Der Wellcome Trust für die Bereitstellung von Open-Access-Finanzierung der Universität Oxford. Robert Deacon ist ein Mitglied der Oxford OXION Gruppe, die von Wellcome Trust gewähren WT084655MA finanziert.

1. Burrowing 1. Apparat Verschiedene Container Designs wurden versucht (zum Beispiel ein Metall Krug, der leicht zu reinigen sein könnte, aber Mäuse zögerten, es zu betreten). Schließlich wurde entdeckt, dass eine Länge von Kunststoff-Fallrohr (wie auf Häuser Dachrinnen verbunden) leicht erhöht an einem Ende mit zufälligen (nicht bewusste) Verschiebung der Futterpellets zu verhindern und versiegelt am anderen Ende, war eine effiziente Apparat. Burrows sind nun aus Kunststoff Fallrohr, 68 mm Durchmesser, in 20 cm lange Längen (Abbildung 1) Schnitt. Ein Ende ist mit einem Pfropfen aus 12 mm MDF-Platten (MDF) abgedichtet. (Atemschutz wird empfohlen, bei der Arbeit mit mdf). Zur Reinigung und Abdichtung kann eine wasserdichte Kleber Mastix Verbindung zur Innen-und Außenflächen der mdf sowie dazu dienen, kleben Sie es in den Graben Rohr aufgebracht werden. Maschinenschrauben (5 cm lang) werden verwendet, um das andere Ende o erhöhenf der Röhre 3 cm über dem Boden. Zwei Löcher sind 1 cm vom offenen Ende der grabenden Rohr gebohrt in einem Winkel von 90 ° und die Schrauben eingesetzt und festgezogen 4. Der Durchmesser der Röhren ist wahrscheinlich kritisch; Schmid-Holmes et Al 19 beobachtet, dass Mäuse in freier Wildbahn &quot;Höhle gereinigt&quot; vor allem aus Höhlen eine ähnliche Größe wie unsere künstliche.. <img src="/files/ftp_upload/2607/2607fig1.jpg" alt="Abbildung 1" /> Abbildung 1. Eine Maus in einer grabenden Röhre. 2. Verfahren <ol><li> Gewöhnung Burrowing ist in der Regel spontan, aber es gibt eine gewisse Lern-Element. Der Lernprozess wird durch soziale Erleichterung verbessert. Deshalb Ort eine komplette Bau über Nacht in die Gruppe Heimkäfig von Mäusen, die später mit einer Behandlung getestet werden. Jede Höhle ist mit 200 g der Lebensmittel Pellets in der Regel als Nahrung zugeführt gefüllt. (Dies bezieht sich auf ter dicht komprimierten Art der Ernährung, wenn eine &quot;erweiterte&quot; Ernährung ist in die Höhle hält weniger als 200g). Experimentatoren sollten berücksichtigt diese Faktoren nehmen bei der Auswahl eines grabenden Substrat. Wenn die Mäuse auf Lebensmittelmarken (z. B. um sie zu motivieren, um eine gleichzeitige Labyrinth Lernaufgabe run) sind Non-Food-Substanzen verwendet werden, zum Beispiel Tonkugeln als benutzt, um die Oberfläche des Bodens in Innenräumen Pflanzentöpfe Linie; Erbse Schindeln (kleine Steine ​​~ 1 cm Durchmesser) und Sand. Pea Kies und Sand, wobei drei Mal schwerer als Futterpellets, sind nützlich, Ersatz für Futterpellets, wenn die Mäuse sehr kräftig sind grabende, zu einem &quot;Ceiling-Effekt&quot; zu vermeiden. </li><li> Baselining Run (vorzugsweise zwei) Baseline grabenden Tests 48 h auseinander in der gleichen Weise wie für die Prüfung nach der vorgeschlagenen Behandlung durchgeführt werden. Der Test ist optimal um 16.00 Uhr gestartet werden, wenn die Mäuse auf 0700-1900 h Hell-Dunkel-Zyklus untergebracht sind. Das ist eine heikle Zeitum zu testen, da sie normalerweise nicht wach sind zu diesem Zeitpunkt und wühlen beginnt langsamer, als wenn sie auch in der dunklen Phase und damit sehr aktiv. Zwei Stunden nach dem Start wird ein &quot;Schnappschuss&quot; Messung des Gewichtes von Lebensmitteln eingegraben werden; die Höhle in einen tarierten Behälter geleert und gewogen, und die Pellets in die Höhle, die zurück in den Käfig gelegt wird ersetzt. Wenn die Maus in die Höhle, nur vorsichtig gießen und den Inhalt in die Wägebehälter und ersetzen Sie die Maus im Käfig. Das Gewicht bei 2 Stunden wühlte sich dann durch Subtraktion von den ursprünglichen 200 g. berechnet Die abschließende Lesung genommen wird am nächsten Morgen. Das Timing ist nicht kritisch, da die Mäuse zurück gegangen zu schlafen (oft in der Höhle) und sind nicht mehr aktiv graben. Verwenden Sie die 2 h-Messung an dem zweiten Versuch unternommen, um Gruppen ausgeglichen, um grundlegende Performance bilden. Wie gräbt steigt mit der Praxis 17, Baselining hilft auch die Mäuse zu stabileren asymp erreichenTotic Leistung, die Behandlungseffekte zeigt besser. </li><li> Testen Für die Prüfung werden nach Behandlungen verabreicht den Mäusen sind die grabenden Test genau das gleiche wie in der Baseline Phase. Wenn der Graben Tests ist es, chronisch eingesetzt werden, empfiehlt es sich, mindestens 48 h trennen die Tests zu einem Rückgang der Leistung durch übermäßige Belastung durch das Verfahren zu verhindern. </li><li> Note Ersetzen nicht die eingegraben Essen auf dem Käfigboden in die Höhle. Auch wenn die Maus hat noch nichts eingegraben, führen Sie die