Quantifier Décrémente cognitifs causés par la radiothérapie crânienne

Nos paradigmes tests cognitifs sont schématiquement schématisés dans la figure 1. Les tests cognitifs est lancé un mois après l'irradiation et les interventions chirurgicales sont effectuées. Mener la Place de reconnaissance Novel (NPR) Tâche La Place de reconnaissance Novel (NPR) tâche est basée sur des procédures décrites par Mumby et ses collègues (2002), et est une tâche de reconnaissance spatiale de la mémoire qui repose sur l'hippocampe 4. Les rats sont d'abord familiarisés avec le contexte des tests en les plaçant dans les arènes des tests (sur mesure, blanc, acrylique, ouvrir des boîtes de haut, 70cm X 70cm X 40cm de haut) pendant 20 minutes une fois par jour pendant trois jours. Les objets qui ne seront pas utilisés pour les tests plus tard, sont placés dans les arènes au cours de ces séances d'habituation. Pour la phase d'habituation, les observations manuel de comportement exploratoire devrait être noté, lors de l'enregistrement et le suivi du comportement ne sont pas nécessaires. Pour toutes les phases de la tâche NPR, les arènes sont nettoyés entre les animaux à l'aide d'éthanol à 70% afin de minimiser les marques olfactives confondants. Pour tous les essais, les animaux expérimentateurs place dans le centre de l'arène des tests dans une orientation cohérente pour minimiser le risque que les animaux seront simplement explorer le bloc qui ils se trouvent placés à côté. La phase de familiarisation et la phase de test de 5 minutes sont administrés le quatrième jour. Pour la phase de familiarisation, deux blocs de plastique identiques (8cm x 3cm x 10cm de haut) qui ont été soigneusement nettoyés avec de l'éthanol à 70% sont placés à des positions spécifiques dans les arènes de test. Un animal est placé dans chaque arène pour 5 minutes et a permis d'explorer librement. Exploration des deux tout aussi familier des positions spatiales est classé par le système de suivi automatisé. Pour toutes les phases d'exploration est définie comme point de nez de l'animal étant dans un rayon de 4 cm de et dirigé vers les blocs. Pourllowing la phase de familiarisation, les animaux sont placés dans une cage de petite exploitation pour un intervalle de retard de 5 minutes. Pendant ce temps, les arènes tests sont nettoyés avec de l'éthanol 70%, et des copies identiques des blocs sont ajoutés, l'un dans une position identique spatiale que durant la phase de familiarisation, et un roman dans une position spatiale. Si un rat se souvient de l'arrangement spatial des blocs de la phase de familiarisation, il passera plus de temps à explorer le bloc situé à l'emplacement de nouveaux spatiale. Après l'intervalle de retard de 5 minutes, les animaux sont remis dans les arènes d'essai pour la phase de test de 5 minutes. Ils explorer librement pendant 3 minutes. 24 heures après la fin de la phase de familiarisation, les animaux sont retournés à l'arène un nouveau test pour la phase de test de 24 heures. Pour cette phase, un bloc reste dans la même position que lors de la familiarisation et de phases de test de 5 minutes, et l'autre bloc est placé dans une nouvelle position dans l'espace roman. Encore une fois, si un nouveau ratles membres de l'arrangement spatial des blocs de la phase de familiarisation de la veille, il passera plus de temps à explorer le bloc situé à l'emplacement de nouveaux spatiale. Maintenant, la quantité de temps passé à explorer les blocs dans les différentes positions spatiales sont recueillies en utilisant le programme de suivi automatisé, et peuvent être analysées statistiquement des différences entre les groupes expérimentaux. Pour la phase de familiarisation, le temps total passé à explorer deux endroits spatiale dans l'ensemble du procès est calculé. Il devrait y avoir aucune différence dans le temps passé à explorer les deux emplacements spatiaux durant cette phase car ils sont également familiers / familier à l'animal (figure 2A). En outre, des différences significatives dans l'exploration totale entre les groupes expérimentaux peuvent indiquer des variations dans les niveaux du groupe pour explorer la motivation ou l'anxiété et doivent être considérés lors de l'interprétation des résultats de la mémoire spatiale de reconnaissance des deux phases de test. Pour les deux5 minutes et les phases de test de 24 heures, un rapport d'exploration est calculé comme suit: temps passé à explorer la position roman – le temps passé à explorer la position familière / temps total passé à explorer (figure 2B). De cette façon, la variabilité individuelle dans la motivation d'explorer les objets sont pris en compte. Animaux normaux passent beaucoup plus de temps à explorer la position spatiale roman que prévu par hasard (indiqué par la ligne pointillée) en respectant le délai de retard de 5 minutes et 24 heures (figure 2B). Ratio d'exploration est généralement calculé pour les 60 premières secondes des essais de 5 minutes et 24 heures 4. C'est parce que, comme test de l'état d'avancement des essais, la position spatiale roman devient plus familier pour les animaux. Ainsi, la première minute des essais de test fournit l'évaluation la plus précise de la mémoire de reconnaissance spatiale. 2. Mener le labyrinthe surélevé (EPM) de travail Le ElevatedDe plus Maze (EPM) tâche est basée sur des procédures de Walf et Frye, 2007 5. La tâche EPM est utilisé pour évaluer l'anxiété chez les rongeurs. L'appareil EPM est un labyrinthe à 4 bras (45 "X 4") a soulevé 45 "du niveau du sol, avec les armes disposées en forme de plus. Deux bras sont fermés et les deux sont ouverts. L'appareil représenté est fabriqué par Associates Inc Med . Comportement au cours de cette tâche reflète un conflit entre la motivation naturelle du rat à explorer de nouveaux environnements (temps passé dans les bras ouverts) et la préférence pour rester dans les zones protégées (bras fermés). La salle d'expérimentation est bien éclairée avec des spots pointé le labyrinthe afin d'assurer la motivation suffisante pour préférer l'fermées, plus faiblement éclairée bras. Le labyrinthe est nettoyé à fond avant le premier animal est testé, et entre chaque essai. L'animal est placé dans l'appareil en le tenant sous les pattes avant et en le plaçant dans la partie centre du labyrinthe, face au bras ouvert qui est loin del'expérimentateur. Chaque essai dure pendant 5 minutes. Le chemin de l'animal est suivi à l'aide du logiciel de suivi automatisées de sorte que nombre d'entrées et la quantité de temps passé dans les bras ouverts et fermés peut être calculée. Comportements supplémentaires telles que les trempettes élevage, le toilettage et la tête sur le côté de l'appareil peut être contrôlé. Une entrée est compté lorsque le point central de l'animal traverse dans un bras. Si un rat tombe dans le labyrinthe, il est rapidement remis sur le bras ouverts à partir de laquelle elle est tombée, et l'événement est consigné dans le cahier d'observation. Si un rat se fige pendant une période prolongée de temps, le comportement, ainsi que toute les causes possibles (par exemple, soudain, un bruit fort hors de la chambre d'essai) sont notés, et l'essai se poursuit afin que tous les animaux de laboratoire ont des durées d'exposition similaires. Le temps passé dans les bras ouvert ou fermé est utilisé pour calculer le ratio: temps dans les bras ouverts / temps total dans les bras. De même, le ratio des entrées à bras ouverts par rapport au totalentrées bras est calculé. Utilisation du logiciel de suivi automatisé, la distance totale parcourue et la vitesse peut également être mesurée afin d'évaluer les différences dans la fonction motrice entre les groupes expérimentaux. Diminution de l'anxiété est associée à une plus grande proportion de temps passé dans les bras ouverts, tandis que l'anxiété accrue et la peur sont associées à plus de temps passé dans les bras fermés. Animaux normaux passent beaucoup moins de temps dans les bras ouverts que prévu par hasard (indiqué par la ligne pointillée, fig. 3). Animaux plus anxieux va passer du temps proportionnellement moins dans les bras ouverts, tandis que les animaux seront moins anxieux passer plus de temps dans les bras ouverts (par exemple, après de multiples expositions à le labyrinthe ou après un traitement anxiolytique). 