Yaşlanma Fare Vestibüler Sistemi Davranışsal Değerlendirme

Behavior

Your institution must subscribe to JoVE's Behavior section to access this content.

Fill out the form below to receive a free trial or learn more about access:

 

Summary

Motor kontrol ve denge performansı yaşla birlikte bozulmaya bilinmektedir. Bu kağıt yaşlanmanın bir fare modelinde denge performans vestibüler sistem ve gösteri değişiklikleri meydan basit bir döner uyarıcının eklenmesi ile standart noninvaziv davranış testleri bir dizi sunuyor.

Cite this Article

Copy Citation | Download Citations

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).

Please note that all translations are automatically generated.

Click here for the english version. For other languages click here.

Abstract

Denge performansında yaşa bağlı düşüş kötüleşen kas gücü, motor koordinasyon ve vestibüler fonksiyonu ile ilişkilidir. Çalışmaların sayısı çok az normal şartlar altında veya yaşlanma sırasında dengelemek için vestibüler katkı izole kemirgenler yaşla birlikte denge fenotip değişiklikleri gösterir iken. Rotarod testi ve eğimli Denge testi: Biz ömrü boyunca belirlenen yaş noktalarda farelerin dengesi performansını karakterize etmek için iki standart davranış testleri kullanın. Önemli olsa da, aynı zamanda özel inşa rotator (hareket hastalığının belirgin belirtileri uyarılması olmadan) farelerinin vestibüler sistemini uyarmak için kullanılır. Bu iki test vestibüler aracılı-denge performans değişikliği kemirgen ömrü boyunca mevcut olduğunu göstermek için kullanılmıştır. Ön sonuçlar, rotarod testini ve tadil edilmiş denge ışın testi de daha fazla diffic için bir alternatif olarak, yaşlanma sırasında denge performansında değişiklikleri tespit etmek için kullanılabilir olduğunu göstermektedirBöyle vestibülookuler (VOR) ölçümleri gibi Ult ve invaziv teknikler.

Introduction

Denge duygumuzu belki yürüyüş ve dönüm dahil bile en temel motor aktivitelerinin çoğu henüz gözden kaçan önemli bileşenlerinden biridir. Denge, kas gücü, motor koordinasyon ve vestibüler fonksiyonu dahil olmak üzere birçok faktör tarafından etkilenir ve tam işleyen bir denge sisteminin önemi takdir sadece vestibüler nöropati varlığında veya normal yaşlanma sırasında olur. Vestibüler sistem bozuklukları sıklıkla baş dönmesi veya baş dönmesi ve düşme ve sonraki yaralanmaların 1 riskinde artış ile sonuçlanan dengesizlik deneyimleri ile ilişkilidir. Bu düşme yaralanma 2. önde gelen nedenlerinden biri olan yaşlı nüfus özellikle önemlidir.

Vestibüler fonksiyon testleri yaygın vestibüler reflekslerin, özellikle vestibülookuler (VOR) veya vestibülo collic refleksi (VCR) dayanmaktadır. VOR ve VCR görüntüleri stabilizasyonu için gerekli olansırasıyla baş ve gövde hareketleri sırasında retina ve baş pozisyonu. Genellikle, VOR ölçümler göz hareketleri ve göz hareketi 3 video izleme ölçmek için arama bobinleri invaziv implantasyonu gerektirir. Bu, fare göz ve video analizi 3 için öğrenci saptanmasında zorluk küçük doğası farelerde zordur. Bir alternatif olarak, VCR invaziv cerrahi 4 için gerek kalmadan farelerde vücut hareketlerine karşılık olarak başın sabitleştirilmesini ölçmek için kullanılmıştır. Buna rağmen, birkaç çalışma vestibüler sistemin daha önemlisi yaşlanma sırasında nasıl değiştiğini bir bütün olarak gerçekleştiren ve nasıl özel olarak odaklanmak.

Genel dengesi performansını değerlendirmek için basit ve noninvaziv biz iki yaygın olarak kullanılan davranış testleri değiştirilmiş. Rotarod ve eğimli kiriş denge testleri kemirgenler ve daha önceki çalışmalarda, motor performansının farklı yönlerini değerlendirmek tam elde etmek için bir test bataryası kullanılmıştırMotor kapasitesi profili. Bu yetenek, hastalık ya da genetik modifikasyon etkilenen ve aynı zamanda normal gelişim ve 5-7 yaşlanma ile ilişkili işlemler duyarlıdır edilebilir. Rotarod kullanarak daha önceki çalışmaları farelerde motor koordinasyon 8 yaş 3 ay sonra azaldığını göstermiştir. Buna ek olarak, fareler Denge testinde 9 artan yaş ile fark denge açıkları göstermektedir.

