Verhoogd Plus Maze voor muizen

Hoewel de muis genoom is gesequenced, zijn de functies van de meeste genen niet bekend. Genetische modificatie technieken maken een schrapping of andere manipulatie van een specifiek gen in muizen (Austin et al., 2004;.. Aiba et al., 2007). De invloed van een bepaald gen op een bepaald gedrag kan dan worden bepaald door het uitvoeren van gedrags-analyses van de mutante muizen (Takao en Miyakawa, 2006b;. Takao et al., 2007).

De verhoogde plus maze test is een van de meest populaire tests van alle momenteel beschikbare diermodellen van angst (Rodgers en Dalvi, 1997; Crawley, 2007). Deze test voor angst-achtig gedrag is gebruikt voor het screenen en fenotypering transgene en knock-out muizen (Crawley, 1999) en voor de drug discovery (Hogg et al., 1996;. Crawley, 2007). De verhoogde plus maze test heeft een sterk voorspellende waarde voor het screenen van anxiolytische drugs (Rodgers en Dalvi, 1997; Mechiel Korte en De Boer, 2003; Crawley, 2007); anxiolytische drugs specifiek te verhogen, en anxiogenic drugs specifiek verlagen, het aantal inschrijvingen in de open armen en de tijd daar. De totale score inzendingen en de totale afstand worden beschouwd als een bruikbare index van de algemene activiteit. Totaal aantal berichten score is ook een index van angst, en de percentages van de inzendingen en de tijd doorgebracht in elke arm vormen de index van primaire angst (Rodgers en Dalvi, 1997, Mechiel Korte en De Boer, 2003). De open en gesloten armen worden beschouwd als dezelfde verkennende schijf op te roepen, dus het vermijden van de open armen wordt beschouwd als een gevolg van de inductie van hogere niveaus van angst (Rodgers en Dalvi, 1997) worden. Er wordt gedacht dat de afkeer van muizen op de open armen van het doolhof te verkennen is veroorzaakt door de angst voor open en verhoogde ruimtes.

In 1984, Handley en Mithani verslag van voorlopige werken met de verhoogde X (plus) doolhof te testen zoals hierboven beschreven. De oorspronkelijke testapparaat werd opgevoed 70 cm boven de vloer, en bestaat uit twee gesloten en twee open armen, die elk gemeten 45 cm lang en 10 cm breed. In hun eerste studie, rapporteerden zij de verhouding open / totaal arm entries (Handley en Mithani, 1984). Vervolgens werden andere indices ontwikkeld die onder het aantal vermeldingen in de gesloten en open armen en de tijd doorgebracht in de gesloten en open armen voor ratten (Pellow et al., 1985; Pellow en File, 1986) en muizen (Lister, 1987) .

Wijzigingen in de verhoogde plus maze-test onder de verlenging van zowel de open armen (50 x 10 cm) en gesloten armen (50 x 10 x 40 cm) met hoge omringende muren en een open dak op de gesloten armen, en de hele doolhof werd verhoogd tot een hoogte van 50 cm (Pellow et al., 1985; Pellow en File, 1986). Momenteel, in ons laboratorium, is het verhoogde plus maze testapparatuur geconfigureerd in de vorm van een +, met twee open armen (25 x 5 cm, met een zeer lichte, 0,5-cm, aan de muur) tegenover elkaar en loodrecht op twee gesloten armen (25 x 5 x 16 cm), en wordt verhoogd 50 cm boven de vloer (Miyakawa et al., 1996; Manabe et al., 2000; Miyakawa et al., 2001; Seeger et al., 2004; Morishima et al., 2005; Miyamoto et al., 2005; Arrow et al., 2006; Hattori et al., 2007; Niemann et al., 2007; Sano et al., 2008; Horii et al., 2008; Fukuda et al., 2008; Ikeda et al., 2008). De muis is geplaatst in het midden van de + (5 cm x 5 cm) en het is toegestaan ​​om de doolhof vrij te verkennen. Hoewel 5 min opname is vaak voor, is het gedrag opgenomen voor 10 min in ons protocol om de mogelijkheid om het fenotype te detecteren te vergroten. De open en gesloten verhoogde armen veroorzaken een verkenning conflict (Mechiel Korte en De Boer, 2003; Crawley, 2007).

De maatregelen van de verhoogde plus maze test zijn opgenomen door een waarnemer tijdens het experiment. In ons laboratorium is de test opgenomen met een videocamera die is aangesloten op een computer en de gedrags-data (Image EP) worden verkregen en geanalyseerd met behulp van de Image EP-programma. Aantal inzendingen op de open armen versus totale aantal arm-items en de tijd besteed aan de open armen versus gesloten armen, geven de maatregelen van angst-achtig gedrag.

