JoVE Journal > Behavior
Summary
Abstract
Introduction
Protocol
Ergebnisse
Discussion
Offenlegungen
Acknowledgements
Materials
Referenzen
Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.
Verhalten

Düşük maliyetli Protokolü ayak izi analizi ve kutu testi fareler için asılı kronik kısıtlama stres uygulanan

Published: January 23, 2019
doi:
10.3791/59027
,
1Division of Biology, Center for Molecular Medicine,Jichi Medical University

Summary

Düşük maliyetli iletişim kuralı ayak izi analizini oluşan ve kısıtlama stres hareket bozuklukları fare modeli değerlendirmek için yararlı sonra kutu testi asılı.

Abstract

Yürüme bozukluğu sık hareket bozuklukları olan hastalarda görülmektedir. Hareket bozuklukları için kullanılan fare modellerinde, yürüyüş analizi fareler hastaların semptomlarını taklit olup olmadığını belirlemek için önemli davranış testidir. Kendiliğinden yok motor fenotip fare modellerinde gözlenen motor açıkları genellikle stres tarafından indüklenir. Bu nedenle, yürüyüş analizi yükleme stresin ardından fare modellerinde motor fenotip değerlendirmek için hassas bir yöntem olacaktır. Ancak, araştırmacılar nicel sonuçları otomatik olarak yürüyüş analizi elde etmek için pahalı bir aparat şartı yüz. Elektrik çarpması için gerekli ve çalışan zorla pahalı için aygıtlar basit yöntemlerle yükleme stres stres için arzu edilir. Bu nedenle, biz kutu testi motor işlevleri değerlendirmek için asılı ayak izi analizi ile kağıt ve mürekkep, oluşan basit ve düşük maliyetli bir iletişim kuralı tanıtmak ve stres yükleme konik tüp ile kısıtlama tanımı. Farelerin motor açıkları başarıyla bu iletişim kuralı tarafından tespit edildi.

Introduction

Hareket bozuklukları bir aşırı veya gönüllü veya otomatik hareketler1yetersizlik gösteren sinir sistemi bozuklukları tanımlanır. Özellikle, yürüme bozukluğu sık hareket bozuklukları2,3,4olan hastalarda belgelenmiştir. Bu nedenle, yürüyüş analizi uygun davranış için bir doğrulama hareket bozuklukları hayvan modellerin testidir. Farelerde, otomatik yürüyüş analizleri doğal hızı5 ve ayarlanabilir hızlarda yürüme için koşu bandı6,7tarafından gerçekleştirilmiş. Bu analizler yürüyüş nicel sonuçlarını otomatik olarak sağlar. Yürüme bozukluğu algılamak için alternatif bir yöntem ayak izi analizi adı verilir. Kanepeye ayakkabınla basma mürekkep dipleri etiketleme sonra fare kağıt üzerinde yürümek ve ayak izlerini analiz edilir. Başlangıçta, vazelin ve toz kömür ayak izi8görselleştirmek için kullanılan ve sonra mürekkep yalan makinesi kağıt9 ve fotoğrafik kağıt10fotoğraf geliştirici tarafından değiştirildi. Mürekkep ve kağıt diğer yöntemlere göre daha ucuz ve daha az toksik yöntemi11bugüne kadar kalır. Ayak izi analizi otomatik analizi5,6,7 ile karşılaştırıldığında daha ucuz ve bol araştırma fonları olmadan araştırmacılar için hareket bozuklukları fare modelleri değerlendirmek için yararlı olacaktır .

İdam kutu testi tel kafes kapak12 kullanarak dört bacak asılı testleri bir türüdür ve tel kafes ekran13. Bir aparat kutusu merkezi çubuğu boyunca üstünde dönebilen kafes kapaklı kutudur. Ek olarak yürüyüş analizi, test ucuza ve kolayca gerçekleştirilebilir. Bu nedenle, biz idam yapılan kavrama güç hem de denge, Ayrıca bu protokolü ayak izi analizinde değerlendirmek için kutu testi.