Bu çalışma, vestibüler sistem meydan okuma ve genç ve yaşlı farelerde denge performansına sonraki etkisini karakterize etmek için bir vestibüler uyarıcı ile bağlantılı olarak rotarod ve denge kiriş testlerin kullanımı açıklanmaktadır. Tarif basit ve girişimsel olmayan yöntemler periferik vestibüler fonksiyonun tek başına tedbirler olarak tasarlanmış olmasa da, farelerde normal yaşlanma sırasında vestibüler işleme birden fazla aşamada, hücresel değişiklikleri karşılaştırmak için kullanışlı ve basit bir davranış ölçüsünü sağlıyoruz.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1.. Hayvanlar

  1. Yaş 1, 9 ve 13 ay arasında eski Fareler (C57/BL6) Animal Resources Merkezi (Perth, Avustralya) firmasından elde edilmiştir. Bu fareler, yiyecek ve su ad libitum erişimi olan bir 12/12 saat ışık / karanlık döngüsünde Sydney Üniversitesi Bosch Kemirgen Tesisinde standart fare kafeslerinde barındırılmıştır. Aşağıda belirtilen prosedürler Sydney Hayvan Etik Kurulu Üniversitesi tarafından onaylanmıştır.
  2. Fareler test ortamı alışmasına izin vermek için önce 10 dakika boyunca her test için test odasına fare kafes getirin.

