para correr em uma direção para cima 14. A viga em si é de 1 m de comprimento e tem uma secção transversal circular com um diâmetro de 14 mm. A gama de diâmetros adaptados feixe pode ser usado o qual permite que o experimentador para ajustar a sensibilidade do teste ou acomodar indivíduos maiores. Na extremidade inferior do feixe de equilíbrio de uma linha branca indica a linha de partida. Outra linha foitraçada 60 cm da linha de partida no ponto mais alto do feixe para indicar a linha de chegada (Figura 4A).
    1. Posição 2 câmaras, uma de cada lado da viga de equilíbrio, na extremidade inferior da trave (Figura 4B).
      Nota: Estas câmeras deveriam ser inclinado para capturar todo o comprimento da trave de equilíbrio e garantir que as linhas de partida e de chegada marcada na trave de equilíbrio são claramente visíveis. Essas câmeras serão usados ​​para gravação de vídeo o comportamento dos camundongos, enquanto atravessam a trave de equilíbrio, com vídeos resultantes sendo usado para análise posterior.
    2. Forre o chão da caixa de meta com toalha de papel, para facilitar a limpeza de urina e fezes depois de testar cada rato, e coloque a cúpula habitação da gaiola assuntos casa no interior da caixa do gol.
    3. Coloque espuma adequada ou outro material de enchimento por baixo da viga levantada para proteger todos os assuntos que caem do aparelho. Ratos que caem vai ser pego imediatamente pelo experimentoer e colocado dentro da caixa de meta para descansar.
  2. Coloque um rato na caixa de meta por 2 min para que se torne familiarizado com este ambiente. Cubra a abertura da caixa de gol com a mão enluvada por 5 segundos, se o rato tenta andar na trave durante este tempo para desencorajar este comportamento.
  3. Treinar o mouse, colocando-o na trave do lado de fora a abertura da caixa de meta e permitindo-lhe caminhar na caixa de gol. Continue a treinar o mouse, colocando-o na trave progressivamente mais longe da caixa de meta até que o mouse é capaz de andar a partir da linha de partida para a caixa de meta sem assistência e hesitação mínimo. Deixe o mouse para descansar na caixa de meta para 1 min após cada ensaio.
  4. Comece a testar o mouse quando a formação é completa.
    1. Iniciar a gravação de vídeo em câmeras.
    2. Posicione o mouse na linha de partida da viga e esperar enquanto ele atravessa o feixe na direção da caixa de meta.
    3. Pare a gravação de vídeo em caMeras quando o mouse chega ao caixa.
    4. Deixe o mouse para descansar na caixa de meta para 1 min. Remova qualquer urina ou fezes, que pode ter sido depositado durante o julgamento enquanto espera.
    5. Repita os passos de 3.4.1 a 3.4.4, até um total de cinco ensaios foram concluídos.
  5. Ligue o costume construído rotador em 3 Hz por 20 s (como no teste rotarod velocidade fixa) para permitir que os ratos a se familiarizar com o som. Pare o rotator após 20 seg desligando a broca e colocar as mãos em cada lado da roda de corrida para impedi-lo de girar.
  6. Colocar o rato dentro da câmara no centro do rotor e substituir a tampa.
  7. Ligue o rotator em sua configuração mais baixa de 3 Hz por 20 s. Iniciar a gravação de vídeo nas câmeras durante este tempo, em preparação para o próximo julgamento. Desligar a broca na extremidade da 20 seg e colocar as mãos em ambos os lados da roda de corrida para impedi-lo de continuar a girar passado a 20 seg inicial. Transferência o mouse para o início da trave de equilíbrio o mais rápido possível e aguarde enquanto o rato atravessa o feixe de caixa do gol.
  8. Pare a gravação de vídeo em câmeras quando o mouse chega a caixa de meta e retornar o mouse para sua gaiola.
  9. Limpe o equipamento trave de equilíbrio com 70% de etanol e mudar a toalha de papel na caixa de gol depois de cada rato foi testado.

