모리스 워터 미로를 이용한 알츠하이머 병 마우스 모델의 학습 및 기억 능력 분석
Summary
본 명세서에서, 알츠하이머병 모델 마우스의 학습 및 기억 능력을 평가하고 이를 치료하기 위한 수동 침술의 효과를 평가하기 위한 모리스 수질 미로 시험을 수행하는 프로토콜이 기재되어 있다.
Abstract
모리스 물 미로 (MWM) 실험은 실험 동물이 수영하고 물에 숨겨진 플랫폼을 찾는 법을 배워야강제로. 그것은 널리 학습과 동물의 메모리를 평가하기 위해 과학 연구에서 사용된다. MWM 테스트의 광범위한 사용으로 인해, 시각적 실험 프로토콜은 연구자에 필수적이다. 이 원고는 MWM 테스트의 프로토콜을 소개하기 위해 최신 연구를 사용합니다. 알츠하이머 병 (AD)은 기억력과 인지 기능의 점진적 인 손실을 특징으로합니다. AD에 사용되는 대안및 보완 치료는 수동 침술 (MA)입니다. AD 모델 마우스의 학습 및 기억 능력을 평가하기 위해 MWM 테스트를 실시하였다. MWM의 가시적 플랫폼 시험, 숨겨진 플랫폼 시험, 프로브 시험 및 반전 시험을 사용하여 공간 학습 및 메모리 능력을 평가했습니다. 가시적인 플랫폼 시험에서, 다른 그룹에서 마우스의 수영 속도 및 탈출 대기 시간은 크게 다르지 않았다. 숨겨진 플랫폼과 반전 시험에서 AD 그룹은 긴 탈출 대기 시간을 보였습니다. 이스케이프 레이턴시MA 처리 후 현저히 감소하였다. 낮은 플랫폼 크로스오버 수 및 프로브 시험에서 SW 사분면에서의 시간 비율은 MA 처리 후 증가하였다(p&0.05 또는 p< 0.01). MWM 테스트의 결과는 MA가 AD 모델 마우스의 공간 학습 및 기억 능력을 효과적으로 향상시킬 수 있음을 시사합니다. 엄격한 실험 작업을 통해 결과의 신뢰성을 보장했습니다.
Introduction
현재, MWM 실험은 동물의 공간 학습 및 기억을 평가하기 위해 가장 널리 사용되고 표준 행동 실험이되고있다1. 그것은 처음에 영국 심리학자 리처드 G. 모리스에 의해 설계 되었으며 지속적으로 개선 되었습니다. 최소한의 훈련, 종 간 유틸리티, 체중 차이에 대한 무감각, MWM의 반복 테스트 능력과 같은 많은 장점은 인지 기능을 평가하는 가장 좋은 방법입니다2. 알츠하이머 병 (AD)은 주로 메모리 처리 및 인지 기능의 감소를 특징으로하는 주요 의료 문제입니다3. MWM은 AD 모델 동물의 학습 및 기억 능력과 내정간섭 방법의 효과를 평가하는 데 필수적인 실험 수단이다. MWM 실험은 일반적으로 시간이 많이 소요되며(6-11일) 많은 가변 인자를수반합니다 4. 물 미로 실험에 대 한 많은 기사가 있지만, 실제로, 연구원은 일관 된 프로토콜 부족. 따라서 직관적이고 엄격한 프로토콜 프로세스 비디오가 특히 중요합니다. 이전 실험을 예로5로사용하여 MWM의 모든 단계를 설명합니다. MWM을 사용하여, 이전 연구는 침술이 AD 모형 마우스5,6,7의현상을 구호할 수 있었다는 것을 건의했습니다 .
본 명세서에서, 최근 연구에서 사용된 MWM 프로토콜5는 연구자들이 AD 모델 동물의 공간 학습 및 기억을 평가하기 위한 간단하고 가시적인 방법을 제공하기 위해 기술된다.
Protocol
Representative Results
Discussion
비엘 워터 미로와 신시내티 물 미로를 포함한 많은 물 미로가 적어도 한 세기 동안 주변에 있었지만 MWM만이 공간 학습 및 기억 능력을 효과적이고 객관적으로 평가하는 데 널리 사용되어 왔습니다. 장점9. MWM을 광범위하게 사용했음에도 불구하고 절차가 항상 최적으로 사용되는 것은 아닙니다. MWM 실험은 일반적으로 시간이 오래 걸리며 많은 변수 요인의 영향을 받습니다. 고려해야 할 공간 학습 및 메모리 능력의 변화를 감지하는 데 도움이 몇 가지 효과적이고 신뢰할 수있는 측면이 있습니다.