2. Rotarod

  1. Rotarod aparatı (Şekil 1A) ayarlayın:
    1. Totarod her kulvarda dübellerini takın.
      Not: Bu örnek sıçan dübel (çapı 70 mm) dübel tutunmuş ve "pasif dönmeler" 10 yerine gelen fareler vazgeçirmek için fare yerine dübel (çapı 32 mm) kullanılmaktadır.
    2. Varsaymakonlar totarod bir yere dokunmak ve eğerek değil emin totarod her sokağın dibinde bulunan tel üzerinde manyetik iniş platformları iyon dokunmadan her kulvarın manyetik sağ duvara mümkün olduğunca yakın yerleştirilir.
      Not: rotarod test fareler dönen ve hızlanan dübel kalmak için bir ileri yönde yürümek gerekmektedir sırasında. Bir fare artık dübel kalmak mümkün olduğunda, onlar düşecek ve daha sonra manyetik sensörü aktive iniş platformu yerinden. Bu süre, döner dübel, düşme ve kat edilen mesafe otomatik olarak her bir fare için hesaplanmıştır ve döner çemberde geçirdiği ön ekran üzerine kaydedilmektedir zamanında dübel rpm düşmesi alınmıştır.
    3. Yukarıdaki altındaki kısa paneller ve uzun paneller ile her rotarod kulvarın ön içine 2 şeffaf plastik paneller kaydırın.
    4. Girdi totarod önünde bulunan tuş takımını kullanarak test parametreleri. St izleyineps hızlanan rotarod test parametreleri için 2.1.4.6 ile 2.1.4.1 ve sabit hız rotarod test parametreleri için 2.1.4.12 için 2.1.4.7 adımları.
      1. 60 sn testin maksimum süreyi ayarlayın.
      2. Kullanılacak şerit sayısını (veya test edilecek olan farelerin sayısı) ayarlayın.
      3. 5 devir için, test başlangıç ​​hızını ayarlayın.
      4. 44 rpm test hıza ayarlayın.
      5. 60 sn test rampa hızını ayarlayın.
      6. Seçilen dübel boyutunu ve bir ileri yönde dönen sıçan dübel dönme yönünü ayarlar.
      7. 240 sn testin maksimum süreyi ayarlayın.
      8. Fareler tek tek test olarak 1 için kullanılacak şerit sayısını ayarlayın.
      9. 15 rpm testin başlangıç ​​hızını ayarlayın.
      10. 15 rpm test hıza ayarlayın.
      11. 0 sn test rampa hızını ayarlayın.
      12. Bir On telleri icin dönen bir sıçan takoz için seçilen takoz boyutu ve dönme yönünü ayarlayınrd yönü.
        Not: Yukarıdaki ayarları farklı deneylerin ihtiyaçlarına uygun şekilde değişmiş olabilir.
    5. Denemeler sırasında fare davranışı kaydedilebilir ve video fareler döner çemberde geçirdiği kalmak mümkün zaman süresini belirlemek için daha sonra analiz için kullanılır, böylece, sabit hızlı rotarod testi için döner çemberde geçirdiği önünde bir kamera yerleştirin.
  2. Hızlandırılması rotarod testi için adımlar 2.2.4 2.2.1 izleyin:
    1. Fareler totarod alışmasına izin vermek için 5 dakika boyunca her bir sabit dübel üzerine bir fare yerleştirin.
    2. Yavaşça totarod arka yüz fareler dürtmek ve tüm konular bu yönde bakan olduğunda (Şekil 1B bakınız) rotarod test başlar.
    3. Onlar dönen dübel düştüğü zaman kafeslerine tüm fareleri dönün ve gıda ve su erişimi olan 10 dakika dinlenmeye bırakın.
    4. Tekrar emin temizlemek için yapım 8 çalışmaların toplam tamamlamak için 2.2.3 için 2.2.1 adımlarıdübel, yolları ve idrar ve dışkı için totarod iniş platformları ve arka her deneme kuyuları başlangıç ​​pozisyonuna iniş platformları hareket ettirin.
      Not: ilk 3-5 denemeleri fareler görev ile kendilerini alıştırmak için izin eğitim denemeleri olarak kullanılır. Düşmek zaman, mesafe yürüdü ve sonraki her deneme için düşme sırasında dübel ucu rpm (Şekil 2) daha sonra analiz için kaydedilir.
  3. Sabit hızlı rotarod testi için 2.3.8 için adımları 2.3.1 izleyin:
    1. Bu döner çemberde geçirdiği alışmasına izin vermek için 5 dakika için bir takoz üzerinde bir fare yerleştirin. Geri kafesine fare dönün.
    2. Totarod üzerindeki kamera ve basın başlangıç ​​video kayıt başlayın. Sonra totarod arka yüzler sağlanması dönen takoz üzerinde fare yerleştirin.
    3. Fare dönen dübel düştüğünde kamerada video kayıt durdurmak, ve yiyecek ve su erişimi ile 10 dakika boyunca kendi kafeslerine fareyi dönmek.
    4. Tekrar 8 çalışmaların toplam emin dübel, şerit ve dışkı ve idrar için totarod iniş platformları temizlemek için yapım elde edilinceye kadar 2.3.2 ve 2.3.3 adımları ve arka her deneme arasında başlangıç ​​pozisyonuna iniş platformları hareket .
    5. Fareler sesi ile aşina olmak için izin 20 saniye boyunca 3 Hz'de özel inşa rotator açın. Matkap kapatarak 20 saniye sonra Picture durdurmak ve ilk 20 sn geçmiş dönmeye devam etmesini durdurmak için çalışan bir tekerlek iki tarafında ellerinizi yerleştirin.
      Not: döndürücü kendisi bir matkap (Şekil 3A) sabitlenen bir kemirgen çalışan tekerlek oluşur. Çalışan bir tekerlek merkezinde fare (Şekil 3B) yerleştirilen bir kafes kapaklı küçük bir odadır. Döndürücü, dikey eksen etrafında saat yönünün tersi yönünde döner. Uyarıcı büyüklüğü 0.2 ile 3 Hz arasında değişen döner uyarımlar yaratmamaktad için yeterli olduğunu göstermek önceki çalışmalarla uyumlu olduğunuVOR ve VCR yanıtları 4,11,12 yedik.
    6. Döndürücünün merkezinde odasının içine fare koyun ve kapağı yerine takın.
    7. 20 saniye için 3 Hz'lik en düşük ayarda rotator açınız. Rotarod başlatın ve gelecek duruşma için hazırlık bu dönemde kamerada video kayıt başlar. 20 sn sonunda matkap kapatın ve iplik onu durdurmak için çalışan bir tekerlek iki tarafında ellerinizi yerleştirin. Dönen dübel için mümkün olduğunca çabuk aktararak hemen sonra totarod üzerinde fareyi tekrar test edin.
    8. Fare dübel düştüğünde kameranın video kaydı durdurmak ve kendi kafesine fareyi dönmek.
  4. Hafif bir deterjan / su karışımı ile şeffaf plastik panelleri temizleyin silindirik dübel, kuşak ve tüm fareler test edilmiş% 70 etanol ile totarod metal iniş platformları.