3. Effectuer le conditionnement contextuelle et Cued Peur (CF) de travail Contextuelle et Cued Peur des descriptions des tâches de conditionnement (CF) sont fondées sur des procédures de SchafE et al., 1999, Winocur et al., 2006 et MacLeod et al., 2007 6-8. Le conditionnement de la peur (CF) tâche est un paradigme comportemental dans lequel les animaux apprennent à craindre un stimulus préalablement neutre (un contexte, une lumière ou un ton; le stimulus conditionné) en jumelage avec stimulus nocif (généralement un choc électrique léger; le stimulus inconditionné ). L'apprentissage est rapide, robuste et durable, et donc la tâche du FC est souvent utilisé pour étudier les circuits neurobiologiques de l'apprentissage et la mémoire chez les rongeurs. L'appareil CF est un 30cm X 30cm X 40cm chambre haute clos (Phenotyper, modèle 3000, Technologies de l'Information Noldus). Le plancher de la chambre se compose d'une grille en acier inoxydable qui est utilisé pour fournir le stimulus choc. Le Phenotyper est équipé d'un haut-parleur qui émet un 2300Hz, 90dB tonus à la demande, agissant comme le stimulus conditionné. Le choc est délivré par un générateur de choc (Med Associates Inc.) Le choc est une gêne momentanée qui ne produit pas lasdouleurs ou des lésions tissulaires Ting. Pour les deux essais de formation et d'essai, la livraison des chocs et des stimuli ton est chronométrée et contrôlée automatiquement en utilisant le XT Ethovision add-on de première instance et module de commande du matériel (version 7.0; technologies de l'information Noldus). Le premier jour, la formation du FC est menée. Le Phenotyper est nettoyé soigneusement avec de l'éthanol 70%, et un seul animal est placé dans la chambre. Le procès de formation se compose de trois phases: (1) une phase initiale, quand aucun choc ou le ton est administré, (2) une phase d'entraînement, quand ton choc appariements sont présentés, et (3) une phase de post-formation, en l'absence de choc ou ton est administré. Chaque phase dure environ 5 minutes pour un temps d'essai total de la formation de 15 minutes par animal. Pendant la phase de formation, le ton est administré pendant 30 secondes et coïncidant avec la fin de la tonalité, un choc 1mA est livré à la grille pendant 1 seconde. Cet appariement ton choc est répétée un total de 5 fois, avec une variable de 10 à 60 du secol'espacement entre chaque intervalle de ND d'appairage. De la phase de formation, le pourcentage de temps de chaque animal passe immobile, ou de gel, est mesurée à partir du 60 dernières secondes de la phase de base initial (pour établir la congélation spontanée avant les appariements ton choc) et de la 60 dernières secondes de la poste phase de formation-(pour établir le comportement de congélation en réponse à des appariements ton choc). Animaux normaux afficher des niveaux très bas de congélation pendant la phase initiale et très élevé (~ 95%) les niveaux de congélation pendant la phase de post-formation (fig. 4). 24 heures plus tard, l'animal est retourné à l'identique et le contexte observé pour le test FC contextuelle 5 minutes. Pas de choc ou ton est livré au cours de cette phase, et le pourcentage de temps passé à la congélation est calculée pour l'ensemble du procès. Notez l'importance de garder le contexte constant de formation pour tester le contexte. En fait, avoir le même expérimentateur manipuler et tester les animaux sur les deux jours est NEsaire. Animaux normaux passent environ 70% de l'essai contexte engagé dans un comportement de congélation (Fig. 4). Le test est administré indicé CF une heure plus tard. Le contexte de la chambre est modifié par la suppression du plancher de grille, l'ajout de panneaux à l'extérieur de la chambre, et le nettoyage du sol avec un nettoyant ménager parfumé. Le comportement de congélation de l'animal est observé pour la première minute, et les niveaux de congélation sont très faibles si le contexte a été suffisamment modifié (fig. 4). Le ton est alors joué pendant 3 minutes, suivie d'une dernière minute de silence, et le temps passé en pourcentage de congélation est calculée. Animaux normaux montrent des niveaux élevés de congélation pendant ce temps (Fig. 4). Au total, cinq mesures discrètes du comportement de congélation sont recueillies; (1) de base, (2) post-formation; test de cadre (3), (4) pré-cue d'essai; (5) de test et post-cue cue. Absence de gel pendant la phase initiale établit les niveaux d'anxiété normale, alors que substantiellementcongélation potentiels durant la phase de post-formation suggère intacte sensori-motrices capacité. La congélation pendant le test contexte établit de 24 heures de mémoire pour le contexte de formation, qui s'appuie sur la fonction de l'hippocampe et l'amygdale intacte 9. Un manque de congélation pré-test cue suggère l'altération suffisant pour le contexte de formation initiale. Cue congélation et post-cue établit 24 heures de mémoire pour la relance ton, qui repose sur l'amygdale fonction intacte 9. 