Оценка нарушения пространственной памяти в мышиной модели травматической травмы головного мозга с использованием лабиринта с радиальной водой

Нарушения памяти являются одними из наиболее распространенных симптомов, сообщаемых пациентами после травматической черепно-мозговой травмы (TBI) ^{1 , 2} . Поэтому точная идентификация и оценка аналогичного дефицита памяти на животных моделях TBI необходимы для нашего понимания этого состояния и его управления. Здесь мы представляем протокол для тестирования пространственной памяти в мышиной модели TBI с использованием лабиринта Radial Water Tread (RWT). Ранее было показано, что этот аппарат оценивает когнитивные дефициты в мышиных моделях контролируемого кортикального поражения (CCI) -индуцированного TBI ³ и представляет собой потенциальную альтернативу проверенным крысам, основанным на плавании тестам на познание.

Растущее разнообразие и доступность моделей трансгенных мышей привели к недавнему увеличению использования мышей над крысами в научных исследованиях ⁴ . Несмотря на этот сдвиг, исследователи продолжают полагаться наКогнитивные задачи, которые были первоначально разработаны и подтверждены для использования крысами. Наиболее распространенные тесты, используемые в настоящее время для оценки познания у мышей, Морского водного лабиринта (MWM) и кругового лабиринта Барнса, были специально разработаны, чтобы извлечь выгоду из инстинктивного поведения, обнаруженного у крыс ^{5 , 6} . Учитывая генетические, нейроэкологические и когнитивные различия, существующие между этими двумя видами ⁴ , неудивительно, что мыши последовательно отстают от этих задач ^{7 , 8} .

Видимые различия в способности к тестированию особенно важны для плавающих когнитивных тестов, таких как MWM. Хотя и крысы, и мыши являются опытными пловцами, исследователи выявили несколько штаммов мышц, которые заметно отличаются от когнитивных задач ^{9 , 10 ,} </Sup> ^{11 , 12 , 13} . Даже у животных дикого типа крысы обычно превосходят мышей ^{7 , 8} . Хотя это можно было бы интерпретировать как видоспецифичную разницу в пространственной памяти, аналогичные последующие испытания с использованием лабиринта с сухим лесом выявили не зависящие от вида различия в когнитивных характеристиках ⁸ . Множество факторов, не связанных с познанием, могут объяснить это открытие, в том числе зависящие от вида различия в способности плавания или стратегии поиска. Действительно, факторный анализ стратегий поиска, специфичных для мыши в MWM, показывает, что некогнитивные факторы (в частности, тигомотаксис и пассивность ( т. Е. Плавающие)) могут играть более значительную роль в производительности MWM, чем пространственное обучение ¹⁴ .

Здесь мы демонстрируем использование когнитивного теста, предназначенного для использования вМышечное поведение мышей и которое не требует плавания, для измерения нарушения пространственной памяти в мышиной модели CCI-индуцированного TBI. В то время как лабиринт RWT ( рисунок 1 A-B ) был задуман как новый гибрид круглого лабиринта MWM и Barnes, он был специально разработан, чтобы использовать интуитивное поведение тигмотактического поведения для мышей ^{15 , 16} . Аппарат состоит из ванны из оцинкованной стали диаметром 32 дюйма, в которой скучно выровнены девять равномерно расположенных выходных отверстий. Отверстия центрированы на 2-1 / 4 дюйма над полом бака и имеют размеры, соответствующие обычно доступным 1-1 / 2-дюймовым адаптерам ABS DWV SPG x SJ. Восемь выходов закрыты снаружи и ослеплены до глубины 1 дюйма резиновыми пробками. Девятый соединен локтем 90 ° акрилонитрилбутадиенстирола (ABS) с непрозрачным пластиковым коробом, из которого мышь может быть легко удалена после тестирования. В течениеКороткий период сбора данных, мышь обучается использовать уникальные визуальные сигналы, выстраивающие лабиринт, чтобы найти эту экранирующую коробку. Во время тестирования лабиринт заполняется дюймом холодной воды (12-14 ° C), достаточно проворным, чтобы способствовать побегу, но недостаточно глубоко, чтобы мышь плавала.

Лабиринт RWT представляет собой недорогую альтернативу MWM с низким уровнем обслуживания и успешно используется у мышей с возрастными и трансгенными мышами ^{15 , 17 , 18 , 19} и CCI-индуцированных моделей TBI ³ . Протокол, представленный здесь, представляет собой простой и эффективный метод измерения нарушения пространственной памяти, не требующий предварительной подготовки к травме, и его можно легко модифицировать в соответствии с конкретными потребностями исследовательской лаборатории.