Dit artikel presenteert experimentele procedures voor het beoordelen van geheugenstoornissen bij pilocarpine-geïnduceerde epileptische muizen. Dit protocol kan worden gebruikt om de pathofysiologische mechanismen van epilepsie-geassocieerde cognitieve achteruitgang te bestuderen, wat een van de meest voorkomende comorbiditeiten bij epilepsie is.
Cognitieve stoornissen is een van de meest voorkomende comorbiditeiten in temporale kwab epilepsie. Om epilepsie-geassocieerde cognitieve achteruitgang samen te vatten in een dierlijk model van epilepsie, genereerden we met pilocarpine behandelde chronische epileptische muizen. We presenteren een protocol voor drie verschillende gedragstests met behulp van deze epileptische muizen: nieuwe objectlocatie (NL), nieuwe objectherkenning (NO) en patroonscheiding (PS) tests om leren en geheugen voor respectievelijk plaatsen, objecten en contexten te evalueren. We leggen uit hoe je het gedragsapparaat instelt en experimentele procedures voor de NL-, NO- en PS-tests aans te bieden na een open veldtest die de basale motorische activiteiten van de dieren meet. We beschrijven ook de technische voordelen van de NL- en NO- en PS-tests met betrekking tot andere gedragstests voor het beoordelen van de geheugenfunctie bij epileptische muizen. Tot slot bespreken we mogelijke oorzaken en oplossingen voor epileptische muizen die niet 30 s van goed contact met de objecten maken tijdens de kennismakingssessies, wat een cruciale stap is voor succesvolle geheugentests. Zo biedt dit protocol gedetailleerde informatie over het beoordelen van epilepsie-geassocieerde geheugenstoornissen met behulp van muizen. De NL- en PS-tests zijn eenvoudige, efficiënte tests die geschikt zijn voor de evaluatie van verschillende soorten geheugen bij epileptische muizen.
Epilepsie is een chronische aandoening die wordt gekenmerkt door spontane terugkerende aanvallen1,,2,3. Omdat repetitieve aanvallen structurele en functionele afwijkingen in de hersenen1,2,3,abnormale epileptische aanvalactiviteit kunnen veroorzaken, kan abnormale aanvalsactiviteit bijdragen aan cognitieve disfunctie, wat een van de meest voorkomende epilepsie-geassocieerde comorbiditeiten is4,5,6. In tegenstelling tot de chronische epileptische aanvallen, die van voorbijgaande aard en kortstondig zijn, kunnen cognitieve stoornissen gedurende het leven van epileptische patiënten voortduren, waardoor hun kwaliteit van leven verslechtert. Daarom is het belangrijk om de pathofysiologische mechanismen van epilepsie-geassocieerde cognitieve achteruitgang te begrijpen.
Verschillende experimentele diermodellen van epilepsie zijn gebruikt om de leer- en geheugentekorten aan te tonen die gepaard gaan met chronische epilepsie7,8,9,10,11,12. Zo zijn het Morris waterdoolhof, contextuele angstconditionering, hole-board, novel object location (NL) en nieuwe objectherkenning (NO) tests vaak gebruikt om geheugendisfunctie in temporale kwab epilepsie (TLE) te beoordelen. Omdat de hippocampus een van de primaire regio’s is waarin TLE pathologie vertoont, worden gedragstests die hippocampusafhankelijke geheugenfunctie kunnen evalueren vaak bij voorkeur geselecteerd. Echter, gezien het feit dat aanvallen kunnen leiden tot afwijkende hippocampale neurogenese en bijdragen aan epilepsie-geassocieerde cognitieve achteruitgang10, gedragsparadigma’s voor het testen van dentate pasgeboren neuronale functie (dat wil zeggen, ruimtelijke patroon scheiding, PS)8,13 kan ook waardevolle informatie over de cellulaire mechanismen van geheugenstoornissen in epilepsie.
In dit artikel demonstreren we een batterij geheugentests, NL, NO en PS, voor epileptische muizen. De tests zijn eenvoudig en gemakkelijk toegankelijk en vereisen geen geavanceerd systeem.
Dit werk beschrijft experimentele procedures voor het evalueren van cognitieve functie bij muizen met chronische epilepsie. Veel verschillende gedragstestparadigma’s worden gebruikt om leer- en geheugenfuncties bij muizen18te beoordelen. De Morris water doolhof, radiale arm doolhof, Y-doolhof, contextuele angst conditionering, en object-based tests zijn de meest gebruikte gedragstests en bieden betrouwbare resultaten. Onder hen, de NL, NO, en PS tests zijn efficiënte, eenvoudige methoden voor de …
The authors have nothing to disclose.
We danken Dr. Jae-Min Lee voor zijn technische ondersteuning. Dit werk werd ondersteund door de National Research Foundation of Korea (NRF) subsidies gefinancierd door de Koreaanse overheid (NRF-2019R1A2C1003958, NRF-2019K2A9A2A08000167).
1 ml syringe | Sung-shim | Use with the 26 or 30 gauge needle | |
70% Ethanol | Duksan | UN1170 | Spray to clean the box and objects |
black curtain | For avoiding unnecessary visual cues | ||
Cresyl violet | Sigma | C5042 | For Cresyl violet staining |
cryotome | Leica | E21040041 | For tissue sectioning |
double-sided sticky tape | For the firm placement of the objects | ||
DPX mounting medium | Sigma | 06522 | |
ethanol series | Duksan | UN1170 | Make 100%, 95%, 90%, 80%, 70% ethanol solutions |
floor plate with narrow grid patterns | Leehyo-bio | Behavioral experiment equipment, plate size: 42.5 x 42.5 x 0.5 cm, grid size: 2.75 x 2.75 cm | |
floor plate with wide grid patterns | Leehyo-bio | Behavioral experiment equipment, plate size: 42.5 x 42.5 x 0.5 cm, grid size: 5.5 x 5.5 cm | |
illuminometer | TES Electrical Electronic Corp. | 1334A | For the measurement of the room lighting (60 Lux) |
Intensive care unit | Thermocare | #W-1 | |
ketamine hydrochloride | Yuhan | 7003 | Use to anesthetize the mouse for transcardial perfusion |
LED lamp | Lungo | P13A-0422-WW-04 | Lighting for the behavioral test room |
objects | Rubber doll, 50 ml plastic tube, glass Coplin jar, plastic T-flask, glass bottle | ||
open field box | Leehyo-bio | Behavioral experiment equipment, size: 44 x 44 x 31 cm | |
paper towel | Yuhan-Kimberly | 47201 | Use to dry open field box and objects |
paraformaldehyde | Merck Millipore | 104005 | Make 4% solution |
pilocarpine hydrochloride | Sigma | P6503 | |
ruler | Use to locate the objects in the open field box | ||
scopolamine methyl nitrate | Sigma | S2250 | Make 10X stock |
Smart system 3.0 | Panlab | Video tracking system | |
stopwatch | Junso | JS-307 | For the measurement of explorative activities of mice |
sucrose | Sigma | S9378 | For cryoprotection of tissue sections |
terbutaline hemisulfate salt | Sigma | T2528 | Make 10X stock |
video camera (CCD camera) | Vision | VCE56HQ-12 | Place the camera directly overhead of the open field box |
xylazine (Rompun) | Bayer korea | KR10381 | Use to anesthetize the mouse for transcardial perfusion |
xylene | Duksan | UN1307 | For Cresyl violet staining |