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 Zuschuss WT084655MA finanziert.

1. Vorrichtung Bei allen Tests wird eine weiche Unterlage an der Basis der Vorrichtung platziert, um alle Mäuse, die herunterfallen abzufedern. NB Dies wird in den Figuren nicht gezeigt ist, um nicht auf einen Teil der Vorrichtung zu verschleiern. Während des Tests von Hunderten von Mäusen, sowohl normalen und mutierten, haben wir noch nie Verletzungen durch herabfallende von einer solchen Vorrichtung, die typischerweise 30-50 cm hoch verursacht beobachtet. Auch sicher sein, zu reinigen und zu sterilisieren die Geräte zwischen jeder Maus getestet. 1.1 Rotarod Es gibt einige kommerzielle Versionen von diesem Gerät auf dem Markt, aber einige Nachteile, wie zum Beispiel das Überfahren einer angemessenen Geschwindigkeit zu beschleunigen, um Motor Koordinationsstörungen (anstatt Ausdauer) zu erkennen. Ein weiterer typischer Fehler ist, dass die Stange nicht hoch genug über dem Boden, die sich in Mäusen tendenziell fallen oder abspringt. Die RotaRod in 1 gezeigt ist, wurde auf das Design gemachtdes Autors durch den technischen Abschnitten der Abteilung für Pharmakologie, Universität Oxford. Die Stange 3 cm Durchmesser, 30 cm über dem Boden der Vorrichtung unterstützt. Die Oberfläche ist in einer Reihe von parallelen Rippen entlang der Längsachse gerändelt, so dass die Mäuse um es effektiv zu greifen (Abbildung 2). NB Die Tiefe der Rippen ist ein lebenswichtiges Detail; wenn die Maus nicht bekommen kann einen guten Halt der Test wird sehr viel schwerer, auf der anderen Seite, wenn der Griff ist zu gut, die Maus &quot;Wagenrad&quot; um den Stab herum passiv halten auf sie. Für &quot;amateur Rotarod Macher&quot; kann es nützlich sein zu wissen, dass gerändelte hölzernen Dübeln in angemessener Höhe für Mäuse im Handel erhältlich ist, wäre es natürlich brauchen, um mit einem guten wasserdichten Lack vor Gebrauch behandelt werden. Die Startgeschwindigkeit ist auf 4 Umdrehungen pro Minute, die Beschleunigung auf 20 U / min eingestellt. Die Höchstgeschwindigkeit liegt bei 40 Umdrehungen pro Minute. Zwei Flansche verhindern, dass die Maus am Verlassen der Stange. Sie sind 30 cm im Durchmesser (dieskönnte wahrscheinlich bis 20 cm reduziert werden.) Ihre Trennung ist bei 6 cm (maximal) eingestellt müssen aber möglicherweise kleiner für Sub-erwachsenen Mäusen angepasst werden, wenn sie sich umdrehen auf der Stange neigen. 1.2 Dreibettzimmer horizontalen Balken (Abbildung 3) Die Stäbe sind aus Messing, 38 cm lang, 49 cm gehalten über der Tischfläche durch eine hölzerne Stützpfeiler an jedem Ende. Die Säulen sind mit einem schweren hölzernen Basis befestigt. Drei bar Durchmesser stehen zur Verfügung: 2, 4 und 6 mm. Die 2 mm bar ist der Standard, den wir verwenden, aber viele Mäuse erreichen maximale Punktzahl zu diesem Thema. Daher größeren Durchmesser Stäbe wurden in einem Versuch, um den Test zu suchen, wie Mäuse können diese nicht so gut greifen aufgenommen. 1.3 Statische Stangen Fünf hölzerne Dübel oder Stäbe unterschiedlicher Dicke (35 (1 Stange), 28, 22, 15 und 9 (Stange 5) mm Durchmesser), die jeweils 60 cm lang werden von einem G-Klemme an ein Labor Regal, so dass die Stangen ragen horizontal fixiert in den Raum (Abbildung 4). Das Endevon der Stange in der Nähe der Bank eine Markierung 10 cm vom Ende, um die Ziellinie zu bezeichnen. Die Höhe der Stäbe über dem Boden beträgt 60 cm. Wenn eine kürzere und weniger ausführlichen Test erforderlich ist, verwenden nur die größten, kleinsten und mittleren Stangen. Van Dellen et al. 14 verwendet nur eine einzige Stange, um den Fortschritt der Huntington-Krankheit bei Mäusen zu bewerten. 1.4 Barren Zwei parallele Stahlstäbe 1 m in der Länge und 4 mm Durchmesser 30 mm (auf ihre Zentren) abgesehen von hölzernen Stützpfeiler an ihren Enden (Abbildung 5) fixiert. Die Bars sind 60 cm über dem Boden. 