4. Mener la piscine de Morris (MWM) Tâche Morris procédures Eau Maze tâche sont basées sur des descriptions antérieures 10,11. L'eau de Morris labyrinthe (MWM) tâche est un test d'apprentissage spatial pour les rongeurs qui nécessite l'utilisation d'indices distaux pour localiser une plate-forme échapper immergé dans un grand bassin d'eau opaque. Large, distincts des signaux visuels sont placés autour de la piscine en particulier, les emplacements constante. Animaux apprendre à utiliser ces indices pour naviguer vers le submerged plateforme. Les animaux sont surveillés et retirés de l'eau si elles sont incapables de nager. L'apprentissage spatial est évaluée à travers des essais répétés et de la mémoire de référence est déterminée en évaluant la préférence pour la zone plateforme lorsque la plateforme est absent. Reprise des essais d'améliorer la détection des déficiences spatiale, et peut imposer des régions du cerveau supplémentaires telles que le cortex frontal 10. La tâche MWM est administré de plus de 8 jours et se compose de 4 phases: un test indicé, une phase d'acquisition, un test de la sonde 24 h et un test d'inversion d'apprentissage. La piscine est un sur-mesure réservoir de polyéthylène blanc, 200cm de diamètre et 60cm de haut. Il est rempli d'eau à environ 30cm de profondeur et rendu opaque avec du blanc, peinture non toxique. Température de l'eau est maintenue entre 20 et 22 ° C (68 et 72 ° F). La plate-forme d'échappement est une mesure, support en plastique clair avec une circulaire de 10cm de diamètre supérieure. Il se situe à environ 1,5 cm en dessous de la surface de la wateR. Le test se compose de 4 indicé essais administré le jour 1. Pour ces essais, un drapeau distinctes noir et blanc est placé au milieu de la plateforme de sorte que l'emplacement d'échappement est évident pour les animaux. Afin de minimiser l'utilisation de l'information spatiale au cours de cette phase, les indices murs sont enlevés et la plate-forme et commencer lieux sont variés d'un essai à. Cette phase permet d'éliminer toutes les différences sensori-motrices liées entre groupes expérimentaux avant la phase d'acquisition commence. Pour toutes les phases de la tâche MWM, les animaux sont détenus en vertu des membres antérieurs et délicatement placé dans l'eau à la position de départ désigné, face au mur de la piscine. Les animaux sont testés dans des cohortes de 8 tel qu'il ya une minute de 8 à 10 entre le procès d'intervalle entre chacune des quatre épreuves quotidiennes. Pendant les intervalles entre les essais, les animaux sont gardés dans des cages afin d'éviter le réchauffement de l'hypothermie. Pour le test indicé, un temps de natation de 30 secondes maximum est autorisé pour l'animal de grimper sur laplate-forme. Si le temps maximum est atteint avant la évasions d'animaux, l'expérimentateur qu'il guide vers la plate-forme à la main et le place sur la plate-forme. L'animal reste sur la plate-forme pour une période de repos de 20 secondes avant d'être placé dans une cage réchauffement. Pour chaque essai de test indicé, l'animal est parti d'un différent, emplacement de départ pré-déterminé au niveau du périmètre de la piscine, et la plate-forme est également déplacée à chacune des quatre positions différentes du quadrant. La phase d'acquisition commence le jour suivant et se compose de 4 essais par jour pendant 5 jours consécutifs. Durant cette phase, la plate-forme cachée reste dans le même endroit et les animaux apprennent à naviguer en utilisant les indices chambre distale. Encore une fois, pour chacun des 4 essais, l'animal est placé dans la piscine à un autre, point de départ pré-déterminé. Chaque jour, deux des points de départ sont à gauche et deux des points de départ sont à la droite de la plate-forme, dans un ordre aléatoire, afin d'éviter le développement de EGOCentric stratégies spatiales pour résoudre la tâche. Le temps de nager au maximum pour chaque essai d'acquisition est de 60 secondes, après quoi l'animal est guidé et placé sur la plate-forme par l'expérimentateur. L'animal reste sur la plate-forme pendant 20 secondes suivantes s'échapper. Au jour 7, 24 heures après le procès de formation finale, un essai de sonde de 60 secondes est administré dans lequel la plate-forme est enlevée. Cette phase détermine la préférence de l'animal pour le quadrant qui sert à contenir la plate-forme et est utilisé comme une mesure de mémoire de référence spatiale 10. Après le procès de sonde, la plate-forme est retourné à la même quadrant et 