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Representative Results

Rotarod

O desempenho motor de ratos foi descrito como o tempo para cair (TTF) registrados para cada mouse sobre 8 ensaios. Utilizando estas medições de TTF, curvas de formação para cada rato pode ser traçada. Figura 2 mostra exemplos de o desempenho do motor de um rato 1 mês de idade e um rato 9 meses de idade, ao longo de 8 ensaios. Estas curvas mostram um aumento de formação de TTF durante os primeiros ensaios 3-5, seguido por um patamar subsequente. Medidas de TTF gravadas antes do planalto foram consideradas formação (Figura 2), enquanto que as medições de TTF que formam planalto foram registadas e utilizadas para análise de dados (Figura 5).

A Figura 5 mostra que o desempenho do motor no cilindro rotativo se deteriora com a idade. Quando comparado com os seus homólogos meses de idade 9 (n = 8), ratos 1 mês de idade (n = 6) foram capazes de permanecer na rotarod significativamente maior (18,38 ± 4,66

Trave

A Figura 6 mostra os tempos para atravessar (TTT), a trave de equilíbrio e cruzar a linha de chegada antes e após o estímulo vestibular para 1 mês de idade, nove meses de idade e 13 meses de idade camundongos. Em ratinhos 1 mês de idade (n = 9), o estímulo vestibular teve um efeito mínimo sobre o tempo necessário para que eles atravessam o equilíbrio com TTT semelhante antes (3,49 ± 0,62 s) e depois de (3,81 ± 0,66 s) o estímulo. Em contraste, os ratinhos 9 meses de idade (n = 6) necessário mais tempo para atravessar a trave após o estímulo vestibular (4,85 ± 1,67 vs 8,45 ± 2,59 s, p <0,05, teste t de Student). Em 13 ratos meses de idade (n = 5) TTT aumentaram após o estímulo vestibular (6,48 ± 2,19 vs 9,24 ± 4,11 sec), mas isso não foi estatisticamente significativa.

Para aprofundar a interação entre idade e alterações relacionadas estímulo vestibulares em TTT usamos medidas repetidas ANOVA com um teste de Tukey post hoc. Figura 6 mostra que o impacto da estimulação vestibular no desempenho trave de equilíbrio é significativamente maior em nove meses de idade ( p <0,01) e 13 meses (p <0,001) quando comparados com ratinhos ratos de 1 mês de idade. Em conjunto, estes resultados indicam que o aparelho de feixe simples equilíbrio pode ser usado em conjunto com o rotor construído sob encomenda para medir as alterações relacionadas com o desempenho em vestibulares equilíbrio ao longo do tempo de vida de murino.

Figura 1
Figura 1. Aparelho Rotarod. (A) O aparelho rotarod tem 5 pistas e é capaz de testar um máximo de 5 roedores em qualquer momento. O cylindrica l buchas (ponta de seta) em que os ratos são colocados estão situados acima das plataformas de pouso de metal (*) que os sensores de pressão do gatilho para aquisição de dados. (B) uma foto de um rato um mês de idade, e um rato 9 meses sentado sobre as buchas voltado para a parte de trás do cilindro rotativo na preparação de um teste.

Figura 2
Figura 2. Curvas de formação Rotarod. Um exemplo de um 1 mês de idade e um de 9 meses de idade, do rato e as suas medidas de tempo para cair no rotarod. As medições do tempo de queda para ambos os ratinhos aumentou continuamente durante os ensaios 1 a 5 e, por conseguinte, foram considerados como ensaios de formação. Uma vez que os ensaios estabilizado (desempenho aumenta plateaued; linha tracejada) medições de tempo para cair foram registrados para análise de dados.

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Figura 3. O rotor construído sob encomenda. (A) O rotador construído por encomenda é utilizado para estimular o sistema vestibular de ratinhos. Este rotador é composto por uma Dremel (ponta de seta) e uma roda roedor running (*). (B) A vista superior do rotador. Os ratos são colocados no interior da câmara (ponta de seta) no centro da roda de funcionamento.

Figura 4
Aparelho de raio Figura 4. Balance. (A) O aparelho trave inclinado tem uma base de 80,3 centímetros de comprimento, com o início da viga situada 52,5 centímetros acima do solo e caixa de meta (*) levantou 60 centímetros acima do solo. (B ) O comportamento dos ratinhos na trave é gravada por duas câmaras colocadas na extremidade inferior do feixe. Os vídeos gravados fornecer vista esquerda e direitas dos ratinhos em que atravessam o feixe e são utilizados para a análise posterior.