2. Vorgehensweise Bei allen Tests bringen Mäuse der experimentellen Raum 5-20 min vor der Prüfung, um sicherzustellen, dass sie vollständig wach. Als allgemeine Regel gilt, zur Erholung der Muskelkraft und eine Rückkehr auf ein normales Niveau der Erregung zu ermöglichen, ruhen die Mäuse durch eine Rückkehr zu den eigenen Käfig nach jedem Motor Test. &lt;/ P&gt; 2.1 Rotarod Stellen Sie die Rotarod mit einem Start-Geschwindigkeit von 4 min, Beschleunigung 20 U / min. Halten Sie die Maus am Schwanz, und legen Sie sie auf der rotierenden Stange abgewandten der Drehrichtung so dass es nach vorne zu gehen, um aufrecht zu bleiben hat. Dies ist am einfachsten zu tun, wenn die Maus nach oben in Richtung der Stange in einem Winkel von 45 ° unter der Horizontalen gebracht; versuchen, die Maus von oben senken wird es breitet seine Hinterbeine und das Greifen der Kanten der Flansche führen. Schnell lassen Sie die Maustaste los, wenn es fast berührt die Stange, nur nach vorne und oberhalb der Stäbe oberen Totpunkt, so dass es leicht zu greifen die Stange. A (wahrscheinlich einfacher und zuverlässiger Technik) ist eine dünne (10-15 mm) Dübel verwenden. Die Maus mit einer Hand, senken sie an dem Dübel, parallel zu der langen Achse. Der Dübel wird mit der Maus den Kopf nach unten um 30 °, um ihm mehr Zeit, um die Rotarod greifen, sobald es losgelassen wird abgewinkelt. Senken Sie die Maus und Dübel zwischen the Flansche des Rotarod und einmal über den rotierenden Stab die ziehen die Dübel nach unten weg von der Maus, welche die Stange zu erfassen und zu Fuß nach vorne. Bei 10 sec nachdem man mit der Maus auf der Stange, starten Beschleunigung (solange die Maus nach vorne weist: wenn nicht, warten, bis es vorne Gesicht tut, bevor Beschleunigung), und notieren Sie die Geschwindigkeit, mit der die Maus fällt. Wenn sie abfällt vor 10 sec, notieren Sie die Zeit von Herbst und versuchen Sie es erneut, bis zu drei Mal in der Gesamtmenge, die Aufzeichnung der Geschwindigkeit bei der ersten Herbst nach 10 sec Punkt. Allerdings fällt vor 5 sec, die aufgrund der schlechten Platzierung vom Versuchsleiter sind, sollten nicht aufgenommen werden. Die mittlere Geschwindigkeit im Herbst ist der Bezugspunkt, anstatt die maximale Geschwindigkeit, korrigiert dies für die zusätzliche Übung erhält die Maus während der gescheiterten Läufe, die es angenommen würde Performance unterstützen wird. So eine Maus, die vor 10 Sek. fällt einmal, dann bleibt bis 12 rpm zweiten Mal Partituren (4 +12) / 2 = 8 min. Eine Maus fällt dann zweimalAufenthalt auf 10 rpm Partituren (4 +4 +10) / 3 = 6 min. Wenn eine Maus nicht zu greifen in 10 sec dreimal weisen Sie ihm einen Wert von 4 min. Ein Problem ist, dass Mäuse manchmal aufhören zu Fuß nach vorne und greifen die Stange fest statt, so dass sie passiv Salto Runde, obwohl die meisten schließlich abfallen. Es könnte daher nützlich sein, beachten Sie auch die Geschwindigkeit, wenn der erste derartige Inversion auftritt. Eine mögliche Lösung könnte darin bestehen, eine Stange mit einem größeren Durchmesser oder weniger ausgeprägte Grate zu verwenden. 2.2 Horizontale Balken Wie Mäuse es am einfachsten zu finden, um die schmale 2 mm bar zu erfassen, ist es ratsam, sie vorher zu testen auf diese ein. Halten Sie die Maus am Schwanz, legen Sie sie auf der Bank vor dem Gerät und schieben Sie sie schnell nach hinten ca. 20 cm (dies richtet sie senkrecht zur Stange), schnell zu erhöhen und lassen Sie es zu erfassen die horizontale Leiste am zentralen Punkt mit seine Vorderpfoten nur, und lassen Sie den Schwanz, gleichzeitig Start der Stoppuhr. Diese ceine schwer zu effizient zu erreichen, einige Mäuse Grip besser, wenn der Schwanz plötzlich freigesetzt wird, und wenn sie sie noch unterstützt fühlen können sie zu greifen scheitern. Das Kriterium Punkt ist entweder ein Fall aus der Bar, bevor die Maus erreicht eine der Säulen des Ende der Bar, oder die Zeit bis eine Vorderpfote berührt eine Spalte. Maximale Testzeit (cut-off Zeit) beträgt 30 Sekunden. Wenn die Maus nicht die Bar richtig zu erfassen ersten Mal und dies scheint darauf zurückzuführen sein, der Experimentator die Technik, statt der Maus, es erneut zu versuchen (nach einer kurzen Pause, während noch ein oder zwei Mäusen getestet werden) und nicht aufzeichnen in diesem Herbst. Wenn die Maus fällt vor 5 sec und das ist offenbar nicht aufgrund der schlechten Platzierung durch den Experimentator, wiederholen Sie bis