Stres hareket bozuklukları14,15belirtileri neden olmaktadır. Kendiliğinden yok motor fenotip bir hareket bozukluğu16,17,18fare modelleri bile gözlenen motor açıkları kez birkaç kronik stres tarafından indüklenir. Kısıtlama farelerde, hayvan fiziksel olarak zarar19 olmadığından ve maliyeti daha az özel aparatı ile elektrik çarpması gibi diğer yöntemleri ile karşılaştırıldığında yükleme stres için sık kullanılan yöntemlerden biri ve bir koşu bandı kullanımı ile çalışan zorladı. Kısıtlama bir fare bir delikli 50 mL konik tüp hapsetmesi tarafından gerçekleştirilir, bir tüp tarafından tel gibi diğer yöntemleri süzgeç, bantlanmış, vücudu ve kaydırma hayvan gazlı bez (gözden geçirilmiş20) ile mesh daha kolaydır. Bu yazıda, ayak izi protokollerin özetlemek analiz ve asılı kutusunu test sonra kısıtlama bir tüp tarafından. Bu iletişim kuralı hareket bozuklukları spontan motor fenotip olmadan fare modelleri kullanmak için bize yardımcı olacaktır.

Protocol

Tüm hayvan deneyleri insancıl bir şekilde yapılmıştır. Kurumsal hayvan deney Komitesi Jichi Tıp Üniversitesi çalışma onayladı. Çalışma kurumsal yönetmelik uyarınca hayvan deney ve temel kılavuz için hayvan deneyi uygun davranış ve akademik araştırma kurumlarında ilgili faaliyetler için Japonya MEXT yetkilerine yapılmıştır. Bu protokol için kullanılan fare-si olmak be daha önce açıklanan21. 1. kutu testi asılı Her farenin a?…

Representative Results

Atp1a3 Heterozigoz erkek fareler (Atp1a3+/ −) fare modeli olan hızla başlayan distoni için Parkinsonizm ve vahşi-türü littermates bu protokol için kullanılmıştır. Atp1a3+/ − önemli ölçüde daha kısa adım uzunlukları forelimb ve hindlimb vahşi türü daha 4 haftalık (Şekil 5A ve Şekil 5Bcircle ve square açın,) gösterdi. ‘Vurguladı’ Atp1a3+/ −…

Discussion

Ayak izi analizi ve test asılı kutusunu farelerin motor işlevleri için basit ve ucuz davranış testleri vardır. Birkaç fare modellerinde neurobehavioral fenotipleri başarıyla bu testler tarafından tespit edildi. Örneğin, amyotrofik lateral skleroz24, artan uzunluğu ataksi telanjiektazi25, Huntington hastalığı2726 ve distoni, birbiri üzerine çakışması artan uzunluğu asimetrik adım adım uzunluğu kısalt?…

Offenlegungen

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Bu eser JSP’ler (Japonya toplum bilim promosyon için) KAKENHI (Grant-in-Aid) için bilimsel araştırma C tarafından desteklenen sayı 18 K 07373 (HS) ve özel üniversiteler için teşvikler verin.

Materials

Hanging box O’hara & Co. http://ohara-time.co.jp/products/wire-hanging-test/
Marking pen ZEBRA MO-120-MC-BK
Goal box O’hara & Co. http://ohara-time.co.jp/products/balanced-beam-test/ Accessory for apparatus of balanced beam test
Boxes O’hara & Co. – Side wall of runway
Black ink Shin-asahi –
Red ink Maruyamakogyo BC-6
Disposable Petri Dish Corning 351008 Petri dishe (35 mm in diameter)
Askul Multipaper Super White J Monochrome A3 Askul 701-712 White paper (29.7 cm x 42 cm x 0.09mm)
50 mL Conical tube Corning 430829
Square drill KAKURI Corporation DIY FACTORY (K32-0313)
DOWNLOAD MATERIALS LIST