Wägung als würden Sie, wenn grabende stattgefunden hatte, die Störung durch Wiegen verursacht tendenziell Verhalten anzuregen und Mäusen, die bereits einige der Substrat eingegraben wird oft beginnen graben mit neuem Elan nach der Wägevorgang. </li></ol> 2. Erwartete Ergebnisse C57 ~ BL / 6 Mäusen in der Regel graben rund 70 g in den ersten zwei Stunden, und in der Nähe 200 güber Nacht. Hippocampus lädierten Mäusen oft graben weniger als 5 g 11 (Abbildung 2). Prion Krankheit hemmt grabenden 1,2, ebenso wie Lipopolysaccharid Verwaltung 20. Burrowing können Prionen (Scrapie) Krankheit bei 10-12 Wochen zu erkennen nach der Injektion von kranken Hirnhomogenat, während klinische Symptome nur bei 22 Wochen 13 erscheinen. (Abbildung 3). Burrowing hat sich gezeigt, dass empfindlich auf Unterschiede 15 und Knock-out von Kalium-Ionen-Kanal-Untereinheiten 10 Stamm. <img src="/files/ftp_upload/2607/2607fig2.jpg" alt="Abbildung 2" /> Abbildung 2. Gewicht von Lebensmitteln Pellets (Mediane und Interquartilbereichs) in zwei Stunden mit dem Steuer-und Hippocampus-behandelten Mäusen gegraben. Letzterer wühlte deutlich weniger als die Kontrollen (P = 0,0001). <img src="/files/ftp_upload/2607/2607fig3.jpg" alt="Abbildung 3" /> Abbildung 3. GewichtFutterpellets (Mittel) über Nacht durch Kontroll-und Scrapie-infizierten Mäusen gegraben. Burrowing erhöht (mit Praxis) in beiden Gruppen ab Woche 7 bis 10 nach der Injektion, sondern von Woche 12 grabenden Rückgänge in den Scrapie-Gruppe und der Unterschied zwischen den Gruppen wird statistisch signifikant (mehr als zwei Standardabweichungen vom Mittelwert). 3. Diskussion Wir haben getestet, graben in anderen Arten von Nagetieren - Ratten, Rennmäuse, Hamster und ägyptischen stacheligen Mäusen 8. Alle diese aber konnte zu graben erhebliche Mengen von terrestrischen Untergründen wie Schotter oder Sand induziert werden, sondern gräbt der Futterpellets war viel weniger, selbst nachdem umfangreiche Erfahrungen mit dem irdischen Materialien. Der Grund für diesen Unterschied von Mäusen ist nicht bekannt. Nach dieser Arbeit geleistet hatte, wurde entdeckt, dass die ägyptischen stachelige Mäuse nicht in der Tat machen Höhlen in der Wildnis, sie möglicherweise zu besetzen Höhlen von Rennmäusen gemacht, auch die Oberfläche ihrer natürlichen haBitat oft hard rock. Aktuelle Beobachtungen in Nairobi hat gezeigt, dass innerhalb der Gattung Acomys, Wilson stacheligen Maus (Acomys wilsoni) und Percival die stacheligen Maus (Acomys percivali), die Höhle zu tun in der freien Natur, auch im Labor eingegraben. 4. Nisten 1. Apparat Dieser Test ist in einzelnen Käfigen durchgeführt, die gleichen wie für das Graben verwendet werden, eignen. Normale Betten sollte der Boden bis in eine Tiefe von 0,5 cm abdecken. (Variation in der Tiefe, und sehr tief Bettwäsche, konnte Nestbau beeinflussen). Jeder Käfig ist mit einem &quot;Nestlet&quot;, ein 5 cm Quadrat gedrückt Watte (Ancare) geliefert. 2. Verfahren Mäuse sind einzeln in die Verschachtelung Käfigen etwa eine Stunde vor der dunklen Phase gelegt, und die Ergebnisse bewertet werden am nächsten Morgen. Wie bei grabenden und aus ähnlichen Gründen, ist das Timing nicht kritisch. 3.Wertung Die Nester werden auf einer 5-Punkte-Skala (Abbildungen 4-8) beurteilt, und die Menge der unzerrissen Nestlet ist auch 5 gewogen. <ol><li> Die Nestlet ist weitgehend unberührt (&gt; 90% erhalten). </li><li> Die Nestlet ist teilweise bis (50-90% noch intakten) gerissen. </li><li> Die Nestlet ist meist geschreddert, aber oft gibt es keine erkennbare Nistplatz: &lt;50% der Nestlet bleibt intakt, aber &lt;90% innerhalb von ein Viertel der Käfigfläche, dh die Baumwolle ist nicht in ein Nest, sondern verteilt auf der ganzen Käfig gesammelt . Hinweis: Das Material kann manchmal in einer breit definierten Nestbereich werden, aber die kritische Definition ist, dass 50-90% wurde geschreddert. </li><li> Eine identifizierbare, aber flachen Nest:&gt; 90% der Nestlet ist zerrissen, wird das Material in ein Nest in einem Viertel der Käfigfläche gesammelt, aber das Nest ist flach, mit Wänden höher als Maus Körperhöhe (bis auf eingerollt seiner Seite) auf weniger als 50% ihres Umfanges. </li><li> Ein (fast) perfekte nest:&gt; 90% der Nestlet gerissen ist, ist das Nest eines Kraters, mit Wänden höher als Maus Körpergröße von mehr als 50% ihres Umfanges. </li></ol> Wo Kriterien nicht einverstanden Split the Difference. Zum Beispiel ein perfektes Nest mit einem unshredded 0,7 g Stück würde Score 4,5. <img src="/files/ftp_upload/2607/2607fig4.jpg" alt="Abbildung 4" /> Abbildung 4. Nest Note 1 <img src="/files/ftp_upload/2607/2607fig5.jpg" alt="Abbildung 5" /> Abbildung 5. Nest Note 2 <img src="/files/ftp_upload/2607/2607fig6.jpg" alt="Abbildung 6" /> Abbildung 