zu dreimal in einem Versuch, eine&gt; 5 sec Punktzahl zu bekommen. Wenn&gt; 5 sec auf den zweiten Versuch, tu das nicht eine dritte Studie. Nehmen Sie das beste Ergebnis als Bezugspunkt. Eine Maus, die wiederholt nicht selbst für&gt; 5 sec Partituren nur 1 unterstützt. Wenn das Triple-bar-Version verwendet wird, wenn die Maus Partituren 5 an diesem ersten 2 mm bar kann es dann auf dickere Stäbe getestet werden, nach einer kurzen Ruhepause, während noch ein oder zwei Mäusen getestet werden. Das Scoring-System für die 4 und 6 mm Bars ist die gleiche wie für die 2 mm-Bar, und das Endergebnis ist die kumulierte Gesamtsumme. So eine Maus, die Partituren 5 auf der 2 mm bar fällt aber aus dem 4 mm bar nach 13 sec Partituren 5 +3 = 8. 2.2.1 Punkten die horizontalen Balken: die ersten beiden Intervalle sind weniger als die letzten beiden, wie einst die Mäuse haben zunächst die Aufgabe, sie sind weniger wahrscheinlich zu fallen gemeistert: Fallen zwischen 1-5 sec = 1 Fallen zwischen 6-10 sec = 2 Fallen zwischen 11-20 sec = 3 Fallen zwischen 21-30 sec = 4 Fallen nach 30 sec = 5 Platzieren einer Vorderpfote auf einen Balken Unterstützung, ohne zu fallen = 5 NB als optionale Verwendung von 4 und 6 mm Bars ist eine neue Ergänzung zu unserem Protokoll haben wir noch nicht über umfangreicheErfahrung mit ihnen. 2.3 Statische Stangen Platzieren Sie die Maus am anderen Ende der breitesten Stange (Nasenspitze eines Kopfes Länge vom Ende ist ideal). Nehmen Sie zwei Maßnahmen: Orientierung (Zeit genommen, um 180 ° von der Ausgangsposition in Richtung Regal orientieren) und Laufzeit (die Zeit genommen, um dem Regal Ende (Nase jenseits der 10 cm-Marke aus dem Regal Ende der Stange) reisen. Ausrichtung ist abhängig von der Maus bleiben aufrecht, wenn sie auf den Kopf dreht sich um und klammert sich unter der Stange, beliebig zuweisen (für statistische Zwecke) die maximale Punktzahl von 120 Orientierung sec. Nicht testen Sie es auf kleinere Stäbe, auch die Laufzeit wird der maximale Wert wie eine Maus, die aufrecht Transite ist offensichtlich besser als eine, die während hängen kopfüber Transite koordiniert. Wenn nach dem Orientieren, fällt die Maus oder erreicht die maximale Testzeit (willkürlich auf 120 s eingestellt) nicht testen es auf sKleine Stangen. Für statistische Zwecke werden zuordnen Mäuse fallen 120 für die jeweilige Stange und für nachfolgende diejenigen zugewiesen, wie es angenommen wird, sie würden wieder von einem engeren Stab fallen. Wenn die Maus auf den Kopf stellt, beachten Sie auch dieses Ereignis, für eine erfolgreiche Transit sowie Orientierung muss aufrecht bleiben auf der Stange. Ansonsten weisen Sie die maximale Punktzahl. Entfernen Sie die Maus, nachdem es das Ende der Stange oder fällt erreicht. Nach der Prüfung auf einer Stange zurück die Maus an die eigenen Käfig, um sich auszuruhen, während Sie eine andere Maus zu testen. Dann legen Sie es auf die nächst kleinere Größe Stange und testen Sie es auf die gleiche Weise wieder. Stoppen Sie die Prüfung, ob die Maus fällt eine Stange, nachdem er auf es für mehr als 5 Sekunden. Wenn es fiel in weniger als 5 Sekunden zu ersetzen und damit einen weiteren Versuch (als unter 5 sec könnte aufgrund einer fehlerhaften Platzierung vom Experimentator), für maximal drei Versuche, und verwenden Sie das beste Ergebnis. 2.4 Barren Platzieren Sie die Maus in ter Mitte der beiden Stangen mit ihrer Längsachse senkrecht zu derjenigen der Stangen; beide Vorderpfoten sollte auf eine bar, beide Hinterpfoten der anderen Schiene. Scoring ist ähnlich wie bei der statischen Stäbe. Nehmen Sie zwei Maßnahmen: die Zeit, bis die Maus orientiert 90 ° in die Startposition, und die Zeit bis zum Erreichen anschließend eine der Ende unterstützt. Wenn die Maus auf den Kopf stellt, beachten Sie auch dieses Ereignis. Wie für den statischen Test Stangen, Orientierung und Transit ohne es Umdrehen erreicht werden müssen, da sonst die maximale Zeit zugeteilt wird. Es ist selten, einigermaßen gesunden Mäusen in weniger als 5 Sekunden fallen, wenn dies geschehen ist es wahrscheinlich aufgrund der schlechten Platzierung. Deshalb verwerfen das Ergebnis und testen Sie die Maus.

