Yaşlanma Fare Vestibüler Sistemi Davranışsal Değerlendirme
Summary
Motor kontrol ve denge performansı yaşla birlikte bozulmaya bilinmektedir. Bu kağıt yaşlanmanın bir fare modelinde denge performans vestibüler sistem ve gösteri değişiklikleri meydan basit bir döner uyarıcının eklenmesi ile standart noninvaziv davranış testleri bir dizi sunuyor.
Abstract
Denge performansında yaşa bağlı düşüş kötüleşen kas gücü, motor koordinasyon ve vestibüler fonksiyonu ile ilişkilidir. Çalışmaların sayısı çok az normal şartlar altında veya yaşlanma sırasında dengelemek için vestibüler katkı izole kemirgenler yaşla birlikte denge fenotip değişiklikleri gösterir iken. Rotarod testi ve eğimli Denge testi: Biz ömrü boyunca belirlenen yaş noktalarda farelerin dengesi performansını karakterize etmek için iki standart davranış testleri kullanın. Önemli olsa da, aynı zamanda özel inşa rotator (hareket hastalığının belirgin belirtileri uyarılması olmadan) farelerinin vestibüler sistemini uyarmak için kullanılır. Bu iki test vestibüler aracılı-denge performans değişikliği kemirgen ömrü boyunca mevcut olduğunu göstermek için kullanılmıştır. Ön sonuçlar, rotarod testini ve tadil edilmiş denge ışın testi de daha fazla diffic için bir alternatif olarak, yaşlanma sırasında denge performansında değişiklikleri tespit etmek için kullanılabilir olduğunu göstermektedirBöyle vestibülookuler (VOR) ölçümleri gibi Ult ve invaziv teknikler.
Introduction
Denge duygumuzu belki yürüyüş ve dönüm dahil bile en temel motor aktivitelerinin çoğu henüz gözden kaçan önemli bileşenlerinden biridir. Denge, kas gücü, motor koordinasyon ve vestibüler fonksiyonu dahil olmak üzere birçok faktör tarafından etkilenir ve tam işleyen bir denge sisteminin önemi takdir sadece vestibüler nöropati varlığında veya normal yaşlanma sırasında olur. Vestibüler sistem bozuklukları sıklıkla baş dönmesi veya baş dönmesi ve düşme ve sonraki yaralanmaların 1 riskinde artış ile sonuçlanan dengesizlik deneyimleri ile ilişkilidir. Bu düşme yaralanma 2. önde gelen nedenlerinden biri olan yaşlı nüfus özellikle önemlidir.
Vestibüler fonksiyon testleri yaygın vestibüler reflekslerin, özellikle vestibülookuler (VOR) veya vestibülo collic refleksi (VCR) dayanmaktadır. VOR ve VCR görüntüleri stabilizasyonu için gerekli olansırasıyla baş ve gövde hareketleri sırasında retina ve baş pozisyonu. Genellikle, VOR ölçümler göz hareketleri ve göz hareketi 3 video izleme ölçmek için arama bobinleri invaziv implantasyonu gerektirir. Bu, fare göz ve video analizi 3 için öğrenci saptanmasında zorluk küçük doğası farelerde zordur. Bir alternatif olarak, VCR invaziv cerrahi 4 için gerek kalmadan farelerde vücut hareketlerine karşılık olarak başın sabitleştirilmesini ölçmek için kullanılmıştır. Buna rağmen, birkaç çalışma vestibüler sistemin daha önemlisi yaşlanma sırasında nasıl değiştiğini bir bütün olarak gerçekleştiren ve nasıl özel olarak odaklanmak.
Genel dengesi performansını değerlendirmek için basit ve noninvaziv biz iki yaygın olarak kullanılan davranış testleri değiştirilmiş. Rotarod ve eğimli kiriş denge testleri kemirgenler ve daha önceki çalışmalarda, motor performansının farklı yönlerini değerlendirmek tam elde etmek için bir test bataryası kullanılmıştırMotor kapasitesi profili. Bu yetenek, hastalık ya da genetik modifikasyon etkilenen ve aynı zamanda normal gelişim ve 5-7 yaşlanma ile ilişkili işlemler duyarlıdır edilebilir. Rotarod kullanarak daha önceki çalışmaları farelerde motor koordinasyon 8 yaş 3 ay sonra azaldığını göstermiştir. Buna ek olarak, fareler Denge testinde 9 artan yaş ile fark denge açıkları göstermektedir.
Bu çalışma, vestibüler sistem meydan okuma ve genç ve yaşlı farelerde denge performansına sonraki etkisini karakterize etmek için bir vestibüler uyarıcı ile bağlantılı olarak rotarod ve denge kiriş testlerin kullanımı açıklanmaktadır. Tarif basit ve girişimsel olmayan yöntemler periferik vestibüler fonksiyonun tek başına tedbirler olarak tasarlanmış olmasa da, farelerde normal yaşlanma sırasında vestibüler işleme birden fazla aşamada, hücresel değişiklikleri karşılaştırmak için kullanışlı ve basit bir davranış ölçüsünü sağlıyoruz.
Protocol
Representative Results
Discussion
Protokol çerçevesinde Kritik Adımlar
Önceki iş bu totarod ve denge ışın cihazı ve bir sonucu olarak hem fareler eğitmek kolay olduğunu göstermiştir, doğru ölçümlerin edinimi zorlu 15 olabilir. Denge aleti üzerinde sürantrenman daha sık durdurulup (keşif davranış) ve ters yönde hareket neden olabilir Örneğin, totarod üzerinde sürantrenman doğru (fareler, kasten hem de iklimlendirme ve deneme dönemlerinde dowels atlayarak yani yol açabilir satır…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
The authors would like to acknowledge The Garnett Passe and Rodney Williams Memorial Foundation and the Bosch Institute Animal Behavioural Facility.