6. Nest Note 3 <img src="/files/ftp_upload/2607/2607fig7.jpg" alt="Abbildung 7" /> Abbildung 7. Nest Note 4 <img src="/files/ftp_upload/2607/2607fig8.jpg" alt="Abbildung 8" /> Abbildung 8. Nest SCORe 5 4. Erwartete Ergebnisse Sowohl Männchen und Weibchen bauen Nester, als ihr Zweck ist Thermoregulation sowie als mit der Fortpflanzung verbunden. Für C57BL / 6 Mäuse, Nest Noten für Männer und Frauen in der gleichen Größenordnung, obwohl wir nicht ein kontrollierter Vergleich in einem einzigen Experiment getan haben. Die meisten C57BL / 6 Mäusen Score 4-5 auf Nestbau, aber wenn der Hippocampus lädierten ist der Medianwert würde etwa 1-2 werden; einen Wert von 3 ist unwahrscheinlich, überschritten werden (Abbildung 9). Nesting erwies sich als empfindlich gegen Prionen-Erkrankung um 10-12 Wochen 1,2,16. <img src="/files/ftp_upload/2607/2607fig9.jpg" alt="Abbildung 9" /> Abbildung 9. Nest Scores (Mediane und Interquartilbereichs) für Kontroll-Mäusen und Mäusen mit Läsionen der dorsalen, ventralen und vollständige Hippocampus. Nur die komplette lädierten Mäusen Hemmung der Verschachtelung zu zeigen, so dass die Auswirkungen der selektiven dorsalen und ventral Regionen erscheinen unterhalb der Schwelle, sondern additiv. 5. Bauzaun 1. Apparat Eine Reihe von &quot;Heimatmarkt&quot; sind Röhren aus Drahtgeflecht verbunden, versiegelt dauerhaft am distalen Ende, wo das Essen Pellets gelegt und vorübergehend am proximalen Ende mit einem Holzpflock. Diese wird verwendet, um die Mäuse in die Rohre vor der Anpassung an die Heimatbasis hat occurred7 verhindern. Der Apparat (Abbildung 10) kann auf verschiedene Weise hergestellt werden, solange die Grundprinzipien eingehalten werden. Ours besteht aus einer Reihe von 8 Kisten, je 30 x 13 x 15 cm mit transparenten Plexiglas-Deckel. Jeder ist mit einer Flasche Wasser versorgt und hat ein Loch in der Rückseite, in die das Horten von Rohr ist Push-ausgestattet. Rohre aus schwarzem Kunststoff, 10 cm lang, 40 mm Durchmesser hergestellt werden, verbunden mit einem Drahtgeflecht Rohr, 45 cm lang, 4 cm Durchmesser, auf einer Gesamtlänge von 50 cm bilden. Die Masche besteht aus 13 mm Quadrate,und ist eine Doppel-Rolle mit den Maschen falsch ausgerichtet, um die Löcher in die Maschen kleiner zu machen und zu verhindern, Futterpellets fallen durch. Wenn 6 mm Maschenweite ist dies ein besseres Material als eine Walze ausreichen würde. Das distale Ende des Rohres, wo das Essen Pellets platziert sind, wird geschlossen. Das proximale Ende ist mit einer abnehmbaren hölzernen Stopfen verschlossen. <img src="/files/ftp_upload/2607/2607fig10.jpg" alt="Abbildung 10" /> Abbildung 10. Mice in den Horten Rohre 2. Verfahren <ol><li> Typischerweise wird das Horten sehr variabel zum ersten Mal und einige Mäuse können nicht horten überhaupt. Hoarding, wie Wühlen, verbessert sich mit der Praxis. Deshalb, wo experimentelle Design erlaubt sind Baselining Sitzungen Bestes gegeben, bevor eine Behandlung verabreicht wird. Natürlich ist dies nicht praktikabel, wenn die unabhängige Variable ist angeboren, wie bei einer (nicht-bedingte) mutierten Maus oder beim Testen verschiedener Mausstämme. </li><li> Eine Maus ist in gestelltjede Box am Anfang des Tages, um sie zu gewöhnen. Die Box ist mit einem Karton-Tunnel, die in der realen Gruppe Heimkäfig für mindestens eine Nacht wurde auch eine großzügige Portion verschmutzte Einstreu, damit es sich wie &quot;zu Hause&quot; zur Verfügung gestellt. Der Zugang zu den Horten Rohr wird bis zum Abend mit einem hölzernen Stöpsel verhindert. 100 g Futterpellets (eine Mischung aus kleinen und großen) ist am distalen Ende des Horten Röhrchen gegeben (durch Gießen in am anderen Ende mit dem Rohr senkrecht gehalten). Um sicherzustellen, dass die Maus leicht hungrig vor dem Testen beginnt, ist die Heimat box nicht mit Essen versorgt. </li><li> Kurz vor dem Beginn der dunklen Phase, entfernen Sie die hölzernen Zapfen, die Maus Zugang zu den Horten Rohr zu ermöglichen. Am nächsten Morgen (wieder ist das Timing nicht kritisch) zu sammeln und wiegen alle Lebensmittel Pellets, die in die Heimatbasis box wurden gehortet. </li></ol> 6. Erwartete Ergebnisse Mit weibliche C57BL / 6 Mäusen, würde der mittlere Betrag gehortet um sein50-70 g. Hippokampalen Läsionen stark unterdrücken hoarding11, während präfrontalen Kortex Läsionen nur eine schwache Wirkung 12 (Abbildung 11). <img src="/files/ftp_upload/2607/2607fig11.jpg" alt="Abbildung 11" /> Abbildung 11. Gewicht von Futterpellets gehortet durch Kontrolle und medialen präfrontalen Kortex-lädierten Mäusen (Mediane und Interquartilbereichs). Obwohl die Mediane deutlich unterscheiden, ist die hohe Variabilität in der Steuerung das Ergebnis ist alles andere als statistisch signifikant (P = 0,3).