Wij hebben meer dan 90 stammen van genetisch gemanipuleerde mutante muizen met behulp van het protocol in de film en hebben een grote set van de ruwe gegevens voor meer dan 5000 muizen (met inbegrip van wild-type en mutante muizen). In onze test batterij, zijn wild-type nestgenoten meestal gebruikt als een controle. Als een achtergrond stam, zijn C57BL/6J muizen veel gebruikt. We hebben de gegevens van C57BL/6J muizen verzameld in de gedrags-tests. De waarden verkregen uit C57BL/6J muizen in onze verhoogde plus maze test zijn als volgt (n = 914 met een gemiddelde SEM); totale afgelegde afstand: 1.547,55 14,27 cm, de duur van de bestede tijd: 56.49 2,42 s (open armen), 384,02 3,13 s (gesloten armen), 161,90 2,17 s (doolhof centrum); ratio van de tijd doorgebracht in de open armen: 9,19 0,36%, de verhouding van de tijd doorgebracht in de gesloten armen: 63,82 0,52%, het aantal inzendingen: 7,64 0,21 (open armen), 24.32 0.28 (gesloten armen);% open arm inzendingen: 21,9 0,05,% gesloten armen entries: 78,1 0,05. C57BL/6J muizen minder tijd doorbrengen in open armen ontvangen dan in gesloten armen (p <0,0001, n = 914, gepaarde t-test). Dit geeft aan dat C57BL/6J muizen hebben de neiging om de open armen te vermijden, en dat de tijd doorgebracht in de open armen is een geldige index van angst-achtig gedrag. Bovendien is de volgorde van de proeven met contragewicht in genotypen, omdat het proces nummer invloed op de tijd doorgebracht in de open armen en het centrum platform. Dat wil zeggen dat de indices alle stijging in de 3e en 4e muizen in vergelijking met het 1e muizen (p = 0,0089, n = 476) (ongepubliceerde gegevens). Met onze protocol, analyse van meer dan 1661 muizen toonde aan dat de volgorde van de muizen getest in een kooi niet significant de open arm verblijf tijd (ongepubliceerde gegevens) beïnvloeden. Dat wil zeggen dat de prestaties van de eerste muizen uit de kooi niet wezenlijk verschillen van die van de tweede, de derde of de laatste muizen.

Hoewel de verhoogde plus maze test en de licht / donker overgang test worden zowel gebruikt voor de beoordeling van angst-achtig gedrag, zijn de resultaten niet altijd consistent tussen hen (Holmes et al., 2000; Tujimura et al., 2008; Nakajima et al., in press ) Bijvoorbeeld voorhersenen-specifieke calcineurine-knockout muizen brengen een verminderde hoeveelheid tijd in het licht kamer in het licht / donker overgang test, maar een verhoogde hoeveelheid tijd in de open armen in de verhoogde plus maze test (Miyakawa et al.. , 2003). Factor analyse van onze gedrags-testbatterij geeft aan dat de verhoogde plus maze test en de licht / donker overgang testen beoordelen verschillende aspecten van angst-achtig gedrag, zoals helder-ruimte angst in het licht / donker overgang test en open-ruimte-achtig angst gedrag in het open veld test (Takao en Miyakawa, 2006b; Yamasaki et al., 2006). Daarom worden zowel de licht / donker overgang test en de verhoogde plus maze-test opgenomen in onze gedrag testbatterij.

Crabbe en zijn collega's gemeld dat ongecontroleerde variabelen en experimenten karakteriseren van mutanten kunnen de resultaten die specifiek zijn voor een bepaald laboratorium (Crabbe et al.., 1999) rendement. De procedurele verschillen tussen laboratoria maken het moeilijk om te repliceren of de resultaten te vergelijken onder hen. Tot vaststelling van visuele documentatie van het protocol zal een betere begrip van de experimentele procedures, geëvalueerd waardoor standaardisatie van de protocollen gebruikt in laboratoria en voor vergelijkingen van de gedrags-fenotypen van verschillende stammen van mutante muizen met behulp van deze tests. We hebben eerder gepubliceerde een film protocol van de licht / donker overgang test (Takao en Miyakawa, 2006a). Ook films van andere protocollen, zoals voor het open veld te testen, de porsolt gedwongen zwemmen te testen, en vreesconditionering testen die wij gebruiken in onze gedrags-testbatterij worden momenteel gemaakt voor publicatie als toekomstig video tijdschriftartikelen.