Referenzen

  1. Warner, T. T. Movement disorders. Practical Guide to Neurogenetics. , (2008).
  2. Brashear, A., DeLeon, D., Bressman, S. B., Thyagarajan, D., Farlow, M. R., Dobyns, W. B. Rapid-onset dystonia-parkinsonism in a second family. Neurology. 48 (4), 1066-1069 (1997).
  3. Linazasoro, G., Indakoetxea, B., Ruiz, J., Van Blercom, N., Lasa, A. Possible sporadic rapid-onset dystonia-parkinsonism. Movement Disorders. 17 (3), 608-609 (2002).
  4. Svetel, M., Ozelius, L. J., et al. Rapid-onset dystonia-parkinsonism: case report. Journal of Neurology. 257 (3), 472-474 (2010).
  5. Vrinten, D. H., Hamers, F. F. T. “CatWalk” automated quantitative gait analysis as a novel method to assess mechanical allodynia in the rat; a comparison with von Frey testing. PAIN. 102 (1), 203-209 (2003).
  6. Berryman, E. R. DigigaitTM quantitation of gait dynamics in rat rheumatoid arthritis model. Journal of Musculoskeletal and Neuronal Interactions. 9 (2), 89-98 (2009).
  7. Beare, J. E., Morehouse, J. R., et al. Gait analysis in normal and spinal contused mice using the TreadScan system. Journal of Neurotrauma. 26 (11), 2045-2056 (2009).
  8. Rushton, R., Steinberg, H., Tinson, C. Effects of a single experience on subsequent reactions to drugs. British Journal of Pharmacology and Chemotherapy. 20, 99-105 (1963).
  9. Lee, C. C., Peters, P. J. Neurotoxicity and behavioral effects of thiram in rats. Environmental health perspectives. 17, 35-43 (1976).
  10. van der Zee, C. E., Schuurman, T., Traber, J., Gispen, W. H. Oral administration of nimodipine accelerates functional recovery following peripheral nerve damage in the rat. Neuroscience Letters. 83 (1-2), 143-148 (1987).
  11. Leroy, T., Stroobants, S., Aerts, J. -. M., D’Hooge, R., Berckmans, D. Automatic analysis of altered gait in arylsulphatase A-deficient mice in the open field. Behavior Research Methods. 41 (3), 787-794 (2009).
  12. Sango, K., McDonald, M. P., et al. Mice lacking both subunits of lysosomal beta-hexosaminidase display gangliosidosis and mucopolysaccharidosis. Nature Genetics. 14 (3), 348-352 (1996).
  13. Deacon, R. M. J. Measuring the Strength of Mice. Journal of Visualized Experiments. (76), e2610 (2013).
  14. Djamshidian, A., Lees, A. J. Can stress trigger Parkinson’s disease?. Journal of Neurology, Neurosurgey, and Psychiatry. 85 (8), 879-882 (2014).
  15. Brashear, A., Dobyns, W. B., et al. The phenotypic spectrum of rapid-onset dystonia-parkinsonism (RDP) and mutations in the ATP1A3. Brain. 130 (Pt 3), 828-835 (2007).
  16. Kirshenbaum, G. S., Saltzman, K., Rose, B., Petersen, J., Vilsen, B., Roder, J. C. Decreased neuronal Na+,K+-ATPase activity in Atp1a3 heterozygous mice increases susceptibility to depression-like endophenotypes by chronic variable stress. Genes, Brain and Behavior. 10 (5), 542-550 (2011).
  17. DeAndrade, M. P., Yokoi, F., van Groen, T., Lingrel, J. B., Li, Y. Characterization of Atp1a3 mutant mice as a model of rapid-onset dystonia with parkinsonism. Behavioral Brain Research. 216 (2), 659-665 (2011).
  18. Sugimoto, H., Ikeda, K., Kawakami, K. Heterozygous mice deficient in Atp1a3 exhibit motor deficits by chronic restraint stress. Behavioral Brain Research. 272, 100-110 (2014).
  19. Zimprich, A., Garrett, L., et al. A robust and reliable non-invasive test for stress responsivity in mice. Frontiers in Behavioral Neuroscience. 8, 125 (2014).
  20. Buynitsky, T., Mostofsky, D. I. Restraint stress in biobehavioral research: recent developments. Neuroscience and Biobehavioral Reviews. 33 (7), 1089-1098 (2009).
  21. Ikeda, K., Satake, S., et al. Enhanced inhibitory neurotransmission in the cerebellar cortex of Atp1a3-deficient heterozygous mice. The Journal of Physiology. 591 (13), 3433-3449 (2013).
  22. Crawley, J. N. Motor functions. What’s Wrong with My Mouse?. , (2007).
  23. . R: A language and environment for statistical computing Available from: https://www.R-project.org/ (2014)