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Keine Interessenskonflikte erklärt.

<html> Diese Tests sind sehr einfach zu laufen, aber der Effekt Größen sind sehr groß, so dass sie extrem empfindlich auf Behandlungen, unterschiedliche Stämme, etc. Sie entsprechen den &quot;Refinement&quot; Aspekt von Russell und Burch die 3 Rs &quot;18. In der Tat scheint eine gute Leistung bei Tests wie Wühlen, um ein Anzeichen für gute allgemeine Gesundheit bei Tieren. Deshalb könnte dies ein guter Test für die Beurteilung des Tierschutzes werden. Die Bedeutung der ökologischen Bereicherung für Labornagern ist allgemein anerkannt, in diesen Tagen. Bereitstellung von Nistmaterial ist jetzt gängige Praxis in vielen Ställen, und das ist einfach zu tun. Die Begeisterung, mit der Mäuse wühlen macht grabenden eine potenziell gute Bereicherung, aber leider ein &quot;self-Nachladen&quot; graben, die eine praktische Art und Weise der Bereitstellung dieser noch nicht entwickelt worden wäre. Ob Mäuse finden Horten bereichert wurde noch nicht bestimmt. _content &quot;&gt; Ein Nachteil ist, dass die Daten von diesen Tests generiert in der Regel nicht-parametrische (nicht Gauß in Verteilung), so entsprechende nicht-parametrische Statistiken benötigt, um sie zu analysieren, zB die Mann-Whitney-U-Test für paarweise Vergleiche, Kruskal- Wallis ANOVA für Multi-Gruppe Daten. Wenn wiederholte Messungen Designs verwendet werden, da es keine geeigneten ANOVA-Test für nicht-parametrische Daten, können die Ergebnisse umgewandelt werden, zB durch Quadratwurzel oder log Verfahren, um sie zu einer normalen Verteilung entsprechen . Die Messungen des Geräts kann zu geringfügigen Abweichungen zwischen den im Text angegebenen (nützlich für USA Experimentatoren), aber große Unterschiede sollten vermieden werden. Doch in einigen Fällen andere Experimentatoren können Sie verschiedene Konstruktionen besser funktionieren als die hier beschriebene. Wie bei allen Verhaltens-Messungen sollten die Mäuse getestet, um zu sehen, wenn ihre Tätigkeit normal sind, wie Inaktivität wird offensichtlich eine detrimental Wirkung auf artspezifische Verhaltensweisen. Wenn Scrapie-infizierten Mäuse zeigten beeinträchtigt graben und nisten, waren ihre Aktivität normal (getestet auf einem offenen Feld Gerät). Tatsächlich kommt es zu einem Zeitraum von Hyperaktivität etwa 2-4 Wochen nach diesen arttypischen Verhaltensweisen werden zunächst 2 beeinträchtigt. Die starke Beeinträchtigung durch Hippocampus Läsionen am Graben hergestellt, Nist-und Horten, von denen alle arttypischen Verhaltensweisen sind, ergänzt die Beeinträchtigungen im räumlichen Lernen und Speicher9 die solche etablierten Auswirkungen dieser Veränderungen sind. Sie erscheinen als gleichwertig zu den Beeinträchtigungen in den Aktivitäten des täglichen Lebens so charakteristisch für AD 14. Diese Spezies-typischen Tests könnte sich als sehr nützlich in der präklinischen Screening für Behandlungen für Alzheimer und andere neurodegenerative Erkrankungen 14 sein. In vieler menschlicher Gehirnerkrankungen einem Verlust oder verminderte Fähigkeit, die normalen everyday Aufgaben ist ebenso wichtig wie andere Merkmale der Krankheit, wie kognitive Beeinträchtigung. Insbesondere kann dieser Verlust erfordern Beteiligung der Betreuer und die große sozioökonomische Belastung dieser so oft verhängt.