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Der Autor hat keinerlei Interessenkonflikte offen zu legen.

Das Verhalten ist offenbar durch die Wirkung gemacht, und Handeln erfordert Motorik, einschließlich der Koordinierung des Körpers. Eines der ersten Experimente in der Geschichte des tierischen Verhaltens wurde von Colin Stewart, ein Doktorand an der Clark University in den USA 11 durchgeführt. Er maß die Aktivität von Ratten, indem sie in einer Trommel und gezählt, wie oft sie sich. Diese frühe Gerät war wohl der Vorläufer der Laufräder und die derzeit verwendeten Rotarod Test, wenn auch in der Stewart Gerät die Ratte war im Inneren der Trommel, deren Bewegung von der Ratte angetrieben wurde, während in der Rotarod das Tier geht auf der Außenseite eine rotierende Trommel oder Stange, die motorisch angetrieben. Die ursprüngliche Stange Dunham und Miya (1957) 7 verwendet wurde, hatte eine eingestellte Geschwindigkeit, aber heutzutage Beschleunigung Versionen (Jones und Roberts 1968) 9 zur Verfügung. Der Nachteil einer eingestellten Geschwindigkeit Rotarod ist, dass einige Tiere mit schlechten Koordination fallen ab beider Beginn, während für diejenigen, die auf bleiben müssen, wird der Test in Kürze beginnen zu messen, anstatt Ausdauer Koordination per se. Die resultierende bimodale Verteilung von Datenpunkten kann ausreichend abnormal als parametrische Analyse ausschließen zu können. Wenn eine Beschleunigung RotaRod verwendet wird, insbesondere wenn es beschleunigt wird nur, wenn ein Satz Kriterium, wie bleiben für 10 sec, erreicht ist, wird die Datenverteilung eher Gaußverteilung. Die Rate der Beschleunigung kann so eingestellt werden, dass der Motor Müdigkeit nicht spielt eine bedeutende Rolle in der Leistung werden, eine Maus ist unwahrscheinlich, dass sich bereits nach 2-3 min Zeit auf dem Rotarod müde werden. Die &quot;string test&quot; 1 &quot;, Kleiderbügel test&quot; oder Reck misst forelimb Kraft und Koordination. Die beiden Epitheta verweisen auf ihre Entwicklung, ursprünglich eine Zeichenfolge verwendet wurde, aber die Autoren darauf hingewiesen, dass die Performance hing sehr stark auf, wie straff die Schnur war, damit zukünftige Experimentatoren verwendet eine Metallstange, oft ein Kleiderbügel. Wir haben festgestellt, dass eine Maus die Fähigkeit, um die Stange greifen umgekehrt proportional zu seinem Durchmesser ist, und haben standardmäßig eine 2 mm bar eingesetzt. In der Gewichte Test (siehe JoVE Protokoll &quot;Messung der Stärke von Mäusen&quot;) die sehr feinen Draht aus einem Wasserkocher Fell / scale Sammler können die stärksten Tiere einen so guten Grip, dass sie mehr als ihr eigenes Körpergewicht heben zu sichern. Allerdings kann die Verwendung größerer Durchmesser horizontalen Balken Vorteil betrachtet, da die Empfindlichkeit des Tests verbessert; mit nur 2 mm bar meisten normalen C57BL / 6 Mäusen erreichen Decke Leistung. Daher haben wir vor kurzem einen Drei-bar Vorrichtung angenommen; die Stäbe können leicht ausgetauscht werden, da sie in Kerben in den Wipfeln der tragenden Säulen geschnitten passen. Die Stäbe sind unter Spannung (besonders wichtig, um die 2 mm bar starr) gehalten, wie sie passen nur die Kerben, wenn die Stützen etwas zusammen (wie ein Langbogen und seine string) gezogen (siehe Abbildung 3). Statische Stäbe oder Balken werden oft benutztum die Koordinierung zu messen, aber zusätzliche Motivation war immer verwendet werden, um die Tiere zu überzeugen, um die Stange zu durchqueren. Sie verhandelten einen horizontalen Balken, um ein gewünschtes Ziel, wie die eigenen Käfig, Zuflucht vor einem hellen Licht, oder Lebensmittel (wenn sie hungrig gemacht wurde) zu erreichen. Doch im Laufe der Untersuchung dieser Art von Test, entdeckte ich, dass Mäuse spontan umdrehen, wenn sie auf die &quot;offene&quot; Ende eines freitragenden Stange platziert und dann durchqueren, bis sie das Ende erreicht unterstützt. Dieses Verfahren eliminiert die Notwendigkeit für die Ausbildung (notwendig in den zuvor genannten Testvarianten) als angeborene Reaktion einer Maus, die nahe dem Ende der Stange einer erhöhten platziert ist, zu versuchen, das gelagerte Ende erreichen. Dies bedeutet natürlich nicht, das Problem zu beseitigen, dass motivierend Änderungen können die Leistung beeinträchtigen, ist das immer eine Möglichkeit, mit dieser Art von Verfahren. Cardboard Tunnel werden derzeit viel für Heimkäfig ökologischen Bereicherung verwendet, aber ihre NachteileAussichtspunkt im vorliegenden Zusammenhang ist, dass die Tiere unweigerlich in Balancieren auf Zylinder, die über ihre lange Achse wackelt praktiziert werden kann, imitiert die notwendigen Fähigkeiten, um auf dem Rotarod auszugleichen. So Heimkäfig Anreicherung könnte Maske ein Verhaltensphänotyp, ein Beispiel ist Besserung einer Huntington-Krankheit Phänotyp durch Anreicherung 14. Auch Tiere oft entlang der langen Achse dieser Tunnel zu gehen, als wenn man zu Fuß entlang einer erhöhten statischen Strahl. Deshalb konstruierte ich ein Paar erhöhter Barren, und legte die Mäuse in der Mitte mit den Vorderpfoten auf einer Bar und die Hinterpfoten auf der anderen, eine Situation, die sie noch nie begegnet wäre zuvor. Mäuse hatte, um das Ende unterstützt der Barren zu erreichen, während verbleibenden aufrecht lagern, um den Test zu bestehen. Ein ähnliches Gerät war eine Reihe von Barren in einem Maus-Käfig gesetzt, um die Entwicklung von Scrapie-induzierten motorischen Dysfunktion 13 zu beurteilen. Wir haben nun einige hundert getestetMäuse für motorischen Funktionen in Oxford. Diese hatten verschiedene Behandlungen einschließlich pharmakologischer Wirkstoffe oder passive Übertragung von Gewebe (Plasma) von den Menschen empfangen, aber meist genetisch veränderte Tiere. Einige Tiere wurden mehr Festigkeit als Koordinationsaufgaben, andere umgekehrt beeinträchtigt. Einige Mäuse waren am Rotarod als auf statische Substraten wie den statischen Stäbe und Barren, andere umgekehrt beeinträchtigt. So der vorliegende Artikel und das dazugehörige Protokoll JoVE &quot;Messen Stärke bei Mäusen&quot;) beschreiben, wie die Art und Weise verschiedene Behandlungen und Mutationen unterschiedlich beeinflussen können motorischen Funktion bei Mäusen zu charakterisieren. Abgesehen von der Rotarod der hier beschriebenen Vorrichtung ist einfach, billig und besonders geeignet für Laboratorien nicht spezialisierte zum Testen motorischen Fähigkeiten. Für feinskaligen Ganganalyse ist die Catwalk-System ein viel ausgeklügeltes System als ältere Methoden wie eine Maus zu überzeugen, um durch eine Farbbad und dann nach unten ein Stück Papier zu gehen, aber es ist ein expensive Stück Apparat. Alle diese Tests sind so konzipiert, um die Koordinierung anstatt zu messen, obwohl offensichtlich ein Mindestmaß an Muskeltonus ist einfach notwendig für die Maus verwenden, um seine Gliedmaßen. Für Stärke Beurteilung ist die umgekehrte Prozedur Bildschirm 10 besser geeignet, oder, wenn eine weitere abgestufte Messung erforderlich ist, die Gewichte oder die automatisierte Test entspricht bar-Pull (beschrieben in JoVE Protokoll &quot;Messen Stärke bei Mäusen&quot;). Die Ausnahme ist die Reck-Test, der sowohl Kraft und Koordination für eine erfolgreiche Leistung erfordert.