Materials
| Rotarod | IITC Life Science Inc. | #755 | "Rat dowels" = 70 mm diameter. Do not allow ethanol contact perspex. |
| iPhone | Apple | Can use any type of camera (e.g. Logitech webcam described above). Velcro fixed to the back surface for attachment to the the 3D articulated arm. | |
| 3D articulated arm | Fisso/Baitella | Classic 3300-28 | Any type of stable vertical stand would be adequate. Velcro is fixed to the apical end of the arm for iPhone attachment. |
| Wooden walking beam: 1m long strip of smooth wood with a circular cross-section of 14 mm diameter | A range of diameters and cross section shapes can be used to suit experimental parameters | ||
| Wooden goal box (130 x 140 x 220 mm) made from 11 mm thick boards | |||
| Support stand made of 41 x 41 mm beams: 2 vertical beams 525 and 590 mm from ground at the start and goal ends respectively; 803 mm horizontal beam that runs along the ground directly under the walking beam; two 20 mm long beams act as "feet", joining the horizontal and vertical beams at each end; a 21 x 21 x 36 mm block hewn at the apical end of the "starting" vertical beam; a 13 x 13 mm aperture cut out of the centre of this block, forming a tunnel which runs perpendicular to the walking beam. | Brace all joins with small steel brackets. | ||
| Adjustible metal ring (13 mm wide) | Pass this through the aperture in the block, pass the starting end of the balance beam through this ring and tighten until the beam is firmly in place. | ||
| Black paint (water based) | Handycan | Acrylic Matt Black | 2-3 coats for all wooden surfaces of the balance beam apparatus |
| Clear finish | Wattle Estapol | Polyurethane Matt | Single coat for all beams. Double coat for all other surfaces of the balance beam apparatus |
| Foam, packaging material | To cushion any falls from the balance beam | ||
| Electrical tape | Fix webcam to roof. | ||
| 70% Ethanol, paper towels | Clean beam and goal box between each animal. | ||
| Gauze pads/paper towels | To line the floor of the goal box | ||
| Mouse house (from home cage) |
References
- Agrawal, Y., et al. Disorders of balance and vestibular function in US adults: data from the National Health and Nutrition Examination Survey, 2001-2004. Arch. Intern. Med. 169, 938-944 (2009).
- Schwab, C. W., Kauder, D. R. Trauma in the geriatric patient. Arch. Surg. 127, 701-706 (1992).
- Stahl, J. S., et al. A comparison of video and magnetic search coil recordings of mouse eye movements. J. Neurosci. Methods. 99, 101-110 (2000).
- Takemura, K., King, W. M. Vestibulo-collic reflex (VCR) in mice. Exp. Brain Res. 167, 103-107 (2005).
- Carter, R. J., et al. Characterization of progressive motor deficits in mice transgenic for the human Huntington’s disease mutation. J. Neurosci. 19, 3248-3257 (1999).
- Wallace, J. E., et al. Motor and reflexive behavior in the aging rat. J. Gerontol. 35, 364-370 (1980).
- Ingram, D. K., et al. Differential effects of age on motor performance in two mouse strains. Neurobiol. Aging. 2, 221-227 (1981).
- Serradj, N., Jamon, M. Age-related changes in the motricity of the inbred mice strains 129/sv and C57BL/6j. Behav. Brain Res. 177, 80-89 (2007).
- Gage, F. H., et al. Spatial learning and motor deficits in aged rats. Neurobiol. Aging. 5, 43-48 (1984).
- Rustay, N. R., et al. Influence of task parameters on rotarod performance and sensitivity to ethanol in mice. Behav. Brain Res. 141, 237-249 (2003).
- Xiaocheng, W., et al. Expression of calcitonin gene-related peptide in efferent vestibular system and vestibular nucleus in rats with motion sickness. PloS One. 7, (2012).
- Beraneck, M., et al. Ontogeny of mouse vestibulo-ocular reflex following genetic or environmental alteration of gravity sensing. PloS One. 7, (2012).
- Carter, R. J., et al. Motor coordination and balance in rodents. Curr. Protoc. Neurosci. , (2001).
- Brooks, S. P., Dunnett, S. B. Tests to assess motor phenotype in mice: a user’s guide. Nat. Rev. Neurosci. 10, 519-529 (2009).
- Luong, T. N., et al. Assessment of motor balance and coordination in mice using the balance beam. J. Vis. Exp. (49), (2011).
- McFadyen, M. P., et al. Differences among eight inbred strains of mice in motor ability and motor learning on a rotorod. Genes Brain Behav. 2, 214-219 (2003).
- Shiga, A., et al. Aging effects on vestibulo-ocular responses in C57BL/6 mice: comparison with alteration in auditory function. Audiol. Neurootol. 10, 97-104 (2005).
- Stahl, J. S. Eye movements of the murine P/Q calcium channel mutant rocker, and the impact of aging. J. Neurophysiol. 91, 2066-2078 (2004).
- Fahlstrom, A., et al. Behavioral changes in aging female C57BL/6 mice. Neurobiol. Aging. 32, 1868-1880 (2011).
- Bâ, A., Seri, B. V. Psychomotor functions in developing rats: ontogenetic approach to structure-function relationships. Neurosci. Biobehav. Rev. 19, 413-425 (1995).
- Yu, X., et al. A novel animal model for motion sickness and its first application in rodents. Physiol. Behav. 92, 702-707 (2007).
- Tung, V. W., et al. An isolated semi-intact preparation of the mouse vestibular sensory epithelium for electrophysiology and high-resolution two-photon microscopy. J. Vis. Exp. (76), (2013).