assessing burrowing, nest construction, and hoarding in mice

Verschlechterung der Fähigkeit, &quot;Aktivitäten des täglichen Lebens&quot; (ADL) durchzuführen ist ein frühes Anzeichen der Alzheimer-Krankheit (AD). Präklinische Verhaltens-Screening von möglichen Behandlungen für AD derzeit weitgehend konzentriert sich auf die kognitiven Tests, die häufig verlangt teure Ausrüstung und viel Experimentator Zeit. Allerdings ist die menschliche episodische Gedächtnis (der am stärksten betroffenen Aspekt des Gedächtnisses in AD) unterscheidet sich von Nagetier-Speicher, der sich als weitgehend nicht-episodische scheint. Daher ist die vorliegende Art von Screening für neue AD-Behandlungen für AD bei Nagetieren sind untrennbar kaum Erfolg haben. Ein neuer Ansatz zur präklinischen Screening wäre, die ADL von Mäusen zu charakterisieren. Zufällig haben mehrere solcher Tests vor kurzem in Oxford entwickelt worden, und hier die drei empfindlichsten und gut charakterisierte vorgestellt. Burrowing wurde zum ersten Mal in Oxford 13 entwickelt. Es entwickelte sich aus einer Notwendigkeit, einer Maus Horten Paradigma zu entwickeln. Die meisten veröffentlichened Nagetier Horten Paradigmen notwendig eine entfernte Nahrungsquelle, um in den Käfig durch einen Verbindungsgang verbunden werden. Dies würde bedeuten, Änderung der Heimkäfig sowie Herstellung einer Maus-proof Verbindungsgang und Nahrungsquelle. So war es zu prüfen, ob es möglich wäre, die Nahrungsquelle in den Käfig gesetzt. Es wurde festgestellt, dass, wenn ein Container auf dem Boden platziert war es am nächsten Morgen geleert wurde., Das Essen Pellets, aber einfach deponiert in einem Haufen auf dem Behälter Eingang, anstatt in einen diskreten Ort, entfernt von dem Container, wie zu erwarten, wenn die Mäuse waren wirklich horten sie. Eine genaue Untersuchung zeigte, dass die Mäuse durchführen zu graben (&quot;Graben&quot;) Bewegungen, die nicht den Pellets in den Mund zu einem ausgewählten Ort, als wären Sie wirklich horten sie. 6 Lebensmittel Pellets sind kein wesentliches Substrat zum Wühlen, Mäuse leeren Tuben mit Sand, Kies gefüllt, auch verschmutzte Einstreu aus ihren eigenen Käfig. Mehrüber, werden sie leer ein volles Rohr, auch wenn eine leere daneben 8 ist gesetzt. Mehrere Schachteln Protokolle existieren in der Literatur. Die vorliegende Oxford ein vereinfacht das Verfahren und hat einen gut definierten Punktesystem für die Nest-Qualität 5. Ein Horten von Paradigma wurde später entwickelt, in denen die Mäuse, anstatt Horten zurück in die wahre Heimat Käfig, in der &quot;Homebase&quot; einer Horten Apparat lebten angepasst. Diese Heimatbasis war ein Rohr aus Drahtgitter, das distale Ende die Nahrungsquelle enthaltenen verbunden. Diese Anordnung erwies sich als gute Horten Verhalten, solange die Mäuse in der &quot;Homebase&quot; lebten im Laufe des Tages angepasst und darf nur das Horten Rohr in der Nacht geben ergeben.

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Assessing Burrowing, Nest Construction, and Hoarding in Mice

Burrowing, Nist-und Horten sind Spezies-typischen Aktivitäten, dass Mäuse ohne weiteres im Labor durchzuführen. Dieser Artikel beschreibt, wie sie einfach und kostengünstig beurteilt werden kann. Diese Protokolle sind sehr empfindlich gegen Maus-Stamm, Hirnläsionen und Krankheiten. Darüber hinaus bilden sie &quot;Environmental Enrichment&quot; für die Mäuse und verkörpern die &quot;Refinement&quot; Aspekt der &quot;3 R&quot; 18.

Die Beurteilung Burrowing, Nest Bau und Horten in Mäuse

Deterioration in the ability to perform "Activities of daily living" (ADL) is an early sign of Alzheimer's disease (AD). Preclinical behavioural screening ...

assessing-burrowing-nest-construction-and-hoarding-in-mice

Research

JoVE Journal

Neuroscience

31.9K Aufrufe.  University of Oxford. Burrowing, Nist-und Horten sind Spezies-typischen Aktivitäten, dass Mäuse ohne weiteres im Labor durchzuführen. Dieser Artikel beschreibt, wie sie einfach und kostengünstig beurteilt werden kann. Diese Protokolle sind sehr empfindlich gegen Maus-Stamm, Hirnläsionen und Krankheiten. Darüber hinaus bilden sie "Environmental Enrichment" für die Mäuse und verkörpern die "Refinement" Aspekt der "3 R" 18.

Serie: Assessing Burrowing, Nest Construction, and Hoarding in Mice

T-maze Forced Alternation and Left-right Discrimination Tasks for Assessing Working and Reference Memory in Mice

Forced alternation and left-right discrimination tasks using the T-maze have been widely used to assess working and reference memory, respectively, in rodents. In our laboratory, we evaluated the two types of memory in more than 30 strains of genetically engineered mice using the automated version of this apparatus. Here, we present the modified T-maze apparatus operated by a computer with a video-tracking system and our protocols in a movie format. The T-maze apparatus consists of runways partitioned off by sliding doors that can automatically open downward, each with a start box, a T-shaped alley, two boxes with automatic pellet dispensers at one side of the box, and two L-shaped alleys. Each L-shaped alley is connected to the start box so that mice can return to the start box, which excludes the effects of experimenter handling on mouse behavior. This apparatus also has an advantage that in vivo microdialysis, in vivo electrophysiology, and optogenetics techniques can be performed during T-maze performance because the doors are designed to go down into the floor. In this movie article, we describe T-maze tasks using the automated apparatus and the T-maze performance of &alpha;-CaMKII+/- mice, which are reported to show working memory deficits in the eight-arm radial maze task. Our data indicated that &alpha;-CaMKII+/- mice showed a working memory deficit, but no impairment of reference memory, and are consistent with previous findings using the eight-arm radial maze task, which supports the validity of our protocol. In addition, our data indicate that mutants tended to exhibit reversal learning deficits, suggesting that &alpha;-CaMKII deficiency causes reduced behavioral flexibility. Thus, the T-maze test using the modified automatic apparatus is useful for assessing working and reference memory and behavioral flexibility in mice.