Figura 5
.. Figura 5 performance Rotarod diminui com a idade camundongos um mês de idade (n = 6) foram capazes de permanecer nas buchas rotativas significativamente mais do que nove meses de idade (n = 8) ratos (* p <0,05). Os dados são representados como média ± DP.

Figura 6
Figura 6. O impacto da estimulação vestibular no desempenho do feixe de equilíbrio é maior com a idade. Estimulação vestibular aumentou o tempo para percorrer em 9 meses de idade (n = 6) e 13 meses de idade, os ratos (n = 5), mas não em 1 mês de idade (n = 9) ratinhos. Quando a interação entre a idade e as alterações vestibulares relacionadas com o estímulo da TTT é avaliado o impacto da estimulação vestibular em baldesempenho feixe ance é significativamente maior em ratos nove meses de idade e 13 meses de idade, quando comparados com ratos de 1 mês de idade. Os dados são representados como média ± DP. *; p <0,05 **; p <0,01 ***; p <0,001.

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Discussion

Etapas críticas dentro do Protocolo

Os trabalhos anteriores mostraram que é fácil entrar em overtraining camundongos, tanto no rotarod e aparelhos trave de equilíbrio e, como conseqüência, a aquisição de medições precisas pode ser um desafio 15. Por exemplo, overtraining no rotarod pode levar a camundongos intencionalmente pulando as buchas durante os períodos de aclimatação e de ensaio, enquanto overtraining na trave podem levar a parada mais freqüentes (comportamento exploratório) e viajar no sentido contrário (ou seja, em direção ao line) 15 começar. Em última análise, overtraining pode levar à subestimação da capacidade real do motor. Portanto, é fundamental que as curvas de treinamento ser avaliados antes da análise.

Outro passo crítico no âmbito do protocolo rotarod é garantir que os ratos virar para a direção correta (sentido oposto à rotação) antes de iniciar cada tentativa. Ratos de frente para a direção erradação quando as buchas começar a rodar têm dificuldade em manter o equilíbrio no passador e, conseqüentemente, início do outono, potencialmente superestimando o impacto do teste. Além disso, no teste de feixe de equilíbrio, é importante para transferir os ratinhos tão rapidamente quanto possível, a partir do rotor para o feixe de equilíbrio como a recuperação do desafio vestibular começa imediatamente. Isto pode significar que o desequilíbrio causado pela rotador e conseqüente redução no desempenho pode ser subestimada.

Modificações e resolução de problemas

As modificações podem ser feitas para ambos o cilindro rotativo e o teste de feixe de equilíbrio a fim de alterar a sensibilidade dos testes. O teste rotarod pode ser facilmente modificado para alterar o nível de dificuldade da tarefa necessária do motor para detectar equilíbrio e déficits motores. Isto pode ser conseguido é através da manipulação da velocidade a que as cavilhas de rodar durante o teste, e também com ou sem estas rotações acelerar ao longo da duração do teste. Para o teste de feixe de equilíbrio diferentes larguras de feixe pode ser usado para ajustar a sensibilidade do teste, com a largura de feixe menores engendrando um maior nível de dificuldade. Vigas com secções transversais rectangulares, também pode ser usado, embora em um estudo anterior, utilizando esta abordagem, demonstrou-se que os ratos foram capazes de agarrar nos lados do feixe que levam a medições aberrantes de tempo para percorrer 15. Em ambos rotarod e testes feixe de equilíbrio, os ratos pode ser contestada com o estímulo vestibular e testadas novamente sobre o aparelho até 3 vezes. No entanto, deve notar-se que os ratos são muitas vezes relutantes para completar a tarefa depois de passar o primeiro teste com o estímulo vestibular.

Limitações

Medidas de equilíbrio e habilidade motora pode ser afetada pelo tamanho e peso de ratos individuais sendo testados 14. Isto significa que existe uma possibilidade de que o impacto da idade sobre o desempenho do motor pode ser aumentada pelos efeitosgravidade e do centro de massa. Na verdade, os ratos com massa corporal relativamente superior têm demonstrado um desempenho pior no teste Rotarod 16. A aplicação do rotator vestibular porém minimiza a medida em que o desempenho equilíbrio é confundida por peso, e facilita a atribuição de desempenho da balança para o impacto do envelhecimento sobre o sistema vestibular.

