Klassisk forben asymmetri analyse af cylinderen test anvendes rutinemæssigt til at vurdere adfærdsmæssige mangler i rotter efter hjerneskade eller slagtilfælde; Men det mislykkes at opdage konsekvente underskud i mus. Denne undersøgelse viser, at kvantificering paw-trække adfærd er en mere følsom analyse af hjerneskade i mus.
Cylinderen test anvendes rutinemæssigt til at forudsige fokal iskæmisk beskadigelse af forben motor cortex hos gnavere. Når de placeres i cylinderen, gnavere udforske ved opdræt og røre væggene i cylinderen med deres forben poter for postural støtte. Efter iskæmisk skade på forben sensomotoriske cortex, rotter stole mere tungt på deres upåvirket forben pote for postural støtte resulterer i færre rører med deres påvirkede pote, som kaldes forben asymmetri. I modsætning hertil fokal iskæmisk skade i musen hjernen ikke resultere i sammenlignelige konsistente underskud i forben asymmetri. Mens forben asymmetri underskud sjældent overholdes, behøver mus demonstrere en roman adfærd indlæg slagtilfælde betegnet "pote-trække". Paw-trække er tendensen til en mus til at trække sin påvirkede pote langs cylindervæggen stedet for direkte skubbe væk fra væggen, når afmontering fra en bageste til en firbenet holdning. Vi har tidligere påvist, atpaw-trække adfærd er meget følsom over for små kortikale iskæmiske skader på forben motor cortex. Her giver vi en detaljeret protokol for pote-trække analyse. Vi definerer, hvad en pote-træk er, og vise, hvordan man kan kvantificere pote-trække adfærd. Cylinderen test er en enkel og billig test til at administrere og kræver ikke forudgående uddannelse eller fødevarer afsavn strategier. Ved at bruge pote-trække analyse med cylinderen test, det fylder en niche til at forudsige kortikale iskæmiske skader såsom photothrombosis og Endothelin-1 (ET-1) induceret iskæmi – to modeller, der er stadigt stigende i popularitet og producere mindre fokale skader end mellem-cerebral arterieokklusion. Endelig vil måle pote-trække adfærd i cylinderen test tillader studier af funktionelle opsving efter kortikal skade ved hjælp af en bred gruppe af transgene musestammer hvor tidligere forben asymmetri analyse har undladt at registrere konsekvente underskud.
Målet med neurale regenerering strategier er at demonstrere både væv reparation og funktionel genopretning. Funktionel opsving typisk evalueres med adfærdsmæssige tests, der måler funktionelle mangler, i dette tilfælde involverer motoriske færdigheder, der er forbundet med skader på de specifikke områder af hjernen. Traumatisk hjerneskade eller iskæmisk skade på sensomotoriske forben område af cortex kan påvises ved en række adfærdsmæssige tests. En sådan test er cylinderen test, der anvendes i udstrakt grad i rotter for at vurdere funktionelle mangler i forben aktivitet 1. Testen har en lav set-up omkostninger, der kun kræver en cylinder, kamera og bord med en gennemsigtig top. Det er let at administrere, da den er baseret på den naturlige udforskende adfærd gnavere, så pre-træning og mad afsavn eller belønninger er ikke påkrævet. På trods af disse mange fordele, er cylinderen test underudnyttet at vurdere forben underskud i mus efter fokale skader på forben sensorimotor cortex, som vi tilskriver analysen af museadfærd i cylinderen test. Forben asymmetri er den klassiske mål for analyse for cylinderen test. Når de anbringes i cylinderen, gnavere naturligt udforske væggene i cylinderen ved opdræt på deres bagben og rørende cylindervæggene med deres forben poter for postural balance. Antallet af pote hånd med væggen med hver forlem let kvantificeres ved at filme gnavere i denne udforskning af cylinderen. Forben asymmetri opstår, når den påvirkes forben pote gør færre berøringer med væggen end den upåvirkede forben pote og er indikativ for beskadigelse af kontralaterale sensorimotor cortex. Hos rotter, intra-kortikale injektioner af det vasokonstriktive middel, endothelin (ET-1), ind i forben sensomotoriske cortex forårsager en fokal iskæmisk læsion, som resulterer i adfærdsmæssige mangler i den kontralaterale forben. Underskud i kontralaterale forben brug let opdages som ændringer i forelimb asymmetri i cylinderen i rotter 1-3. I modsætning til rotter dog, ændringer i forben asymmetri er variable og mindre konsekvent i mus efter sammenlignelige ET-1 injektioner 4-6. Her demonstrerer vi en ny analyse af forben adfærd i cylinderen test – analyse af pote-trække adfærd. Vi har tidligere vist, at pote-trække analyse er et mere følsomt mål for beskadigelse af forben sensomotoriske cortex hos mus end de klassiske forben asymmetri analyse og derfor er anvendelig til en bred vifte af fokale corticale beskadigelsesmodeller.
Undersøgelse af, hvordan forpoteknogler kontakter cylindervæggen efter iskæmisk skade på forben sensomotoriske cortex afslørede en roman adfærd i mus – pote-trække 4. En pote modstand forekommer, når en mus står på sine bagbenene at udforske cylindervæggen derefter trækker sin afficerede (kontraindiceret læsional) paw langs cylindervæggen mod dens midterlinjen eller ned ad væggen, menssin upåvirket forepaw giver postural støtte mod væggen. Paw-slæber sjældent forekomme i ubeskadigede mus derfor udseende af en pote-træk er en positiv indikator for skade på forben sensomotoriske cortex 4. Vi har tidligere kvantificeret pote-trække adfærd i mus efter ET-1 iskæmisk skade på forben sensomotoriske cortex og har vist vedvarende pote-trække adfærd hos mus op til to uger efter slagtilfælde 4. Her viser vi, at pote-trække adfærd opretholdes op til fire uger efter slagtilfælde. Analyse af pote-trække adfærd tilvejebringer en hidtil ukendt og følsomt værktøj til vurdering af fokal iskæmisk skade på forben sensomotoriske cortex hos mus. Dens billig opsætning, nem administration og scoring gør dette til en enkel, men alligevel nyttigt redskab til hurtigt at vurdere forben adfærdsmæssige afvigelser i mus.
De vigtigste punkter for at fastslå, hvornår kvantificere pote-trække adfærd i cylinderen testen er følgende: i) kvantificere antallet af pote-trækker versus samlede pote finesser til hver pote før hjerneskade at etablere en baseline; ii) kvantificere antallet af pote-drags versus samlede pote finesser til hver pote efter den iskæmiske skade; og iii) diskriminerer mellem en pote-træk og den laterale bevægelse af poten langs cylindervæggen under lateral rotation af musen torso.
Paw…
The authors have nothing to disclose.
Vi takker Mr. John Crowell og Mr. Terry Upshall for deres tekniske ekspertise og bistand med fotografering og videography. Dette arbejde blev støttet af driftstilskud til JLV fra den canadiske Institutes of Health Research og forskning og udvikling Corporation of Newfoundland og et hjerte & Stroke Foundation of Canada Canadisk Partnerskab for Stroke Recovery Catalyst tilskud. RBR var en modtager af en Keith Griffiths Memorial Heart & Stroke Foundation Graduate Scholarship.
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 |