This article presents the protocol of T-maze tests using a modified automated apparatus for assessing the learning and memory functions in mice.

T-Labyrinth Erzwungener Wechsel und die Links-Rechts-Discrimination Aufgaben für die Beurteilung der Arbeitsbedingungen und Referenz-Gedächtnis bei Mäusen

Forced alternation and left-right discrimination tasks using the T-maze have been widely used to assess working and reference memory, respectively, in ...

Forschung

Neurowissenschaften

Local and Global Methods of Assessing Thermal Nociception in Drosophila Larvae

In this article, we demonstrate assays to study thermal nociception in Drosophila larvae. One assay involves spatially-restricted (local) stimulation of thermal nociceptors1,2 while the second involves a wholesale (global) activation of most or all such neurons3. Together, these techniques allow visualization and quantification of the behavioral functions of Drosophila nociceptive sensory neurons.
The Drosophila larva is an established model system to study thermal nociception, a sensory response to potentially harmful temperatures that is evolutionarily conserved across species1,2. The advantages of Drosophila for such studies are the relative simplicity of its nervous system and the sophistication of the genetic techniques that can be used to dissect the molecular basis of the underlying biology4-6 In Drosophila, as in all metazoans, the response to noxious thermal stimuli generally involves a "nocifensive" aversive withdrawal to the presented stimulus7. Such stimuli are detected through free nerve endings or nociceptors and the amplitude of the organismal response depends on the number of nociceptors receiving the noxious stimulus8. In Drosophila, it is the class IV dendritic arborization sensory neurons that detect noxious thermal and mechanical stimuli9 in addition to their recently discovered role as photoreceptors10. These neurons, which have been very well studied at the developmental level, arborize over the barrier epidermal sheet and make contacts with nearly all epidermal cells11,12. The single axon of each class IV neuron projects into the ventral nerve cord of the central nervous system11 where they may connect to second-order neurons that project to the brain.
Under baseline conditions, nociceptive sensory neurons will not fire until a relatively high threshold is reached. The assays described here allow the investigator to quantify baseline behavioral responses or, presumably, the sensitization that ensues following tissue damage. Each assay provokes distinct but related locomotory behavioral responses to noxious thermal stimuli and permits the researcher to visualize and quantify various aspects of thermal nociception in Drosophila larvae. The assays can be applied to larvae of desired genotypes or to larvae raised under different environmental conditions that might impact nociception. Since thermal nociception is conserved across species, the findings gleaned from genetic dissection in Drosophila will likely inform our understanding of thermal nociception in other species, including vertebrates.

Local and Global Methods of Assessing Thermal Nociception in Drosophila Larvae

In this article, we demonstrate assays to study thermal nociception in Drosophila larvae. One assay involves spatially-restricted (local) stimulation of thermal nociceptors1,2 while the second involves a wholesale (global) activation of most or all such neurons3. Together, these techniques allow visualization and quantification of the behavioral functions of Drosophila nociceptive sensory neurons.

Lokale und globale Methoden zur Beurteilung der thermischen Nozizeption in<em&gt; Drosophila</em&gt; Larven

In this article, we demonstrate assays to study thermal nociception in Drosophila larvae. One assay involves spatially-restricted (local) stimulation of ...

A Simple and Inexpensive Method for Determining Cold Sensitivity and Adaptation in Mice

Cold hypersensitivity is a serious clinical problem, affecting a broad subset of patients and causing significant decreases in quality of life. The cold plantar assay allows the objective and inexpensive assessment of cold sensitivity in mice, and can quantify both analgesia and hypersensitivity. Mice are acclimated on a glass plate, and a compressed dry ice pellet is held against the glass surface underneath the hindpaw. The latency to withdrawal from the cooling glass is used as a measure of cold sensitivity.
Cold sensation is also important for survival in regions with seasonal temperature shifts, and in order to maintain sensitivity animals must be able to adjust their thermal response thresholds to match the ambient temperature. The Cold Plantar Assay (CPA) also allows the study of adaptation to changes in ambient temperature by testing the cold sensitivity of mice at temperatures ranging from 30 &#176;C to 5 &#176;C. Mice are acclimated as described above, but the glass plate is cooled to the desired starting temperature using aluminum boxes (or aluminum foil packets) filled with hot water, wet ice, or dry ice. The temperature of the plate is measured at the center using a filament T-type thermocouple probe. Once the plate has reached the desired starting temperature, the animals are tested as described above.
This assay allows testing of mice at temperatures ranging from innocuous to noxious. The CPA yields unambiguous and consistent behavioral responses in uninjured mice and can be used to quantify both hypersensitivity and analgesia. This protocol describes how to use the CPA to measure cold hypersensitivity, analgesia, and adaptation in mice.

The Cold Plantar Assay (CPA) measures cold responsiveness between 30 &#176;C and 5 &#176;C, and can also measure cold adaptation. This protocol describes how to use the CPA to measure cold hypersensitivity, analgesia, and adaptation in mice.

Eine einfache und kostengünstige Methode zur Bestimmung der Überempfindlichkeit auf Kälte und Anpassung an der Maus

Cold hypersensitivity is a serious clinical problem, affecting a broad subset of patients and causing significant decreases in quality of life.  The cold ...