Importância da técnica no que diz respeito aos métodos existentes e Métodos Alternativos

Há poucos estudos que investigam diretamente envelhecimento no sistema vestibular de qualquer espécie. Comumente estes estudos têm utilizado o VOR para avaliar a função vestibular e mostraram que a função VOR é preservada até 60 semanas de idade com apenas pequenas alterações após a idade adulta é alcançada 17,18. Além disso testes VOR tipicamente requerem um certo grau de capacidade de invasão para prender os rolos de gravação a córnea do animal, e, muitas vezes necessitam de um período de recuperação de 3. Devido ao pequeno tamanho do olho do rato a alternativa mais utilizada, de seguimento de vídeo olho, também é difícil de conseguir. Juntas, essas dificuldades têm limitado o número de estudos VOR no modelo murino.

Os métodos descritos neste aparelho empregar papel comumente usado para avaliar a coordenação motora e equilíbrio. Além disso, estes métodos têm sido utilizados para investigar as alterações que ocorrem durante o desenvolvimento e de envelhecimento e os efeitos devidos a modificações genéticas 5,7,19,20. Como coordenação motora e equilíbrio demonstrou declinar depois de 3 meses de idade, o uso adicional de um estímulo vestibular simples neste documento facilita a investigação do sistema vestibular em um modelo murino de envelhecimento, sem a utilização de técnicas mais difíceis e invasivos descrito acima 8. Esta informação pode então ser utilizada para correlacionar o comportamento com as alterações celulares e subcelulares subjacentes que ocorrem no sistema vestibular com a idade.

tep "> futura aplicação ou Directions depois de dominar esta técnica

Embora os métodos descritos aqui não quantificar o nível de desequilíbrio experimentado pelo animais pós-rotação, nova aplicação de um estímulo vestibular pode ser modificado para incluir um sistema de pontuação com base na presença de sintomas, incluindo urina, defecação e tremores 21. Outras formas de quantificar a quantidade de desequilíbrio experimentado por ratos incluem medir a sacarina e Caulim absorção, como mostrado anteriormente 11,21. Em última análise, a capacidade de marcar o efeito vestibular-relacionado de envelhecimento em um mouse indivíduo permite a investigação sobre as correlações entre desempenho do equilíbrio e processos celulares / subcelular usando eletrofisiológico subseqüente, molecular e técnicas de microscopia de dois fótons 22.

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Materials

Name Company Catalog Number Comments
Rotarod IITC Life Science Inc. #755 "Rat dowels" = 70 mm diameter. Do not allow ethanol to contact perspex.
iPhone Apple Can use any type of camera. Velcro fixed to the back surface for attachment to the the 3D articulated arm.
3D articulated arm Fisso/Baitella Classic 3300-28 Any type of stable vertical stand would be adequate. Velcro is fixed to the apical end of the arm for iPhone attachment.
Wooden walking beam: 1 m long strip of smooth wood with a circular cross-section of 14 mm diameter A range of diameters and cross section shapes can be used to suit experimental parameters
Wooden goal box (130 x 140 x 220 mm) made from 11 mm thick boards
Support stand made of 41 x 41 mm beams: 2 vertical beams 525 and 590 mm from ground at the start and goal ends respectively; 803 mm horizontal beam that runs along the ground directly under the walking beam; two 20 mm long beams act as "feet", joining the horizontal and vertical beams at each end; a 21 x 21 x 36 mm block hewn at the apical end of the "starting" vertical beam; a 13 x 13 mm aperture cut out of the center of this block, forming a tunnel which runs perpendicular to the walking beam. Brace all joins with small steel brackets.
Black paint (water based) Handycan Acrylic Matt Black 2-3 coats for all wooden surfaces of the balance beam apparatus
Clear finish Wattle Estapol Polyurethane Matt Single coat for all beams. Double coat for all other surfaces of the balance beam apparatus
Foam, packaging material To cushion any falls from the balance beam
70% Ethanol, paper towels Clean beam and goal box between each animal.
Gauze pads/paper towels To line the floor of the goal box
Mouse house (from home cage)

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

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