  24. Wils, H., Kleinberger, G., et al. TDP-43 transgenic mice develop spastic paralysis and neuronal inclusions characteristic of ALS and frontotemporal lobar degeneration. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 107 (8), 3858-3863 (2010).
  25. Eilam, R., Peter, Y., et al. Selective loss of dopaminergic nigro-striatal neurons in brains of Atm-deficient mice. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 95 (21), 12653-12656 (1998).
  26. Lin, C. -. H., Tallaksen-Greene, S., et al. Neurological abnormalities in a knock-in mouse model of Huntington’s disease. Human Molecular Genetics. 10 (2), 137-144 (2001).
  27. Dang, M. T., Yokoi, F., et al. Generation and characterization of Dyt1 ΔGAG knock-in mouse as a model for early-onset dystonia. Experimental Neurology. 196 (2), 452-463 (2005).
  28. Glynn, D., Drew, C. J., Reim, K., Brose, N., Morton, A. J. Profound ataxia in complexin I knockout mice masks a complex phenotype that includes exploratory and habituation deficits. Human Molecular Genetics. 14 (16), 2369-2385 (2005).
  29. Becker, E. B. E., Oliver, P. L., et al. A point mutation in TRPC3 causes abnormal Purkinje cell development and cerebellar ataxia in moonwalker mice. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 106 (16), 6706-6711 (2009).
  30. Heck, D. H., Zhao, Y., Roy, S., LeDoux, M. S., Reiter, L. T. Analysis of cerebellar function in Ube3a-deficient mice reveals novel genotype-specific behaviors. Human Molecular Genetics. 17 (14), 2181-2189 (2008).
  31. Kirshenbaum, G. S., Dawson, N., et al. Alternating hemiplegia of childhood-related neural and behavioural phenotypes in Na+,K+-ATPase α3 missense mutant mice. PLoS ONE. 8 (3), e60141 (2013).
  32. Klein, A., Wessolleck, J., Papazoglou, A., Metz, G. A., Nikkhah, G. Walking pattern analysis after unilateral 6-OHDA lesion and transplantation of foetal dopaminergic progenitor cells in rats. Behavioral Brain Research. 199 (2), 317-325 (2009).
  33. Geldenhuys, W. J., Guseman, T. L., Pienaar, I. S., Dluzen, D. E., Young, J. W. A novel biomechanical analysis of gait changes in the MPTP mouse model of Parkinson’s disease. PeerJ. 3 (Pt 7), e1175 (2015).
  34. Cecchi, M., Khoshbouei, H., Morilak, D. A. Modulatory effects of norepinephrine, acting on alpha1 receptors in the central nucleus of the amygdala, on behavioral and neuroendocrine responses to acute immobilization stress. Neuropharmacology. 43 (7), 1139-1147 (2002).
  35. Chu, X., Zhou, Y., et al. 24-hour-restraint stress induces long-term depressive-likephenotypes in mice. Scientific Reports. 6, 32935 (2016).
  36. Freeman, M. L., Sheridan, B. S., Bonneau, R. H., Hendricks, R. L. Psychological Stress Compromises CD8+ T cell control of latent herpes simplex virus type 1 infections. The Journal of Immunology. 179 (1), 322-328 (2007).
  37. Lauretti, E., Di Meco, A., Merali, S., Praticò, D. Chronic behavioral stress exaggerates motor deficit and neuroinflammation in the MPTP mouse model of Parkinson’s disease. Translational Psychiatry. 6, e733 (2016).
  38. Quartermain, D., Stone, E. A., Charbonneau, G. Acute stress disrupts risk assessment behavior in mice. Physiology and Behavior. 59 (4-5), 937-940 (1996).
  39. Bannon, D. . The Behavioural effects of stress and aluminum toxicity on a mouse model of amyotrophic lateral sclerosis Parkinsonism-dementia complex. , 1-186 (2015).

Tags

Gait AnalysisFootprint AnalysisHanging Box TestChronic Restraint StressMouse Motor DisordersBehavioral TestStride LengthBase-widthInk Paw Printing

Play Video
PDF
DOI
DOWNLOAD MATERIALS LIST
Diesen Artikel zitieren
Sugimoto, H., Kawakami, K. Low-cost Protocol of Footprint Analysis and Hanging Box Test for Mice Applied the Chronic Restraint Stress. J. Vis. Exp. (143), e59027, doi:10.3791/59027 (2019).
Zitat herunterladen
Nachdrucke und Berechtigungen

View Video

✖

To prove you're not a robot, please enter the text in the image below

CAPTCHA Image
Play CAPTCHA Audio
Refresh Image