Assessing Primary Neurogenesis in Xenopus Embryos Using Immunostaining

Primary neurogenesis is a dynamic and complex process during embryonic development that sets up the initial layout of the central nervous system. During this process, a portion of neural stem cells undergo differentiation and give rise to the first populations of differentiated primary neurons within the nascent central nervous system. Several vertebrate model organisms have been used to explore the mechanisms of neural cell fate specification, patterning, and differentiation. Among these is the African clawed frog, Xenopus, which provides a powerful system for investigating the molecular and cellular mechanisms responsible for primary neurogenesis due to its rapid and accessible development and ease of embryological and molecular manipulations. Here, we present a convenient and rapid method to observe the different populations of neuronal cells within Xenopus central nervous system. Using antibody staining and immunofluorescence on sections of Xenopus embryos, we are able to observe the locations of neural stem cells and differentiated primary neurons during primary neurogenesis.

Assessing Primary Neurogenesis in Xenopus Embryos Using Immunostaining

This article presents a convenient and rapid method for visualizing different neuronal cell populations in the central nervous system of Xenopus embryos using immunofluorescent staining on sections.

Die Beurteilung Primäre Neurogenese in<em&gt; Xenopus</em&gt; Embryonen Immunostaining

Primary neurogenesis is a dynamic and complex process during embryonic development that sets up the initial layout of the central nervous system. During ...

Assessing Spatial Learning and Memory in Small Squamate Reptiles

Clinical research has leveraged a variety of paradigms to assess cognitive decline, commonly targeting spatial learning and memory abilities. However, interest in the cognitive processes of nonmodel species, typically within an ecological context, has also become an emerging field of study. In particular, interest in the cognitive processes in reptiles is growing although experimental studies on reptilian cognition are sparse. The few reptilian studies that have experimentally tested for spatial learning and memory have used rodent paradigms modified for use in reptiles. However, ecologically important aspects of the physiology and behavior of this taxonomic group must be taken into account when testing for spatially based cognition. Here, we describe modifications of the dry land Barnes maze and associated testing protocol that can improve performance when probing for spatial learning and memory ability in small squamate reptiles. The described paradigm and procedures were successfully used with male side-blotched lizards (Uta stansburiana), demonstrating that spatial learning and memory can be assessed in this taxonomic group with an ecologically relevant apparatus and protocol.

This paper describes a modification of the Barnes maze, a standard rodent paradigm used to assess spatial memory and learning, for use in small squamate reptiles.

Die Beurteilung räumliches Lernen und Gedächtnis in Klein squamate Reptilien

Clinical research has leveraged a variety of paradigms to assess cognitive decline, commonly targeting spatial learning and memory abilities. However, ...

An Objective and Reproducible Test of Olfactory Learning and Discrimination in Mice

Olfaction is the predominant sensory modality in mice and influences many important behaviors, including foraging, predator detection, mating, and parenting. Importantly, mice can be trained to associate novel odors with specific behavioral responses to provide insight into olfactory circuit function. This protocol details the procedure for training mice on a Go/No-Go operant learning task. In this approach, mice are trained on hundreds of automated trials daily for 2&#8211;4 weeks and can then be tested on novel Go/No-Go odor pairs to assess olfactory discrimination, or be used for studies on how odor learning alters the structure or function of the olfactory circuit. Additionally, the mouse olfactory bulb (OB) features ongoing integration of adult-born neurons. Interestingly, olfactory learning increases both the survival and synaptic connections of these adult-born neurons. Therefore, this protocol can be combined with other biochemical, electrophysiological, and imaging techniques to study learning and activity-dependent factors that mediate neuronal survival and plasticity.

Here, we train mice on an associative learning task to test odor discrimination. This protocol also allows for studies on learning-induced structural changes in the brain.

Eine objektive und reproduzierbare Test der olfaktorischen Lern- und Diskriminierung bei Mäusen

Olfaction is the predominant sensory modality in mice and influences many important behaviors, including foraging, predator detection, mating, and ...

Assessing Pupil-linked Changes in Locus Coeruleus-mediated Arousal Elicited by Trigeminal Stimulation

Current scientific literature provides evidence that trigeminal sensorimotor activity associated with chewing may affect arousal, attention, and cognitive performance. These effects may be due to widespread connections of the trigeminal system to the ascending reticular activating system (ARAS), to which noradrenergic neurons of the locus coeruleus (LC) belongs. LC neurons contain projections to the whole brain, and it is known that their discharge co-varies with pupil size. LC activation is necessary for eliciting task-related mydriasis. If chewing effects on cognitive performance are mediated by the LC, it is reasonable to expect that changes in cognitive performance are correlated to changes in task-related mydriasis. Two novel protocols are presented here to verify this hypothesis and document that chewing effects are not attributable to aspecific motor activation. In both protocols, performance and pupil size changes observed during specific tasks are recorded before, soon after, and half an hour following a 2 min period of either: a) no activity, b) rhythmic, bilateral handgrip, c) bilateral chewing of soft pellet, and d) bilateral chewing of hard pellet. The first protocol measures level of performance in spotting target numbers displayed within numeric matrices. Since pupil size recordings are recorded by an appropriate pupillometer that impedes vision to ensure constant illumination levels, task-related mydriasis is evaluated during a haptic task. Results from this protocol reveal that 1) chewing-induced changes in performance and task-related mydriasis are correlated and 2) neither performance nor mydriasis are enhanced by handgrip. In the second protocol, use of a wearable pupillometer allows measurement of pupil size changes and performance during the same task, thus allowing even stronger evidence to be obtained regarding LC involvement in the trigeminal effects on cognitive activity. Both protocols have been run in the historical office of Prof. Giuseppe Moruzzi, the discoverer of ARAS, at the University of Pisa.