measuring motor coordination in mice

Mäuse werden zunehmend in Behavioral Neuroscience verwendet, weitgehend ersetzen Ratten als der Behaviorismus das Tier der Wahl. Vor Aspekte des Verhaltens wie Emotionalität oder Kognition beurteilt werden kann, ist es jedoch wichtig, um zu bestimmen, ob die motorischen Fähigkeiten von zB einer Mutante oder lädierten Maus eine solche Beurteilung erlauben. Leistung auf einem Labyrinth Aufgabe, die Kraft und Koordination, wie der Morris Water Maze, vielleicht auch in einer Maus durch den Motor beeinträchtigt werden, anstatt kognitiven Beeinträchtigungen, so ist es wichtig, selektiv sezieren die letztere von der ersteren. Zum Beispiel verursacht sensomotorischen Beeinträchtigungen durch NMDA-Antagonisten gezeigt wurde, dass Wasser-Labyrinth Leistung 2 beeinträchtigen. Bewegungskoordination ist traditionell in Mäusen und Ratten wurde durch die Rotarod Test beurteilt, in dem das Tier auf einer horizontalen Stange, die um seine Längsachse dreht platziert ist; das Tier muss nach vorne gehen, um aufrecht zu bleiben und nicht abfallen.Sowohl eingestellte Geschwindigkeit und Beschleunigung Versionen des Rotarod stehen zur Verfügung. Die anderen drei Tests in diesem Artikel (Reck, statische Stäbe und Barren) Alle Maß Koordination auf statischen Apparat beschrieben. Die horizontale Leiste erfordert auch Kraft für eine angemessene Leistung, insbesondere der Vorderbeine als die Maus zunächst Griffe die Bar nur mit den Vorderpfoten. Erwachsene Ratten nicht gut auf Tests wie die statischen Stäbe und Barren (persönliche Beobachtungen); scheinen sie weniger gut als Mäuse koordiniert. Ich habe nur männliche Ratten getestet, aber, und männliche Mäuse scheinen in der Regel weniger gut als die Weibchen koordiniert. Mäuse scheinen eine höhere Festigkeit haben: Gewicht-Verhältnis als Ratten; den lateinischen Namen, Mus musculus, scheint durchaus angemessen. Die Rotarod werden die Variationen der Fuß-Prüfgerät 12 oder dem Catwalk (Noldus) 15, die allgemein verwendet werden, um motorische Koordination bei Ratten zu beurteilen.

Erwartete Ergebnisse Eine statische Stange wurde ursprünglich verwendet, um den Fortschritt der Chorea Huntington in mutierten Mäusen beobachten, mit oder ohne Anreicherung der Umwelt in ihre Käfige 14. Das Programm zur Anreicherung dramatisch das Auftreten von motorischen Dysfunktion auf der Stange, die durch eine Verzögerung des Einsetzens der Hinterpfote umklammert, ein allgemeines Zeichen für neurologische Beeinträchtigung parallel verzögert wurde. Scrapie-infizierten Mäuse zeigten eine Abnahme der horizontalen Stange Leistung von Woche 16 nach der Injektion in Rotarod Tests von Woche 18 und statische Stangen von mindestens 19 Woche 8 (frühere Tests nicht durchgeführt wurde). KATP-Kanal-Untereinheit Kir6.2 KO-Mäuse wurden an den statischen Stäbe und horizontalen Balken beeinträchtigt, aber nicht auf dem Rotarod 4. Hippocampus-Läsionen hatte keine Wirkung auf die Messung der motorischen Fähigkeiten 5, jedoch 129S2/Sv Mäuse wurden bezüglich der C57BL / 6 Belastung der RotaRod und statischen Stäbe 3 beeinträchtigt. C57BL/10 Mäuse hatten auch schlechter Motorleistung als C57BL / 6 Mäusen 6, wenn auch nicht in gleichem Maße wie 129S2/Sv Mäusen. <img alt="Abbildung 1" src="/files/ftp_upload/2609/2609fig1.jpg" /> Abbildung 1. Die Rotarod. <img alt="Abbildung 2" src="/files/ftp_upload/2609/2609fig2.jpg" /> Abbildung 2. Detail des Rändelstab der Rotarod. <img alt="Abbildung 3" src="/files/ftp_upload/2609/2609fig3.jpg" /> Abbildung 3. Die Dreifach-Reck Die Bar in den Kerben gehalten ist die grundlegende 2 mm ein;. Geheftet darunter (nur für Demonstrationszwecke) sind die 4 und 6 mm Bars. In der Praxis wird nur ein Balken zu einem Zeitpunkt in die gekerbten Träger geschlitzt. <img alt = &quot;4&quot; src = &quot;/ files/ftp_upload/2609/2609fig4.jpg&quot; /&gt; Abbildung 4. Eine Maus Durchlaufen einer statischen Stange. <img alt="Abbildung 5" src="/files/ftp_upload/2609/2609fig5.jpg" /> Abbildung 5. Eine Maus am Barren. Polsterung ist nur für Demonstrationszwecke weggelassen.

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Measuring Motor Coordination in Mice

Protokolle sind für zwei etablierte Motor Koordinationsaufgaben, die beschleunigte Rotarod und Reck, auch zwei Tests in Oxford entwickelt kurzem den statischen Stäbe und Barren präsentiert. Diese Tests können motorischen Beeinträchtigungen möglicherweise von Interesse in ihrem eigenen Recht, sowie als möglichen Variablen in Tests von anderen Bereichen des Verhaltens.

Mess-motorische Koordination in Mäuse

Mice are increasingly being used in behavioral neuroscience, largely replacing rats as the behaviorist's animal of choice. Before aspects of behavior such ...