Vestibüler Challenge ile 3. Denge

  1. Ba kurmakmızrak ışın cihazı Şekil 4A görülmektedir.
    Not: Denge düzeneği Carter et al bir cihaz uyarlanmıştır (2001) 13.. Bu test için, fareler 60 cm zemin üzerinde yer alan (a 5 x 6 cm bir kapı ile 13 x 22 cm), bir karanlık kutu hedef için, 52.5 cm, yerden olan kiriş, alt ucundan yürüme (Şekil 4A .) Fareler doğal olarak maruz kiriş lehine karanlığı ve hedef kutunun koruma ararlar ve başka bir yukarı yönde 14 çalıştırmak için doğal kaçış mekanizmayı patlatır hafif eğim tarafından ışınını hareket için teşvik edilir. Kirişin kendisi 1 m uzunluğunda ve 14 mm bir çapı olan bir dairesel enine kesite sahiptir. Kiriş çapları bir özel dizi deneyci testin hassasiyetini ayarlamak veya büyük konularda uyum sağlayan kullanılabilir. Denge kirişin alt ucunda, beyaz bir çizgi başlangıç ​​çizgisini gösterir. Başka bir çizgi olmuşturfiniş hattı (Şekil 4A) belirtmek için kirişin yüksek sonunda başlangıç ​​çizgisinden 60 cm çekilir.
    1. Konum 2 kamera, denge aleti (Şekil 4B) ve alt ucunda denge kirişin her iki tarafında bir,.
      Not: Bu kameralar denge kirişin tüm uzunluğu boyunca yakalama ve bu başlangıç ​​ve bitiş hatları denge kiriş üzerinde işaretli sağlamak için açılı olarak açık bir şekilde görülebilir. Onlar denge aleti geçerken Bu kameralar çıkan videolar daha sonra analiz için kullanılan ile video kaydına farelerin davranışlarını kullanılacaktır.
    2. Her fareyi test sonrasında idrar ve dışkının kolay temizlik sağlar ve hedef kutusunun içindeki konular evde kafes konut kubbe yerleştirmek için, kağıt havlu ile amaç kutusunun zemin hat.
    3. Aparatı düşmek herhangi konuları korumak için kaldırdı kirişin altında yeterli köpük veya diğer dolgu malzemesini yerleştirin. Sonbahar fareler deney hemen alınacaker ve dinlenmek için hedef kutunun içine yerleştirilir.
  2. Bu ortamına aşina olur böylece 2 dakika için hedef kutusuna bir fare yerleştirin. Fare bu davranışı vazgeçirmek için bu süre zarfında kirişe yürümeye çalışırsa 5 saniye için bir eldivenli el ile hedef kutusuna açılış kapsayacak.
  3. Sadece hedef kutusuna açılması dışında kiriş üzerine yerleştirerek ve hedef kutuya yürümek için izin vererek fareyi eğitin. Fare hiçbir yardım ve minimal tereddüt ile hedef kutusuna başlangıç ​​çizgisine yürümek mümkün olduğu kadar giderek daha uzakta hedefi kutusundan kiriş üzerine yerleştirerek fareyi eğitmeye devam. Her koşudan sonra 1 dakika boyunca hedef kutusunda dinlenmek için fareyi bırakın.
  4. Eğitim tamamlandığında fare test başlayın.
    1. Kameralarda video kaydını başlatmak.
    2. Kirişin başlangıç ​​çizgisinde fare yerleştirin ve hedef kutunun yönünde ışın erişir bekleyin.
    3. Ca video kaydını durdurunfare kutuyu ulaşır Meras.
    4. 1 dakika için hedef kutusuna dinlenmeye fare bırakın. Beklerken duruşma sırasında tevdi edilmiş herhangi bir idrar veya dışkı çıkarmak.
    5. Tekrar 5 çalışmalarda toplam tamamlanana kadar 3.4.4 için 3.4.1 adımları.
  5. Fareler sesi ile aşina olmak için izin (sabit hız rotarod testinde olduğu gibi) 20 saniye boyunca 3 Hz'de özel inşa döndürücüde anahtarı. Matkap kapatarak 20 saniye sonra Picture durdurun ve iplik onu durdurmak için çalışan bir tekerlek iki tarafında ellerinizi yerleştirin.
  6. Döndürücünün merkezinde odasının içine fare koyun ve kapağı yerine takın.
  7. 20 saniye için 3 Hz'lik en düşük ayarda rotator açınız. Yaklaşan deneme için hazırlık, bu süre içinde kameralar video kayıt başlayın. 20 sn sonunda matkap kapatın ve ilk 20 sn geçmiş dönmeye devam etmesini durdurmak için çalışan bir tekerlek iki tarafında ellerinizi yerleştirin. Transfer mümkün olduğunca çabuk denge kirişin başlangıç ​​fare ve fare hedef kutusuna ışın erişir bekleyin.
  8. Fare amacı kutusunu ulaştığında kameralarda video kayıt durdurmak ve kendi kafesine fareyi dönmek.
  9. % 70 etanol ile denge ışın cihazı temizlemek ve her fare test edildikten sonra hedef kutusuna kağıt havlu değiştirin.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Rotarod