To verify whether trigeminal effects on cognitive performance involve locus coeruleus activity, two protocols are presented that aim to evaluate possible correlations between the performance and task-related pupil size changes induced by chewing. These protocols may be applied to conditions in which locus coeruleus contribution is suspected.

Beurteilung von schülergebundenen Veränderungen in Locus Coeruleus-vermittelter Erregung, die durch Trigeminusstimulation ausgelöst wird

Current scientific literature provides evidence that trigeminal sensorimotor activity associated with chewing may affect arousal, attention, and cognitive ...

Quantitative Measurement of Intrathecally Synthesized Proteins in Mice

Cerebrospinal fluid (CSF), a fluid found in the brain and the spinal cord, is of great importance to both basic and clinical science. The analysis of the CSF protein composition delivers crucial information in basic neuroscience research as well as neurological diseases. One caveat is that proteins measured in CSF may derive from both intrathecal synthesis and transudation from serum, and protein analysis of CSF can only determine the sum of these two components. To discriminate between protein transudation from the blood and intrathecally produced proteins in animal models as well as in humans, CSF protein profiling measurements using conventional protein analysis tools must include the calculation of the albumin CSF/serum quotient (Qalbumin), a marker of the integrity of the blood-brain interface (BBI), and the protein index (Qprotein/Qalbumin), an estimate of intrathecal protein synthesis. This protocol illustrates the entire procedure, from CSF and blood collection to quotients and indices calculations, for the quantitative measurement of intrathecal protein synthesis and BBI impairment in mouse models of neurological disorders.

Elevated spinal fluid protein levels can either be the result of diffusion of plasma protein across an altered blood-brain barrier or intrathecal synthesis. An optimized testing protocol is presented in this article that helps to discriminate both cases and provides quantitative measurements of intrathecally synthesized proteins.

Quantitative Messung von intrathecally Synthetisierten Proteinen bei Mäusen

Cerebrospinal fluid (CSF), a fluid found in the brain and the spinal cord, is of great importance to both basic and clinical science. The analysis of the ...

Construction and Implementation of Carbon Fiber Microelectrode Arrays for Chronic and Acute In Vivo Recordings

Multichannel electrode arrays offer insight into the working brain and serve to elucidate neural processes at the single-cell and circuit levels. Development of these tools is crucial for understanding complex behaviors and cognition and for advancing clinical applications. However, it remains a challenge to densely record from cell populations stably and continuously over long time periods. Many popular electrodes, such as tetrodes and silicon arrays, feature large cross-diameters that produce damage upon insertion and elicit chronic reactive tissue responses associated with neuronal death, hindering the recording of stable, continuous neural activity. In addition, most wire bundles exhibit broad spacing between channels, precluding simultaneous recording from a large number of cells clustered in a small area. The carbon fiber microelectrode arrays described in this protocol offer an accessible solution to these concerns. The study provides a detailed method for fabricating carbon fiber microelectrode arrays that can be used for both acute and chronic recordings in vivo. The physical properties of these electrodes make them ideal for stable and continuous long-term recordings at high cell densities, enabling the researcher to make robust, unambiguous recordings from single units across months.

Construction and Implementation of Carbon Fiber Microelectrode Arrays for Chronic and Acute In Vivo Recordings

This protocol describes a procedure for constructing carbon fiber microelectrode arrays for chronic and acute in vivo electrophysiological recordings in mouse (Mus musculus) and ferret (Mustela putorius furo) from multiple brain regions. Each step, following the purchase of raw carbon fibers to microelectrode array implantation, is described in detail, with emphasis on microelectrode array construction.

Konstruktion und Implementierung von Kohlefaser-Mikroelektroden-Arrays für chronische und akute In-vivo-Aufnahmen

Multichannel electrode arrays offer insight into the working brain and serve to elucidate neural processes at the single-cell and circuit levels. ...

Micro-Drive-Implantat zur Aufzeichnung der täglichen neuronalen Aktivität bei juvenilen Mäusen

A Lightweight Drive Implant for Chronic Tetrode Recordings in Juvenile Mice

In vivo electrophysiology provides unparalleled insight into the sub-second-level circuit dynamics of the intact brain and represents a method of particular importance for studying mouse models of human neuropsychiatric disorders. However, such methods often require large cranial implants, which cannot be used in mice at early developmental time points. As such, virtually no studies of in vivo physiology have been performed in freely behaving infant or juvenile mice, despite the fact that a better understanding of neurological development in this critical window would likely provide unique insights into age-dependent developmental disorders such as autism or schizophrenia. Here, a micro-drive design, surgical implantation procedure, and post-surgery recovery strategy are described that allow for chronic field and single-unit recordings from multiple brain regions simultaneously in mice as they age from postnatal day 20 (p20) to postnatal day 60 (p60) and beyond, a time window roughly corresponding to the human ages of 2 years old through to adulthood. The number of recording electrodes and final recording sites can be easily modified and expanded, thus allowing flexible experimental control of the in vivo monitoring of behavior- or disease-relevant brain regions across development.

Autor im Rampenlicht: Ein leichtes Antriebsimplantat für chronische Tetrodenaufnahmen bei juvenilen Mäusen  

Here, we describe a micro-drive design, surgical implantation procedure, and post-surgery recovery strategy that allow for chronic field and single-unit recordings from multiple brain regions simultaneously in juvenile and adolescent mice across a critical developmental window from postnatal day 20 (p20) to postnatal day 60 (p60) and beyond.