Research

JoVE Journal

Neuroscience

99.2K Aufrufe.  University of Oxford. Protokolle sind für zwei etablierte Motor Koordinationsaufgaben, die beschleunigte Rotarod und Reck, auch zwei Tests in Oxford entwickelt kurzem den statischen Stäbe und Barren präsentiert. Diese Tests können motorischen Beeinträchtigungen möglicherweise von Interesse in ihrem eigenen Recht, sowie als möglichen Variablen in Tests von anderen Bereichen des Verhaltens.

Serie: Measuring Motor Coordination in Mice

Assessment of Motor Balance and Coordination in Mice using the Balance Beam

Brain injury, genetic manipulations, and pharmacological treatments can result in alterations of motor skills in mice. Fine motor coordination and balance can be assessed by the beam walking assay. The goal of this test is for the mouse to stay upright and walk across an elevated narrow beam to a safe platform. This test takes place over 3 consecutive days: 2 days of training and 1 day of testing. Performance on the beam is quantified by measuring the time it takes for the mouse to traverse the beam and the number of paw slips that occur in the process. Here we report the protocol used in our laboratory, and representative results from a cohort of C57BL/6 mice. This task is particularly useful for detecting subtle deficits in motor skills and balance that may not be detected by other motor tests, such as the Rotarod.

Deficits in fine motor coordination can be assessed with the balance beam test. Performance on the beam is quantified by the speed at which the beam is traversed and the number of times the mouse slips on the beam.

Beurteilung der Motor Balance und Koordination in Mäuse mit dem Schwebebalken

Brain injury, genetic manipulations, and pharmacological treatments can result in alterations of motor skills in mice.  Fine motor coordination and ...

Forschung

Neurowissenschaften

Measuring Circadian and Acute Light Responses in Mice using Wheel Running Activity

Circadian rhythms are physiological functions that cycle over a period of approximately 24 hours (circadian- circa: approximate and diem: day)1, 2. They are responsible for timing our sleep/wake cycles and hormone secretion. Since this timing is not precisely 24-hours, it is synchronized to the solar day by light input. This is accomplished via photic input from the retina to the suprachiasmatic nucleus (SCN) which serves as the master pacemaker synchronizing peripheral clocks in other regions of the brain and peripheral tissues to the environmental light dark cycle3-7. The alignment of rhythms to this environmental light dark cycle organizes particular physiological events to the correct temporal niche, which is crucial for survival8. For example, mice sleep during the day and are active at night. This ability to consolidate activity to either the light or dark portion of the day is referred to as circadian photoentrainment and requires light input to the circadian clock9. Activity of mice at night is robust particularly in the presence of a running wheel. Measuring this behavior is a minimally invasive method that can be used to evaluate the functionality of the circadian system as well as light input to this system. Methods that will covered here are used to examine the circadian clock, light input to this system, as well as the direct influence of light on wheel running behavior.

This article will review methods that can be used to determine circadian function and light responsiveness in mice.

Mess-und Circadian Akute Licht Responses in Mäuse mit Rad Laufen Activity

Circadian rhythms are physiological functions that cycle over a period of approximately 24 hours (circadian- circa: approximate and diem: day)1, 2.  They ...

Extracellularly Identifying Motor Neurons for a Muscle Motor Pool in Aplysia californica

In animals with large identified neurons (e.g. mollusks), analysis of motor pools is done using intracellular techniques1,2,3,4. Recently, we developed a technique to extracellularly stimulate and record individual neurons in Aplysia californica5. We now describe a protocol for using this technique to uniquely identify and characterize motor neurons within a motor pool.
This extracellular technique has advantages. First, extracellular electrodes can stimulate and record neurons through the sheath5, so it does not need to be removed. Thus, neurons will be healthier in extracellular experiments than in intracellular ones. Second, if ganglia are rotated by appropriate pinning of the sheath, extracellular electrodes can access neurons on both sides of the ganglion, which makes it easier and more efficient to identify multiple neurons in the same preparation. Third, extracellular electrodes do not need to penetrate cells, and thus can be easily moved back and forth among neurons, causing less damage to them. This is especially useful when one tries to record multiple neurons during repeating motor patterns that may only persist for minutes. Fourth, extracellular electrodes are more flexible than intracellular ones during muscle movements. Intracellular electrodes may pull out and damage neurons during muscle contractions. In contrast, since extracellular electrodes are gently pressed onto the sheath above neurons, they usually stay above the same neuron during muscle contractions, and thus can be used in more intact preparations.
To uniquely identify motor neurons for a motor pool (in particular, the I1/I3 muscle in Aplysia) using extracellular electrodes, one can use features that do not require intracellular measurements as criteria: soma size and location, axonal projection, and muscle innervation4,6,7. For the particular motor pool used to illustrate the technique, we recorded from buccal nerves 2 and 3 to measure axonal projections, and measured the contraction forces of the I1/I3 muscle to determine the pattern of muscle innervation for the individual motor neurons.
We demonstrate the complete process of first identifying motor neurons using muscle innervation, then characterizing their timing during motor patterns, creating a simplified diagnostic method for rapid identification. The simplified and more rapid diagnostic method is superior for more intact preparations, e.g. in the suspended buccal mass preparation8 or in vivo9. This process can also be applied in other motor pools10,11,12 in Aplysia or in other animal systems2,3,13,14.

Extracellularly Identifying Motor Neurons for a Muscle Motor Pool in Aplysia californica

In animals with large identified neurons (e.g. mollusks), analysis of motor pools is done using intracellular techniques1,2,3,4. Recently, we developed a technique to extracellularly stimulate and record individual neurons in Aplysia californica5. We now describe a protocol for using this technique to uniquely identify and characterize motor neurons within a motor pool.

Extrazellulär identifizieren Motor Neurons für einen Muscle Motor Pool in<em&gt; Aplysia californica</em

In animals with large  identified neurons (e.g. mollusks), analysis of motor pools is done using  intracellular techniques1,2,3,4. Recently,  we developed ...