Farelerde motor performansı 8 çalışmalarda üzerinde her fare için kaydedilen To Fall Time (TTF) olarak tarif edilmiştir. TTF bu ölçümleri kullanarak, her bir fare için eğitim eğrileri çizilebilir. Şekil 2. 8 denemeleri boyunca tek 1 aylık fare ve bir 9 aylık fare motor performansının örneklerini göstermektedir. Bu eğitim eğriler bir sonraki plato ardından ilk 3-5 denemeler sırasında TTF bir artış göstermektedir. Plato oluşturan TTF ölçümleri kaydedilmiş ve (Şekil 5) veri analizi için kullanılan ise plato önce kaydedilen TTF ölçümleri, eğitim (Şekil 2) olarak kabul edilmiştir.

Şekil 5, bu döner çemberde geçirdiği motorlu performans yaş ile bozulur olduğunu göstermektedir. Onların 9 aylık meslektaşları (n = 8), 1 aylık fareler (n = 6) anlamlı olarak daha uzundu totarod üzerinde kalmayı başardık (18.38 ± 4.66 ile karşılaştırıldığında

Denge aleti

Şekil 6 denge aleti (TTT) çapraz ve 1 aylık, 9 aylık ve 13 aylık farelerin için vestibüler uyaran önce ve sonra bitiş çizgisini geçmeye sürelerini gösterir. 1 aylık farelerin (n = 9), vestibüler uyaran onları (3.49 ± 0.62 saniye) öncesi ve (3.81 ± 0.66 sn) uyaran sonra benzer TTT ile dengeyi çapraz için alınan zaman minimal bir etkisi vardı. Buna karşılık, 9 aylık fareler (n = 6) vestibüler uyaran sonrası denge aleti hareket için daha fazla zaman gerekli (4.85 ± 1.67 vs 8.45 ± 2.59 sn, p <0.05, Student t-testi). 13 aylık farelerin (n = 5) TTT vestibüler uyaran (6.48 ± 2.19 vs 9.24 ± 4.11 s aşağıdaki arttıec) ancak bu istatistiksel olarak anlamlı değildi.

Ileri yaş ve biz bir Tukey post hoc testi ile tekrarlı ölçümler ANOVA kullanılan TTT vestibüler uyarıcı ilgili değişiklikler arasındaki etkileşimi incelemek için. Şekil 6 (Denge performans vestibüler stimülasyon etkisi 9 aylık anlamlı olarak daha fazla olduğunu gösteriyor p <0.01) ve 13 aylık (p <0.001) farenin 1 aylık fareler ile karşılaştırıldığında. Birlikte bu sonuçlar basit denge aleti cihaz murin ömrü boyunca denge performansında vestibüler ilgili değişiklikleri ölçmek için özel inşa rotator ile bağlantılı olarak kullanılabileceğini göstermektedir.

Şekil 1
Şekil 1. Rotarod aparatı. (A) rotarod aparatı 5 şerit vardır ve herhangi bir zamanda 5 kemirgenler fazla test edebilir. Cylindrica fareler yerleştirilir (ok başı) bunun üzerine l dübel metal iniş platformları (*) veri toplama için bu tetikleyici basınç sensörleri. (B) A, bir 1 aylık fare fotoğraf ve dübel oturan biri 9 aylık fare üzerinde yer almaktadır Bir testin hazırlanmasında totarod arkasına bakan.

