Überwachung des feinmotorischen und assoziativen Lernens bei Mäusen mit Hilfe der Erasmus-Leiter

Zusammenfassung

In diesem Artikel wird ein Protokoll vorgestellt, das eine nicht-invasive und automatisierte Bewertung der feinmotorischen Leistung sowie adaptives und assoziatives motorisches Lernen bei Herausforderungen unter Verwendung eines Geräts namens Erasmus-Leiter ermöglicht. Der Schwierigkeitsgrad der Aufgabe kann titriert werden, um motorische Beeinträchtigungen zu erkennen, die von schweren bis hin zu subtilen Graden reichen.

Zusammenfassung

Verhalten wird durch Handlungen geprägt, und Handlungen erfordern motorische Fähigkeiten wie Kraft, Koordination und Lernen. Keines der Verhaltensweisen, die für die Erhaltung des Lebens unerlässlich sind, wäre ohne die Fähigkeit, von einer Position in eine andere zu wechseln, möglich. Leider können die motorischen Fähigkeiten bei einer Vielzahl von Krankheiten beeinträchtigt sein. Daher ist die Untersuchung der Mechanismen motorischer Funktionen auf zellulärer, molekularer und Schaltkreisebene sowie das Verständnis der Symptome, Ursachen und des Fortschreitens motorischer Störungen entscheidend für die Entwicklung wirksamer Behandlungen. Zu diesem Zweck werden häufig Mausmodelle eingesetzt.

Dieser Artikel beschreibt ein Protokoll, das die Überwachung verschiedener Aspekte der motorischen Leistung und des Lernens bei Mäusen mit einem automatisierten Tool namens Erasmus Ladder ermöglicht. Der Test umfasst zwei Phasen: eine erste Phase, in der die Mäuse darauf trainiert werden, eine horizontale Leiter aus unregelmäßigen Sprossen zu navigieren ("feinmotorisches Lernen"), und eine zweite Phase, in der ein Hindernis auf dem Weg des sich bewegenden Tieres dargestellt wird. Die Störung kann unerwartet sein ("herausgefordertes motorisches Lernen") oder von einem auditiven Ton vorausgehend ("assoziatives motorisches Lernen"). Die Aufgabe ist einfach durchzuführen und wird vollständig von automatisierter Software unterstützt.

Dieser Bericht zeigt, wie verschiedene Messwerte des Tests, wenn sie mit empfindlichen statistischen Methoden analysiert werden, eine feine Überwachung der motorischen Fähigkeiten von Mäusen anhand einer kleinen Kohorte von Mäusen ermöglichen. Wir schlagen vor, dass die Methode sehr empfindlich sein wird, um motorische Anpassungen, die durch Umweltmodifikationen verursacht werden, sowie subtile motorische Defizite im Frühstadium in mutierten Mäusen mit beeinträchtigten motorischen Funktionen zu bewerten.

Einleitung

Es wurde eine Vielzahl von Tests entwickelt, um motorische Phänotypen bei Mäusen zu beurteilen. Jeder Test gibt Aufschluss über einen bestimmten Aspekt des motorischen Verhaltens¹. Zum Beispiel gibt der Freifeldtest Aufschluss über den allgemeinen Bewegungs- und Angstzustand; die Rotarod- und Hubbalkentests auf Koordination und Gleichgewicht; Bei der Fußabdruckanalyse geht es um den Gang; das Laufband oder das Laufrad bei erzwungener oder freiwilliger körperlicher Betätigung; Und beim komplexen Rad geht es um das Erlernen motorischer Fähigkeiten. Um motorische Phänotypen von Mäusen zu analysieren, müssen die Forscher diese Tests nacheinander du....

Protokoll

In der aktuellen Studie wurden adulte (2-3 Monate alte) C57BL/6J-Mäuse beiderlei Geschlechts verwendet. Die Tiere wurden zu zweit bis fünf pro Käfig mit ad libitum Zugang zu Futter und Wasser in einer beobachteten Tiereinheit untergebracht und in einer temperaturkontrollierten Umgebung über einen 12-stündigen Dunkel-Hell-Zyklus gehalten. Alle Verfahren wurden in Übereinstimmung mit den europäischen und spanischen Vorschriften (2010/63/EU; RD 53/2013) und wurden von der Ethikkommission der Generalitat Valenciana und der Tierschutzkommission der Universidad Miguel Hernández genehmigt.

1. Einrichtung des Verhaltensraums....

Diskussion

Die Erasmus-Leiter bietet große Vorteile für die motorische Phänotyp-Bewertung, die über die derzeitigen Ansätze hinausgehen. Die Tests sind einfach durchzuführen, automatisiert, reproduzierbar und ermöglichen es den Forschern, verschiedene Aspekte des motorischen Verhaltens anhand einer einzigen Mauskohorte separat zu bewerten. In der aktuellen Studie ermöglichte die Reproduzierbarkeit die Generierung robuster Daten mit einer kleinen Anzahl von WT-Mäusen, die die Funktionen des Geräts, das experimentelle Desig.......

Materialien

Name	Company	Catalog Number	Comments
C57BL/6J mice (Mus musculus)	Charles Rivers
Erasmus Ladder device	Noldus, Wageningen, Netherlands
Erasmus Ladder 2.0 software	Noldus, Wageningen, Netherlands
Excel software	Microsoft
Sigmaplot software	Systat Software, Inc.