Summary

Paw-sürükleme: Bir Roman, Fare Silindir Test Hassas Analizi

Published: April 29, 2015
doi:

Summary

Silindir testi Klasik ön ayakları asimetri analizleri rutin beyin hasarı veya inme aşağıdaki sıçanlarda davranışsal açıkları değerlendirmek için kullanılır; Bununla birlikte, bu farelerin tutarlı açıkları tespit etmek için başarısız olur. Bu çalışma pençe-sürükleme davranışını miktarının farelerde beyin hasarının daha duyarlı bir analiz olduğunu göstermektedir.

Abstract

Silindir testi rutin olarak kemirgenlerde ön ayakları motor korteks fokal iskemik hasarı tahmin etmek için kullanılır. Silindire yerleştirildiğinde, kemirgenler yetiştirme ve postural destek için onların ön ayakları pençeleri ile silindir duvarlarını dokunarak keşfedebilirsiniz. Ön ayakları sensorimotor korteks iskemik hasarı takiben, sıçanlar ön ayakları asimetri denir onların etkilenen pençe ile daha az dokunur sonuçlanan postural destek için etkilenmemiş ön ayakları pençe daha ağır güveniyor. Buna karşılık, fare beyninde fokal iskemik hasar ön ayakları asimetri karşılaştırılabilir tutarlı açıkları neden başarısız olur. Ön ayakları asimetri açıkları seyrek görülürken, fareler "pençe-sürükleme" olarak adlandırılan yeni bir davranış sonrası inme göstermek yok. Paw-sürükleme, bir dört ayaklı duruş bir arkadan sökülmesi sırasında doğrudan duvardan defol ziyade silindir duvar boyunca onun etkilenen pençe sürüklemek için fare eğilimidir. Daha önce olduğunu göstermiştirPençe-sürükleyerek davranış ön ayakları motor korteks küçük kortikal iskemik yaralanmalara oldukça duyarlıdır. Burada pençe-sürükleyerek analizi için ayrıntılı bir protokol sağlar. Bir pençe-drag ne olduğunu tanımlamak ve pençe-sürükleyerek davranışını ölçmek için nasıl gösterilmektedir. Silindir testi yönetmek için basit ve ucuz bir testtir ve ön eğitim veya gıda yoksunluk stratejileri gerektirmez. Daha küçük odak yaralanmaları popülaritesi artan ve üretirler iki model – silindir testi ile pençe-sürükleyerek analizini kullanarak, böyle Fototromboz ve Endotelin-1 (ET-1) teşvikli iskemi gibi kortikal iskemik yaralanma tahmin etmek için bir boşluğu doldurmaktadır Orta serebral arter tıkanıklığı daha. Son olarak, silindir testinde pençe-sürükleyerek davranışını ölçen önceki ön ayakları asimetri analizleri tutarlı açıklarını tespit etmek için başarısız oldu transgenik fare suşlarının geniş kohort kullanarak kortikal yaralanma sonrası fonksiyonel iyileşme çalışmalarını sağlayacaktır.

Introduction

Nöral rejenerasyon stratejileri hedefi doku onarımı ve fonksiyonel iyileşmeyi hem göstermektir. Fonksiyonel iyileşme genellikle spesifik beyin bölgelerinde hasar ile ilişkili motor becerileri kapsayan bu durumda, fonksiyon kaybı ölçmek davranış testleri ile değerlendirilir. Travmatik beyin yaralanması ya da korteksin sensorimotor ön ayakları bölgesinde bir iskemik hasarı davranış testleri bir dizi ile ispat edilebilir. Böyle bir testi, silindir testi ön ayakları faaliyeti 1 işlev bozukluklarını değerlendirmek için sıçanlarda yaygın olarak kullanılır. Test şeffaf bir üst sadece bir silindir, kamera ve masa gerektiren düşük kurulum maliyeti vardır. O kemirgenler doğal keşif davranışı dayalı olarak yönetmek kolaydır, bu nedenle egzersiz öncesi ve gıda yoksunluğu veya ödülleri gerekli değildir. Bu sayısız avantajlara rağmen, silindir testi ön ayakları s odak yaralanmalar aşağıdaki farelerde ön ayakları açıklarını değerlendirmek altında kullanılmaktadırBiz silindir testi fare davranış analizine özellik korteksi, ensorimotor. Ön ayakları asimetri silindir testi için analiz klasik ölçüsüdür. Silindire yerleştirildiğinde, kemirgenler doğal olarak arka bacaklarda üzerine yetiştirme ve postural denge için kendi ön ayakları pençeleri ile silindir duvarları dokunarak silindirin duvarları keşfedebilirsiniz. Her ön ayakları ile duvar pençe dokunur sayısı kolaylıkla silindirin bu keşif sırasında kemirgenler filme ile ölçülür. Etkilenen ön ayakları pençe etkilenmeyen ön ayakları pençe daha duvar az dokunur yapar ve karşı sensorimotor korteks hasar gösterdiğinde ön ayakları asimetri oluşur. Sıçanlarda, damar daraltıcı madde intra-kortikal enjeksiyonlar, Endotelin ön ayakları sensorimotor kortekse (ET-1), karşı ön ayakları davranışsal hasarları ile sonuçlanan bir fokal iskemi lezyon neden olur. Karşı ön ayakları kullanımda Açıkları kolaylıkla f değişiklikler olarak tespit edilirSıçanlarda 1-3 silindir test asimetri orelimb. Ancak sıçanlar aksine, ön ayakları asimetri değişiklikler değişir ve karşılaştırılabilir ET-1 enjeksiyonu 4-6 ardından farelerde daha az uyumludur. Burada silindir testinde ön ayakları davranış yeni bir analizini göstermektedir – pençe-sürükleyerek davranışının analizi. Daha önce bu pençe sürükleyerek analizi, klasik ön ayakları asimetri analizine göre farelerde ön ayakları sensorimotor korteks hasar daha duyarlı bir ölçüdür ve bu nedenle fokal kortikal yaralanma modellerinin çeşitli uygulanabilir olduğunu göstermiştir.