Şekil 2,
2.. Rotarod eğitim eğrileri. Adet 1 aylık ve bir 9 aylık fare ve zaman onların ölçümleri bir örnek totarod düşmek için. Hem fare için düşmek için zaman ölçümleri 5 denemelerden 1 boyunca sürekli olarak artmıştır ve bu nedenle eğitim denemeleri olarak kabul edildi. Çalışmalar (performans artışları plato; kesikli çizgi) stabilize bir kez düşmeye zaman ölçümleri veri analizi için kaydedildi.

05/51605fig3highres.jpg "/>
Şekil 3.. Özel inşa döndürücü. (A) özel olarak inşa döndürücü farelerin vestibüler sistemini uyarmak için kullanılır. Bu döndürücü bir Dremel (ok) ve bir kemirgen çalışan bir tekerlek (*) oluşur. (B) rotator üstün bir görünüm. Fareler çalışma tekerlek merkezindeki bölmenin (ok başı) içine yerleştirilir.

Şekil 4,
Şekil 4,. Denge ışın cihazı. (A) eğimli Denge düzeneği 52.5 cm zemin ve hedef kutusu (*), yerden 60 cm yükseltilmiş üzerinde bulunan kirişin başlaması ile bir 80.3 cm uzunluğunda bir tabanı vardır. (B ) bakiye olarak kirişe farelerin davranış kirişin alt ucunda yerleştirilmiş iki kamera tarafından kaydedilir. Video sağ ve sol görünüm sağlar kaydedildiFarelerin s da ışın çapraz ve daha sonraki analizler için kullanılır gibidir.

Şekil 5,
.. (P <0.05 *) Şekil 5 Rotarod performansı yaşla birlikte azalır 1 aylık fareler (n = 6) 9 aylık (n = 8) farelerden önemli ölçüde daha uzun dönen dübel üzerinde kalmayı başardık. Veriler ortalama ± SD olarak temsil edilir.

Şekil 6,
Şekil 6.. Denge performansına vestibüler stimülasyon etkisi yaş büyüktür. Vestibüler stimülasyon 9 aylık (n = 6) ve 13 aylık (n = 5) fareler ancak 1 ay içinde geçilmesi gereken zaman arttı yaşındaki (n = 9) farenin. Yaş ve TTT vestibüler teşvikleriyle ilgili değişiklikleri arasındaki etkileşim bal üzerinde vestibüler stimülasyon etkisi değerlendirildiğinde1 aylık fareler ile karşılaştırıldığında ance ışını performans 9 aylık ve 13 aylık farelerde önemli ölçüde daha fazladır. Veriler ortalama ± SD olarak temsil edilir. *; p <0.05; ** p <0.01; *** p <0.001.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Protokol çerçevesinde Kritik Adımlar

Önceki iş bu totarod ve denge ışın cihazı ve bir sonucu olarak hem fareler eğitmek kolay olduğunu göstermiştir, doğru ölçümlerin edinimi zorlu 15 olabilir. Denge aleti üzerinde sürantrenman daha sık durdurulup (keşif davranış) ve ters yönde hareket neden olabilir Örneğin, totarod üzerinde sürantrenman doğru (fareler, kasten hem de iklimlendirme ve deneme dönemlerinde dowels atlayarak yani yol açabilir satır) 15 başlatın. Sonuçta, aşırı antrenman gerçek motor yeteneği eksik değerlendirilmesine yol açabilir. Bu eğitim eğrileri analiz öncesi değerlendirilmesi bu nedenle önemlidir.

Rotarod protokol dahilinde bir diğer kritik adım önce fareler her deneme başlamadan (dönme ters yönü) doğru yöne bakacak sağlamaktır. Yanlış Direc bakan Farelertion dübel zorluk dübel dengesini korumakta ve dolayısıyla erken sonbahar, potansiyel testin etkisi overestimating sahip dönmeye başlar. Ayrıca, Denge testinde, bu vestibüler meydan gelen kurtarma hemen başlar gibi denge kirişe Döndürücüden kısa sürede fareler aktarmak önemlidir. Bu çevirici ve performans içinde sonradan azalma neden dengesizlik göz ardı edilebilir anlamına gelir.