4개의 다른 MWM 시험이 수행되었다. 눈에 보이는 플랫폼 시험은 MWM의 첫 날에 사용되었습니다. 동물이 플랫폼에 직접 수영 할 수 있다면, 그것은 동물의 수영 능력과 비전이 정상 이었다는 것을 나타냈다10. Otnass는 가시적 인 플랫폼 시험을 먼저11을 실시해야한다고 제안했습니다. 이 연구에서 가시적인 플랫폼 시험의 결과는 4개의 그룹이 동일한 학습 수준에서 시작되었다는 것을 의미했습니다. 거기에서, 연속적인 실험을 시작할 수 있었습니다. 숨겨진 플랫폼 시험은 학습 및 기억 능력을 획득하는 마우스의 능력을 평가하는 데 사용되었다. 프로브 재판은 숨겨진 플랫폼 재판이 끝난 후 7 일, 24 시간 동안 수행되어 작업 기억을 평가했습니다. 마지막으로, 반전 재판은 작업 메모리를 평가하는 데 사용되었다2. MWM의 4개의 다른 예심에 있는 변경은 AD 모형 마우스가 낮은 학습 및 기억 능력을 가지고 있고 MA가 AD5에긍정적인 효력이 있었다는 것을 표시했습니다.
풀 및 플랫폼1의크기에 대한 특정 표준은 없습니다. 대부분의 MWM 연구에서는 214cm 직경의 수영장이 사용됩니다. Vorhees와 윌리엄스는 동일한 프로토콜을 사용하면 쥐가 210cm 풀보다 122cm 풀에서 더 빨리 배울 수 있음을 보여주었습니다. 학습 곡선의 가파른 경사면은 122cm 직경의 수영장이 쥐가12를탐색하기가 매우 쉽다는 것을 나타냅니다. 현재 프로토콜에서는 AD 마우스의 노년및 약한 키를 고려하여, 직경 90cm 풀 및 9.5cm 직경 플랫폼을 사용하였다. 예비 실험의 결과는 마우스가 더 큰 직경 풀에 있는 플랫폼을 찾는 더 어려움이 있었다는 것을 표시했습니다. 따라서 큰 풀의 테스트는 그룹 간의 실제 차이를 나타내지 않습니다. 실험 동물은 더 작은 플랫폼4와더 큰 수영장에서 플랫폼을 찾는 데 어려움을 겪었습니다. 따라서, 풀과 플랫폼의 크기는 실험 동물의 실험 요건 및 상태에 따라 예비 실험에서 최적화되어야 한다.
MWM 테스트4를수행하기 위해 20-24 °C범위의 온도에서 물을 권장합니다. 노인 실험동물은냉수(13)에서저조한 수행을 보였으며, 이는 체온조절(14)의 명확한 연령 의존적 손실을 나타낸다. 본 연구에서, 온도 조절기는 20-24°C에서 물의 온도를 유지하기 위해 풀의 바닥에 배치되었다. 연구 결과는 4개의 단 중 수영 속도에 있는 유의한 다름을 보여주지않았습니다 5.
MWM은 인지 기능을 평가하는 강력한 기술이며 현재 연구에 널리 사용됩니다. 그러나, 풀 및플랫폼(15,16)의크기를 포함하는 MWM 테스트를 수행하기 위한 정의된, 표준, 일관된 장비는 없다. 실험실마다 MWM에 대한 사양이 다릅니다. 따라서, 연구원은 그들의 개별적인 실험 적인 요구 사항에 따라 적절 한 실험 장치를 선택, 연구자 들 사이 혼란을 일으킬 수 있는. 예비 실험도 필요합니다. MWM 같은 기본 실험에 더 많은 연구를 실시 해야. 현재, 실험 적 도구로서의 MWM의 유연성은 목적된 연구에 따라 기본 프로토콜을 선택하는 능력에있다. 따라서, 이 시험은 더 깊이 있는 인지 기능을 평가하기 위하여 적용될 수 있습니다.
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
후일링 티안과 닝 딩은 공동 첫 번째 저자입니다. 지강 리와 징장은 공동 저자입니다. 이 연구는 중국 국립 자연 과학 재단 (그랜트 번호 81804178, 81473774, 및 81503654)에서 보조금에 의해 지원되었다. 본 명세서에 기술된 프로토콜 및 결과는 “수동 침술의 참여는 알츠하이머 병의 SAMP8 마우스 모델에서 행동과 대뇌 혈류를 조절한다”는 기사에서 유래했다.
Materials
| acupuncture needles | Beijing Zhongyan Taihe Medical Instrument Limited Company | 511526 | |
| desktop computer | Chengdu Techman Software Limited Liability Company | Lenovo T4700D | |
| Donepezil Hydrochloride Tablet | Eisai China | H20050978 | Aricept |
| mice | Zhi Shan (Beijing) Academy of Medical Science | SCXK2014-0003 | |
| Mirros water maze device | Chengdu Techman Software Limited Liability Company | WMT-100S | |
| mouse bags | home-made | ||
| Signal acquisition and processing system | Chengdu Techman Software Limited Liability Company | BL-420N |
References
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