4 pençe-sürükleyerek – nasıl forepaw temasların incelenmesi ön ayakları sensorimotor korteks iskemik hasar aşağıdaki silindir duvar farelerde yeni davranış ortaya koymuştur. Fare sonra kendi orta hatta doğru veya duvar süre aşağı silindir duvar boyunca onun etkilenen (-kontra lezyonal) pençe sürükler silindir duvarını keşfetmek için arka ayakları üzerinde duruyor zaman bir pençe sürükleme oluşuronun etkilenmemiş forepaw duvara postural destek sağlar. Paw-sürükler nadiren bu nedenle pençe-drag görünümü ön ayakları sensorimotor korteks 4 yaralanma olumlu bir göstergedir yaralanmamış farelere meydana gelir. Biz daha önce ön ayakları sensorimotor korteks ET-1 iskemik hasarı aşağıdaki farelerde pençe-sürükleyerek davranışını sayısal ve inme sonrası 4 iki haftaya kadar farelerde sürekli pençe-sürükleyerek davranışı göstermiştir. Burada pençe-sürükleyerek davranışı dört hafta sonrası inme kadar sürekli olduğunu göstermektedir. Pençe-sürükleyerek davranış analizi farelerde ön ayakları sensorimotor korteks fokal iskemik hasarı değerlendirmek için yeni ve duyarlı bir araç sağlar. Onun ucuz set-up, yönetim kolaylığı ve bu hızla farelerde ön ayakları davranış açıklarını değerlendirmek için basit ama kullanışlı bir araç haline puanlama.

Protocol

Etik bildirimi: Bütün deneyler Hayvan Bakımı Kanada Konseyi kurallarına göre Newfoundland Hayvan Bakım Etik Kurulu Memorial Üniversitesi tarafından onaylanmıştır. 1. Fare Yetişkin fareler kullanın. Bu çalışmada, yetişkin erkek FVBN fare (n = 10) arasında 2-4 ay kullanılmıştır. 12:12 hr ev fareleri aydınlık-karanlık döngüsü ters ve standart kemirgen yemi ve su ad libitum sağlar. Silindir Testi İçin Gerekli Malzemeler 2. <…

Representative Results

Biz daha önce bu pençe-sürükleyerek davranış ön ayakları sensorimotor korteks fokal iskemik yaralanma takip belirir ve hasar 4 olumlu bir gösterge olduğunu göstermiştir. Ön ayakları sensorimotor kortekse ET-1 intra-kortikal enjeksiyonlar bir iskemik bir lezyon (Şekil 8A, B) ikna etmek için kullanıldı. Potansiyel kullanım fonksiyonel iyileşmeyi değerlendirmek için pençe-sürükleyerek davranış daha uzun 14 gün sonrası yaralanma uzatıldı olup olmadığını bu çal?…

Discussion

şunlardır silindir testinde pençe-sürükleyerek davranışı ölçülmesi sırasında kilit noktaları kurmak: i) sayısını ölçmek bir temel oluşturmak için beyin hasarı önce her pençe için toplam pençe dokunur karşı pençe-sürükler; ii) iskemik yaralanma sonrası her pençe için toplam pençe dokunur karşı pençe-drags sayısını ölçmek; ve iii) pençe-sürükle ve farenin gövde yanal dönüşü sırasında silindir duvar boyunca pençe lateral hareketi arasında ayrım.