Measuring Changes in Tactile Sensitivity in the Hind Paw of Mice Using an Electronic von Frey Apparatus

Measuring inflammation-induced changes in thresholds of hind paw withdrawal from mechanical pressure is a useful technique to assess changes in pain perception in rodents. Withdrawal thresholds can be measured first at baseline and then following drug, venom, injury, allergen,&#160;or otherwise evoked inflammation by applying an accurate force on very specific areas of the skin. An electronic von Frey apparatus allows precise assessment of mouse hind paw withdrawal thresholds that are not limited by the available filament sizes in contrast to classical von Frey measurements. The ease and rapidity of measurements allow for incorporation of assessment of tactile sensitivity outcomes in diverse models of rapid-onset inflammatory and neuropathic pain as multiple measurements can be taken within a short time period. Experimental measurements for individual rodent subjects can be internally controlled against individual baseline responses and exclusion criteria easily established to standardize baseline responses within and across experimental groups. Thus, measurements using an electronic von Frey apparatus represent a useful modification of the well-established classical von Frey filament-based assays for rodent mechanical allodynia that may also be applied to other nonhuman mammalian models.

Electronic von Frey measurements are an effective and improved alternative to classical von Frey filaments, as they allow rapid and precise measurement of changes in rodent mechanical withdrawal thresholds to continuously applied pressure stimuli before and after an inflammatory event.

Messung von Veränderungen in Taktile Empfindlichkeit in der Hinterpfote von Mäusen unter Verwendung eines elektronischen von Frey Apparat

Measuring inflammation-induced changes in thresholds of hind paw withdrawal from mechanical pressure is a useful technique to assess changes in pain ...

Measuring Spinal Presynaptic Inhibition in Mice By Dorsal Root Potential Recording In Vivo

Presynaptic inhibition is one of the most powerful inhibitory mechanisms in the spinal cord. The underlying physiological mechanism is a depolarization of primary afferent fibers mediated by GABAergic axo-axonal synapses (primary afferent depolarization). The strength of primary afferent depolarization can be measured by recording of volume-conducted potentials at the dorsal root (dorsal root potentials, DRP). Pathological changes of presynaptic inhibition are crucial in the abnormal central processing of certain pain conditions and in some disorders of motor hyperexcitability. Here, we describe a method of recording DRP in vivo in mice. The preparation of spinal cord dorsal roots in the anesthetized animal and the recording procedure using suction electrodes are explained. This method allows measuring GABAergic DRP and thereby estimating spinal presynaptic inhibition in the living mouse. In combination with transgenic mouse models, DRP recording may serve as a powerful tool to investigate disease-associated spinal pathophysiology. In vivo recording has several advantages compared to ex vivo isolated spinal cord preparations, e.g. the possibility of simultaneous recording or manipulation of supraspinal networks and induction of DRP by stimulation of peripheral nerves.

Measuring Spinal Presynaptic Inhibition in Mice By Dorsal Root Potential Recording In Vivo

GABAergic presynaptic inhibition is a powerful inhibitory mechanism in the spinal cord important for motor and sensory signal integration in spinal cord networks. Underlying primary afferent depolarization can be measured by recording of dorsal root potentials (DRP). Here we demonstrate a method of in vivo recording of DRP in mice.

Mess Spinal Präsynaptische Hemmung bei Mäusen durch Spinalgan Mögliche Aufnahme<em&gt; In Vivo</em

Presynaptic inhibition is one of the most powerful inhibitory mechanisms in the spinal cord. The underlying physiological mechanism is a depolarization of ...

The Neuromuscular Junction: Measuring Synapse Size, Fragmentation and Changes in Synaptic Protein Density Using Confocal Fluorescence Microscopy

The neuromuscular junction (NMJ) is the large, cholinergic relay synapse through which mammalian motor neurons control voluntary muscle contraction. Structural changes at the NMJ can result in neurotransmission failure, resulting in weakness, atrophy and even death of the muscle fiber. Many studies have investigated how genetic modifications or disease can alter the structure of the mouse NMJ. Unfortunately, it can be difficult to directly compare findings from these studies because they often employed different parameters and analytical methods. Three protocols are described here. The first uses maximum intensity projection confocal images to measure the area of acetylcholine receptor (AChR)-rich postsynaptic membrane domains at the endplate and the area of synaptic vesicle staining in the overlying presynaptic nerve terminal. The second protocol compares the relative intensities of immunostaining for synaptic proteins in the postsynaptic membrane. The third protocol uses Fluorescence Resonance Energy Transfer (FRET) to detect changes in the packing of postsynaptic AChRs at the endplate. The protocols have been developed and refined over a series of studies. Factors that influence the quality and consistency of results are discussed and normative data are provided for NMJs in healthy young adult mice.

The neuromuscular junction (NMJ) is altered in a variety of conditions that can sometimes culminate in synaptic failure. This report describes fluorescence microscope-based methods to quantify such structural changes.

Der neuromuskulären Synapse: Mess Synapse Größe, Fragmentierung und Veränderungen der synaptischen Protein Dichte Mit der konfokalen Fluoreszenzmikroskopie

The neuromuscular junction (NMJ) is the large, cholinergic relay synapse through which mammalian motor neurons control voluntary muscle contraction. ...

Polygraphic Recording Procedure for Measuring Sleep in Mice

Recording of the epidural electroencephalogram (EEG) and electromyogram (EMG) in small animals, like mice and rats, has been pivotal to study the homeodynamics and circuitry of sleep-wake regulation. In many laboratories, a cable-based sleep recording system is used to monitor the EEG and EMG in freely behaving mice in combination with computer software for automatic scoring of the vigilance states on the basis of power spectrum analysis of EEG data. A description of this system is detailed herein. Steel screws are implanted over the frontal cortical area and the parietal area of 1 hemisphere for monitoring EEG signals. In addition, EMG activity is monitored by the bilateral placement of wires in both neck muscles. Non-rapid eye movement (Non-REM; NREM) sleep is characterized by large, slow brain waves with delta activity below 4 Hz in the EEG, whereas a shift from low-frequency delta activity to a rapid low-voltage EEG in the theta range between 6 and 10 Hz can be observed at the transition from NREM to REM sleep. By contrast, wakefulness is identified by low- to moderate-voltage brain waves in the EEG trace and significant EMG activity.