Değişiklikler ve Sorun Giderme

Değişiklikler testlerin hassasiyetini değiştirmek amacıyla rotarod ve denge ışın testi hem de yapılabilir. Rotarod testi kolayca denge ve motor açıkları tespit etmek için gerekli motor görevin zorluk seviyesini değiştirmek için modifiye edilebilir. Bu dübel test sırasında döndürmek ve aynı zamanda olsun ya da olmasın, bu rotasyonlar test süresi boyunca hızlandırmak hızını işleyerek elde edilebilir olduğu. Denge testi için farklı ışın genişlikleri zorluk düzeyi yüksek doğuran küçük kiriş genişlikleri ile, testin hassasiyetini ayarlamak için kullanılabilir. Bu yaklaşımı kullanarak, önceki çalışmada, bu farenin 15, hareket için zaman anormal ölçümlerine yol kirişin yan yüzeyleri üzerine kavrama mümkün olduğu gösterilmiştir, ancak dikdörtgen kesitlere sahip Kirişler, aynı zamanda, kullanılabilmektedir. Totarod ve denge ışın testleri hem de fareler, vestibüler uyaran ile itiraz edilebilir ve 3 kata kadar cihaz üzerinde çalışılmalıdır. Ancak, fareler genellikle vestibüler uyaran ile ilk deneme geçtikten sonra görevi tamamlamak için isteksiz olduğu unutulmamalıdır.

Sınırlamalar

Denge ve motor yeteneği ölçümleri 14, test edilen tek tek farelerden boyutuna ve ağırlık olarak etkilenebilir. Bu motor performansı üzerinde yaş etkisi etkileri ile birlikte sürdürülebilir bir olasılık olduğu anlamına geliryerçekimi ve kütle merkezi. Gerçekten de, nispeten daha yüksek kütleli farenin rotarod testinde 16 üzerinde kötü gerçekleştirmek için gösterilmiştir. Vestibüler döndürücünün Ancak uygulaması dengesi performansı ağırlığına göre şaşırmış olduğu ölçüde en aza indirir ve vestibüler sistem üzerinde yaşlanmanın etkisiyle denge performans atıf kolaylaştırır.

Mevcut Yöntemleri ve Alternatif Yöntemler ile ilgili Tekniğinin Önemi

Doğrudan herhangi bir türün vestibüler sistemde yaşlanma araştırmak birkaç çalışma olmuştur. Yetişkinlik 17,18 ulaşıldıktan sonra sık bu çalışmalar vestibüler fonksiyonu değerlendirmek için VOR kullanmış ve VOR fonksiyonu göstermiştir sadece küçük değişiklikler ile yaş 60 haftaya kadar korunur. Buna ek olarak VOR testler genellikle hayvanın kornea kayıt rulo takmak için invaziv bir derecesi gerektirir, ve genellikle bir iyileşme süresi 3 gerektirir. Nedeniyle fare gözün küçük boyutu için en yaygın olarak kullanılan bir alternatif, bir video göz izleme, aynı zamanda elde etmek zordur. Birlikte bu zorluklar fare modeli VOR çalışmaların sınırlı sayıda.

Bu kağıt istihdam düzeneğinde açıklanan yöntemler yaygın olarak, motor koordinasyon ve dengesini değerlendirmek için kullanılır. Buna ek olarak, bu yöntemler, geliştirme ve yaşlanma sırasında meydana gelen değişiklikler ve modifikasyonlar genetik 5,7,19,20 için bu araştırmak için kullanılmıştır. Motor koordinasyon ve denge yaş 3 ay sonra gerilemeye gösterildiği gibi, bu yazıda basit bir vestibüler uyarıcı ek kullanımı yukarıda özetlenen daha zor ve invaziv tekniklerin kullanımı olmadan yaşlanan bir fare modeli vestibüler sistemin soruşturma kolaylaştırır 8. Bu bilgiler daha sonra yaş vestibüler sistemde meydana temel hücre ve hücre içi davranış değişiklikleri ile ilişkilendirmek için kullanılabilir.