<p class="jove_con…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Biz fotoğraf ve videografi ile teknik uzmanlık ve yardım için Sayın John Crowell ve Sayın Terry Upshall teşekkür ederiz. Bu çalışma İnme Kurtarma Catalyst hibe Kanada Sağlık Araştırma Enstitüleri ve Newfoundland Araştırma ve Geliştirme Kurumu ve Kalp ve Kanada Kanada Ortaklığı İnme Vakfı JLV hibe işletim tarafından desteklenmiştir. RBR bir Keith Griffiths Memorial Kalp ve İnme Vakfı Yüksek Lisans Bursu bir alıcı oldu.

Materials

Plexi-glass cylinder N/A N/A 17.5cm high, 9.5cm outer diameter, 8.8cm inner diameter, wall thickness 0.35cm (or 3.5 mm)
viewing table N/A N/A 54x56x66.5cm (width x length x height), top of table is a 51x51cm sheet of plexiglass.
mirror N/A N/A 34x58cm mirror
video camera Sony DCR-SR42 Video camera with onboard storage, SD functionality, 40x optical zoom
computer Dell Optiplex 760 Processor: Intel, 3.0 GHz, Memory 4.00GB (RAM) 
computer monitor Samsung S22C350H
Excel (Microsoft Office Professional Plus) Microsoft v14.0.7106.5003
VLC Media Player Video LAN v2.1.2 Media player with playback speed modulation and video support
External Hard Drive Western Digital WDBAAU0020HBK-01 2 TB

References

  1. Schallert, T., Fleming, S. M., Leasure, J. L., Tillerson, J. L., Bland, S. T. CNS plasticity and assessment of forelimb sensorimotor outcome in unilateral rat models of stroke, cortical ablation, parkinsonism and spinal cord injury. Neuropharmacology. 39, 777-787 (2000).
  2. Kolb, B., et al. Growth factor-stimulated generation of new cortical tissue and functional recovery after stroke damage to the motor cortex of rats. J Cereb Blood Flow Metab. 27 (5), 983-997 (2007).
  3. Windle, V., et al. An analysis of four different methods of producing focal cerebral ischemia with endothelin-1 in the rat. Exp Neurol. 201 (2), 324-334 (2006).
  4. Roome, R. B., et al. A reproducible Endothelin-1 model of forelimb motor cortex stroke in the mouse. J Neurosci Methods. 233, 34-44 (2014).
  5. Tennant, K. A., Jones, T. A. Sensorimotor behavioral effects of endothelin-1 induced small cortical infarcts in C57BL/6 mice. J Neurosci Methods. 181 (1), 18-26 (2009).
  6. Wang, Y., Jin, K., Greenberg, D. A. Neurogenesis associated with endothelin-induced cortical infarction in the mouse. Brain Res. 1167, 118-122 (2007).
  7. Baskin, Y. K., Dietrich, W. D., Green, E. J. Two effective behavioral tasks for evaluating sensorimotor dysfunction following traumatic brain injury in mice. J Neurosci Methods. 129 (1), 87-93 (2003).
  8. Li, X., et al. Chronic behavioral testing after focal ischemia in the mouse: functional recovery and the effects of gender. Exp Neurol. 187 (1), 94-104 (2004).
  9. Clarke, J., Ploughman, M., Corbett, D. A qualitative and quantitative analysis of skilled forelimb reaching impairment following intracerebral hemorrhage in rats. Brain Res. , 204-212 (2007).
  10. Montoya, C. P., Campbell-Hope, L. J., Pemberton, K. D., Dunnett, S. B. The ‘staircase test’: a measure of independent forelimb reaching and grasping abilities in rats. J Neurosci Methods. 36 (2-3), 219-228 (1991).
  11. Farr, T. D., Whishaw, I. Q. Quantitative and qualitative impairments in skilled reaching in the mouse (Mus musculus) after a focal motor cortex stroke. Stroke. 33 (7), 1869-1875 (2002).
  12. Tennant, K. A., et al. The vermicelli and capellini handling tests: simple quantitative measures of dexterous forepaw function in rats and mice. J Vis Exp. (41), (2010).
  13. Clarkson, A. N., et al. AMPA receptor-induced local brain-derived neurotrophic factor signaling mediates motor recovery after stroke. J Neurosci. 31 (10), 3766-3775 (2011).
  14. Clarkson, A. N., Huang, B. S., Macisaac, S. E., Mody, I., Carmichael, S. T. Reducing excessive GABA-mediated tonic inhibition promotes functional recovery after stroke. Nature. 468 (7321), 305-309 (2010).

Play Video

Cite This Article
Roome, R. B., Vanderluit, J. L. Paw-Dragging: a Novel, Sensitive Analysis of the Mouse Cylinder Test. J. Vis. Exp. (98), e52701, doi:10.3791/52701 (2015).

View Video