The recording of electroencephalogram (EEG) and electromyogram (EMG) in freely behaving mice is a critical step to correlate behavior and physiology with sleep and wakefulness. The experimental protocol described herein provides a cable-based system for acquiring EEG and EMG recordings in mice.

Polygraphic Recording Verfahren zur Messung von Schlaf bei Mäusen

Recording of the epidural electroencephalogram (EEG) and electromyogram (EMG) in small animals, like mice and rats, has been pivotal to study the ...

Retrograde Neuroanatomical Tracing of Phrenic Motor Neurons in Mice

Phrenic motor neurons are cervical motor neurons originating from C3 to C6 levels in most mammalian species. Axonal projections converge into phrenic nerves innervating the respiratory diaphragm. In spinal cord slices, phrenic motor neurons cannot be identified from other motor neurons on morphological or biochemical criteria. We provide the description of procedures for visualizing phrenic motor neuron cell bodies in mice, following intrapleural injections of cholera toxin subunit beta (CTB) conjugated to a fluorophore. This fluorescent neuroanatomical tracer has the ability to be caught up at the diaphragm neuromuscular junction, be carried retrogradely along the phrenic axons and reach the phrenic cell bodies. Two methodological approaches of intrapleural CTB delivery are compared: transdiaphragmatic versus transthoracic injections. Both approaches are successful and result in similar number of CTB-labeled phrenic motor neurons. In conclusion, these techniques can be applied to visualize or quantify the phrenic motor neurons in various experimental studies such as those focused on the diaphragm-phrenic circuitry.

Here, we describe a protocol for identifying phrenic motor neurons in mice after intrapleural delivery of fluorophore conjugated cholera toxin subunit beta. Two techniques are compared to inject the pleural cavity: transdiaphragmatic versus transthoracic approaches.

Retrograde neuroanatomischen Tracing der Phrenicus Motoneuronen bei Mäusen

Phrenic motor neurons are cervical motor neurons originating from C3 to C6 levels in most mammalian species. Axonal projections converge into phrenic ...

Evaluation of Hemisphere Lateralization with Bilateral Local Field Potential Recording in Secondary Motor Cortex of Mice

This article demonstrates complete, detailed procedures for both in vivo bilateral recording and analysis of local field potential (LFP) in the cortical areas of mice, which are useful for evaluating possible laterality deficits, as well as for assessing brain connectivity and coupling of neural network activities in rodents. The pathological mechanisms underlying Alzheimer&#39;s disease (AD), a common neurodegenerative disease, remain largely unknown. Altered brain laterality has been demonstrated in aging people, but whether or not abnormal lateralization is one of the early signs of AD has not been determined. To investigate this, we recorded bilateral LFPs in 3-5-month-old AD model mice, APP/PS1, together with littermate wild type (WT) controls. The LFPs of the left and right secondary motor cortex (M2), specifically in the gamma band, were more synchronized in APP/PS1 mice than in WT controls, suggesting a declined hemispheric asymmetry of bilateral M2 in this AD mouse model. Notably, the recording and data analysis processes are flexible and easy to carry out, and can also be applied to other brain pathways when conducting experiments that focus on neuronal circuits.

We present in vivo electrophysiological recording of the local field potential (LFP) in bilateral secondary motor cortex (M2) of mice, which can be applied to evaluate hemisphere lateralization. The study revealed altered levels of synchronization between the left and right M2 in APP/PS1 mice compared to WT controls.

Bewertung der Hemisphärenlateralisierung mit bilateraler lokaler Feldpotentialaufzeichnung im sekundären Motorcortex von Mäusen

This article demonstrates complete, detailed procedures for both in vivo bilateral recording and analysis of local field potential (LFP) in the cortical ...

3D Kinematic Analysis for the Functional Evaluation in the Rat Model of Sciatic Nerve Crush Injury

Compared to the Sciatic Functional Index (SFI), kinematic analysis is a more reliable and sensitive method for performing functional evaluations of sciatic nerve injury rodent models. In this protocol, we describe a novel kinematic analysis method that uses a three-dimensional (3D) motion capture apparatus for functional evaluations using a rat sciatic nerve crush injury model. First, the rat is familiarized with treadmill walking. Markers are then attached to the designated bone landmarks and the rat is made to walk on the treadmill at the desired speed. Meanwhile, the posterior limb movements of the rat are recorded using four cameras. Depending on the software used, marker tracings are created using both automatic and manual modes and the desired data are produced after subtle adjustments. This method of kinematic analysis, which uses a 3D motion capture apparatus, offers numerous advantages, including superior precision and accuracy. Many more parameters can be investigated during the comprehensive functional evaluations. This method has several shortcomings that require consideration: The system is expensive, can be complicated to operate, and may produce data deviations due to skin shifting. Nevertheless, kinematic analysis using a 3D motion capture apparatus is useful for performing functional anterior and posterior limb evaluations. In the future, this method may become increasingly useful for generating accurate assessments of various traumas and diseases.

We introduce a kinematic analysis method that uses a three-dimensional motion capture apparatus containing four cameras and data processing software for performing functional evaluations during fundamental research involving rodent models.

3D Kinematische Analyse zur funktionellen Bewertung im Rattenmodell von Ischias-Nerven-Crush-Verletzungen

Compared to the Sciatic Functional Index (SFI), kinematic analysis is a more reliable and sensitive method for performing functional evaluations of ...