Лапы-Перемещение: Роман, Чувствительный анализ Mouse Test цилиндр
Summary
Классический анализ передней конечности асимметрия испытания цилиндров обычно используется для оценки поведения дефицит у крыс после черепно-мозговой травмы или инсульта; Однако, это не удается обнаружить последовательные дефицита у мышей. Это исследование показывает, что поведение количественная лапы перетаскивание более чувствительны анализ мозговой травмы у мышей.
Abstract
Тест цилиндра обычно используется для прогнозирования локальной ишемии повреждение передней конечности в моторной коре грызунов. При размещении в цилиндре, грызуны исследовать по воспитанию и касаясь стенок цилиндра с их передних конечностей лапами за постуральной поддержки. После ишемического повреждения в передней конечности сенсомоторной коры крыс в большей степени опираться на их передних конечностей незатронутой лапы для осанки поддержки, в результате меньшего количества прикосновений с их пораженной лапой которая называется передних конечностей асимметрию. В противоположность этому, фокусное ишемического повреждения головного мозга мыши терпит неудачу, чтобы привести в сопоставимых последовательных дефицитов в передних конечностей асимметрии. В то время как дефицит передней конечности асимметрия наблюдается нечасто, мыши вы продемонстрировать новый поведение после инсульта называют "лапа-перетаскивание". Лапы-перетаскивание тенденция к мыши, чтобы перетащить его пострадавшего лапу по стенке цилиндра, а не непосредственно оттолкнуться от стены, когда демонтаж от задней к четвероногим позиции. Ранее нами было показано, чтолапа перетаскивания поведение весьма чувствителен к малым корковых ишемических повреждений в передней конечности моторной коры. Здесь мы предлагаем подробный протокол для лапы перетаскиванием анализа. Мы определяем, что лапы перетаскивания и продемонстрировать, как количественно лапу перетаскивания поведение. Тест цилиндр простой и недорогой тест, чтобы управлять, и не требуют предварительной подготовки или-стратегии лишение пищи. При использовании лапки перетаскивания анализ с тестом цилиндра, он заполняет нишу для прогнозирования корковых ишемических травм, таких как фототромбоза и эндотелина-1 (ET-1), индуцированного ишемией – двух моделей, которые когда-либо увеличивающихся в популярности, и производят меньше координационные травмы чем окклюзии средней мозговой артерии. Наконец, измерения лапу перетаскивания поведение в тесте цилиндров позволит исследования функционального восстановления после травмы, используя корковой широкий когорту трансгенных линий мышей, где предыдущий анализ передней конечности асимметрия не удалось обнаружить последовательной дефицита.
Introduction
Цель нейронных стратегий регенерации, чтобы продемонстрировать как восстановление тканей и функциональное восстановление. Функциональное восстановление обычно оценивается с поведенческими тестами, которые измеряют функционального дефицита, в этом случае с участием двигательных навыков, которые связаны с повреждением определенных областях головного мозга. Травматическое повреждение головного мозга или ишемическое повреждение сенсомоторной области передних конечностей коры может быть продемонстрировано с помощью ряда поведенческих тестов. Один такой тест, тест цилиндр широко используется в крыс для оценки функционального дефицита в передних конечностей деятельности 1. Тест имеет низкую наладки стоимость требующий только цилиндр, камеру и стол с прозрачной верхней. Это легко управлять, поскольку она основана на естественном исследовательское поведение грызунов, так предпродажную подготовку и лишение пищи или награды не требуется. Несмотря на эти многочисленные преимущества, тест цилиндр малоиспользуемых оценить дефицит передних конечностей у мышей после координационных травмы передних конечностей сensorimotor мозга, которые мы относим к анализу поведения мыши в тесте цилиндров. Передних конечностей асимметрия классическая мера анализа для теста цилиндра. При размещении в цилиндре, грызуны, естественно, исследовать стены цилиндра воспитания на их задних конечностей и касаясь стенок цилиндра с их передних конечностей лапами за постуральной баланса. Лапы прикосновений номер со стеной с каждым передних конечностей легко количественно съемок грызунов во время этого исследования цилиндра. Передних конечностей асимметрия возникает, когда затронуты передняя конечность лапа делает меньше штрихи к стене, чем непораженной передних конечностей лапы и указывает повреждения противоположной сенсомоторной коры. У крыс, внутри коры инъекции сосудосуживающего агента, эндотелина (ET-1), в передней конечности сенсомоторной коры приводит к локальной ишемии повреждение в результате чего нарушений поведения в контралатеральной передней конечности. Дефицит противоположной использования передних конечностей легко обнаружить, как изменения в Forelimb асимметрию в тесте цилиндров у крыс 1-3. В отличие от крыс однако, изменения в передних конечностей асимметрии являются переменными и менее последовательны в мышей после сопоставимых ET-1 инъекций 4-6. Здесь мы показываем, новый анализ поведения передних конечностей в тесте цилиндров – анализ лапы перетаскиванием поведения. Ранее мы показали, что лапы перетаскиванием анализ является более чувствительной мерой повреждения передних конечностей сенсомоторной коре у мышей, чем классического анализа асимметрии передней конечности и, следовательно, применима к различным корковых координационных моделей травмы.
Экспертиза того, как лапы контактов стенки цилиндра при ишемическом повреждения передней конечности сенсомоторной коры показало новый поведение у мышей – лапы тащит 4. Лапа перетащите происходит, когда мышь стоит на своих задних ногах, чтобы исследовать стенки цилиндра, то тащит его пораженный (Contra-поврежденной лапой) вдоль стенки цилиндра к его средней линии или вниз к стене,его неизменным лапка обеспечивает поддержку постуральной к стене. Лапы-драг редко встречаются в неповрежденных мышей поэтому появление лапы-перетаскивания положительным показателем повреждения передних конечностей сенсомоторной коры 4. Ранее мы уже количественно лапу перетаскивания поведение у мышей после ЭТ-1 ишемического повреждения в передних конечностей сенсомоторной коры и показали устойчивый лапу перетаскивания поведение у мышей до двух недель после инсульта 4. Здесь мы показываем, что лапа перетаскивания поведение поддерживается до четырех недель после инсульта. Анализ лапы перетаскивания поведения обеспечивает новый и чувствительный инструмент для оценки локальной ишемии повреждение передней конечности сенсомоторной коре у мышей. Его недорогой набор вверх, простота администрирования и забил сделать это простой, но полезный инструмент, чтобы быстро оценить передних конечностей поведенческие дефициты в мышах.
Protocol
Representative Results
Discussion
Ключевые моменты, чтобы установить, когда количественного лапу перетаскивания поведение в тесте цилиндра следующее: я) определить число лапы-тащит против общего лап штрихи для каждой лапе перед черепно-мозговой травмой, чтобы установить базовый; II) определить число лапы тащит против о…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Мы благодарим г-на Джона Кроу и Терри Upshall их технической экспертизы и помощи с фотографией и видеосъемка. Эта работа была поддержана операционной гранты JLV из Канадского института исследований в области здравоохранения и научных исследований и разработок корпорации Ньюфаундленда и сердце и инсульта Фонда Канады канадского партнерства для хода восстановления катализатора гранта. RBR был получателем Кейт Гриффитс Мемориал сердца и инсульта Фонд Высшей стипендии.
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
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- Wang, Y., Jin, K., Greenberg, D. A. Neurogenesis associated with endothelin-induced cortical infarction in the mouse. Brain Res. 1167, 118-122 (2007).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