3 essais acquisition régulière sont administrés. Pour l'inversion d'apprentissage de test sur 8 jours, la plate-forme est déplacé vers un nouvel emplacement afin d'évaluer la capacité de retournement d'apprentissage. Mesurer la quantité de temps passé par les animaux la recherche de la plateforme dans son emplacement précédent par rapport à son nouvel emplacement fournit une évaluation de persévération, ou l'INAbilité pour supprimer répondre à l'emplacement précédent une fois que la plateforme a été déplacée 10. Comme pour les phases d'acquisition et la sonde, quatre essais de 60 secondes sont administrés. Pour le test indicé, la latence de trouver la plate-forme et la vitesse sont utilisés comme mesures de la fonction motrice visuelle et, respectivement. Différences entre les groupes expérimentaux au cours de cette phase doit être pris en compte dans l'interprétation des résultats d'acquisition et de la mémoire que les différences dans la fonction sensori-motrice entre les groupes peuvent exister. Pour la phase d'acquisition, signifie une latence de trouver la plate-forme et / ou longueur du chemin sont utilisés comme mesures de l'apprentissage spatial. Chez les animaux normaux, la fuite de latence diminue progressivement pendant les cinq jours d'acquisition telles que les temps d'évacuation moyenne est autour de 15 à 20 secondes, le jour 5 (Fig. 5A). Pour la phase de sonde, la distance moyenne à la plate-forme (figure 5B) et / ou la latence d'abord atteindre l'emplacement de la plateforme précédente (Fig. 5C </strong>) sont utilisés comme mesures de la mémoire de référence spatiale. Pour la phase de retournement, le temps passé pour cent dans le quadrant âgés par rapport aux nouvelles contenant la plate-forme est utilisée comme une mesure de persévération. Au cours des quatre essais, la préférence pour la localisation ancienne plate-forme devrait diminuer à mesure que la préférence pour la localisation nouvelle plateforme est établie (Fig. 5D). 5. Les résultats représentatifs: Figure 1. Représentation schématique de nos paradigmes tests cognitifs. Figure 2. Les résultats représentatifs de l'animal de contrôle sur la tâche de reconnaissance de nouvelle place. A) Le temps total passé à explorer les deux positions spatiales doit être approximativement égale au cours de la phase de familiarisation. Ratio d'exploration B) (temps passé à explorer de nouveaux POsition / temps passé à explorer les deux positions) montre une nette préférence pour la position spatiale roman suivant les intervalles de retard de 5 minutes et 24 heures. La ligne pointillée indique la performance hasard. Figure 3. Les résultats représentatifs de l'animal de contrôle sur le labyrinthe surélevé. Animaux normaux passent moins de temps que prévu par hasard dans les bras ouverts (indiqué par la ligne pointillée). Soucieux animaux vont passer du temps proportionnellement moins dans les bras ouverts par rapport aux témoins, alors que de multiples expositions à le labyrinthe ou le traitement par anxiolytiques va augmenter le temps passé dans les bras ouverts. Figure 4. Les résultats représentatifs de l'animal de contrôle sur la tâche conditionnement de la peur. Les faibles niveaux de congélation sont observés pendant la première exposition à la chambre (base), Et lorsque le contexte est modifié avant l'essai de repère (pré-cue de test). En revanche, les animaux normaux passent la plupart de la période post-formation engagés dans le comportement de congélation. Si les animaux se rappeler le contexte dans lequel la formation a eu lieu après un délai de 24 heures, ils vont s'engager dans un comportement de gel d'environ 70% de l'essai cadre de 5 minutes. De même, si les animaux se rappeler le ton, ils montrent des niveaux élevés de gel pendant le test et post-cue cue. Figure 5. Les résultats représentatifs de l'animal de contrôle sur la tâche Morris Water Maze. A) la latence diminue avec l'évasion d'entraînement progressif pendant la phase d'acquisition. B) et C) Distance moyenne et temps de latence d'abord traverser l'emplacement plateforme précédente lors de l'essai de sonde 24hr sont utilisés comme mesures de la mémoire de référence spatiale. D) l'apprentissage Inversion est évaluée en changeant l'emplacement de la plate-forme sur le dernier jour du TESting. Au cours des 4 essais, les animaux normaux progressivement arrêter de chercher le quadrant ancien et apprendre que la plate-forme est dans un nouvel emplacement.