Evaluación del deterioro de la memoria espacial en un modelo de ratón de lesión cerebral traumática utilizando un laberinto radial

Los impedimentos de la memoria están entre los síntomas más comunes reportados por los pacientes después de una lesión cerebral traumática (TBI) ^{1 , 2} . La identificación precisa y la evaluación de los déficit de memoria análogos en los modelos animales de TBI, por lo tanto, son esenciales para nuestra comprensión de esta condición y su gestión. Aquí, presentamos un protocolo para probar la memoria espacial en un modelo de ratón de TBI utilizando un laberinto de rodamiento radial de agua (RWT). Este aparato se mostró previamente para evaluar los déficits cognitivos en modelos de ratón de TBI ³ inducido por impacto cortical controlado (CCI), y representa una alternativa potencial a las pruebas de cognición basadas en la natación validadas por ratas.

La creciente diversidad y disponibilidad de los modelos de ratón transgénico ha llevado a un reciente aumento en el uso de ratones sobre ratas en la investigación científica [ ^4] . A pesar de este cambio, los investigadores continúan dependiendo deY tareas cognitivas que fueron originalmente diseñadas y validadas para el uso de ratas. Las pruebas más comunes actualmente utilizadas para evaluar la cognición en ratones, el laberinto de agua Morris (MWM) y el laberinto circular de Barnes, fueron diseñados específicamente para capitalizar los comportamientos instintivos encontrados en ratas ^{5 , 6} . Teniendo en cuenta las diferencias genéticas, neuroetológicas y cognitivas que existen entre estas dos especies [ ^4] , no sorprende que los ratones consistentemente bajo rendimiento en estas tareas [ ^{7 , 8]} .

Las diferencias dependientes de la especie en la capacidad de prueba son particularmente preocupantes en las pruebas cognitivas basadas en la natación, como el MWM. Aunque tanto las ratas como los ratones son nadadores proficientes, los investigadores han identificado varias cepas de ratón que se desempeñan notablemente mal en las tareas cognitivas basadas en la natación ^{9 , 10 ,} </Sup> ^{11 , 12 , 13} . Incluso en animales de tipo salvaje, las ratas generalmente superan a los ratones ^{7 , 8} . Si bien esto podría interpretarse como una especie específica de la diferencia en la memoria espacial, análogo de seguimiento de pruebas utilizando un laberinto de tierra seca no reveló ninguna especie dependiente de las diferencias en el rendimiento cognitivo [ ^8] . Una serie de factores no relacionados con la cognición podría explicar este hallazgo, incluyendo las diferencias dependientes de la especie en la capacidad de natación o estrategia de búsqueda. De hecho, el análisis de factor de mouse-específicas estrategias de búsqueda en el MWM muestran que los factores no cognitivos (en particular, thigomotaxis y pasividad [ es decir , flotante]) puede desempeñar un papel más significativo en MWM rendimiento de aprendizaje espacial [ ^14] .

Aquí, demostrar el uso de una prueba cognitiva diseñada para capitalizar en elStinctual comportamiento de los ratones, y que no requiere la natación, para medir el deterioro de la memoria espacial en un modelo de ratón de CCI inducida por TBI. Mientras que el laberinto RWT ( Figura 1 A-B ) fue concebido como un híbrido novedoso del MWM y Barnes laberinto circular, que fue diseñado específicamente para aprovechar el comportamiento tigmotactic instintivo a los ratones [ ^{15 , 16]} . El aparato consiste en una cuba de acero galvanizado de 32 pulgadas de diámetro en la cual se han agujereado nueve agujeros de salida uniformemente espaciados. Los agujeros están centrados 2-1 / 4 pulgadas por encima del piso de la bañera y están dimensionados para adaptarse a los adaptadores de trampa ABS DWV SPG x SJ de 1-1 / 2 pulgadas. Ocho de las salidas están tapadas desde el exterior y cegadas a una profundidad de 1 pulgada con tapones de goma. La novena está conectada por un codo de 90 ° de acrilonitrilo butadieno estireno (ABS) a una caja de plástico opaco de la que el ratón puede ser fácilmente retirado después de la prueba. En el curso de unPeríodo breve de adquisición, el ratón es entrenado para usar las señales visuales únicas que recubren el laberinto para localizar esta caja de escape. Durante las pruebas, el laberinto se llena con una pulgada de agua fría (12-14 ° C), suficientemente lo suficientemente aversiva para promover el escape, pero no lo suficientemente profundo como para que el ratón tenga que nadar.

El laberinto de RWT representa una alternativa de bajo costo y de bajo mantenimiento para el MWM, y se ha utilizado con éxito en ratones envejecidos y transgénicos ^{15 , 17 , 18 , 19} y modelos de ratón inducidos por CCI de TBI ³ . El protocolo descrito aquí representa un método simple y eficaz para medir el deterioro de la memoria espacial que no requiere entrenamiento previo a la lesión, y podría ser fácilmente modificado para adaptarse a las necesidades particulares de un laboratorio de investigación.