Bu Tekniği Mastering sonra dım "> Gelecek Uygulama veya Tarifleri

Burada tarif edilen yöntemler, hayvanlar sonrası dönme yaşadığı dengesizlik seviyesini ölçmek olmasa da, bir vestibüler uyarıcı başka uygulaması idrar, dışkı ve titreme 21 gibi belirtiler varlığına göre bir skorlama sistemi içerecek şekilde modifiye edilebilir. Farelerde yaşadığı dengesizlik miktarının hesaplanmasına yönelik diğer yolları 11,21, daha önce gösterildiği gibi, sakarin ve Kaolin alınmasının ölçülmesi bulunmaktadır. Son olarak, tek bir fare yaşlanma vestibüler alakalı etkisini skoru yeteneği takip eden elektrofizyolojik, moleküler ve iki foton mikroskopi teknikleri kullanılarak 22 denge performans ve hücre içi / hücresel süreçleri arasındaki korelasyon hakkında inceleme sağlar.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

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

  1. Agrawal, Y., et al. Disorders of balance and vestibular function in US adults: data from the National Health and Nutrition Examination Survey, 2001-2004. Arch. Intern. Med. 169, 938-944 (2009).
  2. Schwab, C. W., Kauder, D. R. Trauma in the geriatric patient. Arch. Surg. 127, 701-706 (1992).
  3. Stahl, J. S., et al. A comparison of video and magnetic search coil recordings of mouse eye movements. J. Neurosci. Methods. 99, 101-110 (2000).
  4. Takemura, K., King, W. M. Vestibulo-collic reflex (VCR) in mice. Exp. Brain Res. 167, 103-107 (2005).
  5. Carter, R. J., et al. Characterization of progressive motor deficits in mice transgenic for the human Huntington's disease mutation. J. Neurosci. 19, 3248-3257 (1999).
  6. Wallace, J. E., et al. Motor and reflexive behavior in the aging rat. J. Gerontol. 35, 364-370 (1980).
  7. Ingram, D. K., et al. Differential effects of age on motor performance in two mouse strains. Neurobiol. Aging. 2, 221-227 (1981).
  8. Serradj, N., Jamon, M. Age-related changes in the motricity of the inbred mice strains 129/sv and C57BL/6j. Behav. Brain Res. 177, 80-89 (2007).
  9. Gage, F. H., et al. Spatial learning and motor deficits in aged rats. Neurobiol. Aging. 5, 43-48 (1984).
  10. Rustay, N. R., et al. Influence of task parameters on rotarod performance and sensitivity to ethanol in mice. Behav. Brain Res. 141, 237-249 (2003).
  11. Xiaocheng, W., et al. Expression of calcitonin gene-related peptide in efferent vestibular system and vestibular nucleus in rats with motion sickness. PloS One. 7, (2012).
  12. Beraneck, M., et al. Ontogeny of mouse vestibulo-ocular reflex following genetic or environmental alteration of gravity sensing. PloS One. 7, (2012).
  13. Carter, R. J., et al. Motor coordination and balance in rodents. Curr. Protoc. Neurosci. (2001).
  14. Brooks, S. P., Dunnett, S. B. Tests to assess motor phenotype in mice: a user's guide. Nat. Rev. Neurosci. 10, 519-529 (2009).
  15. Luong, T. N., et al. Assessment of motor balance and coordination in mice using the balance beam. J. Vis. Exp. (49), (2011).
  16. McFadyen, M. P., et al. Differences among eight inbred strains of mice in motor ability and motor learning on a rotorod. Genes Brain Behav. 2, 214-219 (2003).
  17. Shiga, A., et al. Aging effects on vestibulo-ocular responses in C57BL/6 mice: comparison with alteration in auditory function. Audiol. Neurootol. 10, 97-104 (2005).
  18. Stahl, J. S. Eye movements of the murine P/Q calcium channel mutant rocker, and the impact of aging. J. Neurophysiol. 91, 2066-2078 (2004).
  19. Fahlstrom, A., et al. Behavioral changes in aging female C57BL/6 mice. Neurobiol. Aging. 32, 1868-1880 (2011).
  20. Bâ, A., Seri, B. V. Psychomotor functions in developing rats: ontogenetic approach to structure-function relationships. Neurosci. Biobehav. Rev. 19, 413-425 (1995).
  21. Yu, X., et al. A novel animal model for motion sickness and its first application in rodents. Physiol. Behav. 92, 702-707 (2007).
  22. Tung, V. W., et al. An isolated semi-intact preparation of the mouse vestibular sensory epithelium for electrophysiology and high-resolution two-photon microscopy. J. Vis. Exp. (76), (2013).

Comments

0 Comments


    Post a Question / Comment / Request

    You must be signed in to post a comment. Please or create an account.

    Usage Statistics