This work is funded by the Swiss National Foundation (31_138429) and Synapsis Foundation for the support of research on Alzheimer&#8217;s disease.

Alle tierischen Verfahren sind in Übereinstimmung mit der EU-Richtlinie 2010/63 / EU über den Schutz von Tieren zu wissenschaftlichen Zwecken verwendet werden und werden von der lokalen Animal Care Committee (Kanton Freiburg, Schweiz) genehmigt. 1. Vorbereitung der Tiere <ol><li> Versuchstiere <ol><li> Führen Sie Experimente an erwachsenen männlichen Wildtyp und transgenen Mäusen (C57BL / 6 Hintergrund) von 3-5 Monaten. Die drei Gruppen von Mäusen entsprechen Wildtyp-Wurfgeschwister-Kontrollen (Gruppe A, Jagged1 flox / flox 19) und zwei bedingte KO Mauslinien (Gruppe B, und C Jagged1ncKO, Jagged1gcKO). </li><li> Hausmäuse unter Standardlaborbedingungen in einem belüfteten Raum mit einer 12 Stunden kontrolliert hell / dunkel-Zyklus und bieten Nahrung und Wasser ad libitum. </li></ol></li></ol> 2. Versuchsaufbau <ol><li> Experimental-Arena <ol><li> Für die experimentelle Arena, mit einem sauberen sterilisiert Maus Käfig (36 cm Länge x 20,5 cm Breite x 13.5 cm Höhe) (Abbildung 1A). </li><li> Ordnen Sie jedem der Maus auf ein Nummern Käfig mit frischer Bettwäsche, 3 cm hoch. Wenn Käfige wieder verwendet werden, wie in der Geruchsempfindlichkeit Test, die folgenden Maßnahmen, um Kreuzkontaminationen zwischen Gerüchen und Mäusen zu vermeiden. <ol><li> Markieren Sie die Wasserseite. </li><li> Reinigen der schmalere Wände der Käfige mit zwei Tissue-Papiere mit 70% Ethanol, eine für jede Seite besprüht. </li><li> Stapeln sich Käfige nach dem Genotyp der Mäuse und die temporäre Speicherung unter einer laminaren Haube. </li></ol></li></ol></li><li> Kamera <ol><li> Montieren einer Kamera auf einem Dreibeinstativ angefertigt, mit dem Ziel bei 58 cm von der Unterseite des Käfigs (1A). Fixieren Sie die Position des Stativs und des Käfigs und begrenzen mit Markierungen, damit für die Kamera auf der Oberseite des Käfigs zentriert werden. </li><li> Nehmen Sie Videos auf 320 Pixel x 240 Pixel, 15,08 Bilder pro Sekunde als MOV-Dateien. </li></ol></li><li> Gerüche <ol><li> Resuspendieren scents, wenn angegeben ist, in dem Lösungsmittel, in dem sie löslich sind. </li><li> Für die Präferenztest Verwendung Erdnussbutter. Resuspendieren Erdnussbutter in Erdnussöl (10% w / v). </li><li> Zur Vermeidung Test Verwendung reiner 2-Methyl (2-MB) Säure (98%). </li><li> Für den Empfindlichkeitstest, verwenden weiblichen Urin aus der gleichen Maus Kolonie und Hintergrund (C57BL / 6). <ol><li> Zur Bequemlichkeit Sammeln des Urins 1-2 Tage vor dem Geruchstest. Zurückhalten, halten Sie die Maus unter der Haube mit dem Bauch über dem Käfiggitter. Unter dem Käfiggitter eine Plastikpetrischale, um die Tropfen Urin zu sammeln. </li><li> Sammeln Sie den Urin von jeder Frau in einem 1,5-ml-Röhrchen und mischen Sie alle Urinproben für die Variabilität zwischen den Tieren zu normalisieren. Lagerung bei -20 ° C bis zur Verwendung. </li><li> Am Tag des Experiments wurden auftauen Urin und auszuführen 4 Verdünnungen in bidestilliertem Wasser bei einem Verdünnungsfaktor von 10 (1:10, 1: 100, 1: 1.000, 1: 10.000). </li></ol></li></ol></li></ol>3. Olfactory Testing Hinweis: In diesem Protokoll Gerüche bewusst gewählt worden, die als starke Lockstoffe (Erdnussbutter und weiblichen Urin) oder starke abstoßende (2-MB-Säure) 15 wahrgenommen werden. Es ist wichtig, vor Durchführung der Präferenz und Empfindlichkeitstests, um angenehme Gerüche zu vermeiden Test, um die Möglichkeit einer Störung des Geruchsverhalten zu beseitigen. Jedoch für die der Einfachheit halber in diesem Papier Präferenz und Vermeidungstest werden beide unter der Wahrnehmungstest beschrieben. Jeder Verhaltens Sitzung beginnt mit einer Gewöhnungsphase. <ol><li> Gewöhnungsphase <ol><li> Legen Sie das Tier in den Käfig sauber zugeordnet und lassen Sie es für 5 min (1B) zu erkunden. Da die Umgebung der Versuchskäfig ist dem Heimkäfig ist dies kurz genug ist, um die Gewöhnung ermöglichen. </li><li> Wenn die Empfindlichkeit Test wird in einem Tag abgeschlossen, führen Gewöhnung nur einmal vor dem application der höchsten verdünnter Geruch. Wenn die Empfindlichkeit Test wird an verschiedenen Tagen durchgeführt, an jedem Tag eine Gewöhnungsphase an einem neuen sauberen Käfig benötigt wird. </li></ol></li><li> Wahrnehmungstest <ol><li> Nach Gewöhnung, aktivieren Sie die Kamera und sofort pipettieren 60 ul der angenehmen Duft (Erdnussbutter) und 60 &amp; mgr; l der neutralen Duft (Leitungswasser) auf die gegenüberliegende Wände des Käfigs bei etwa 10 cm vom Boden (1C). </li><li> Lassen Sie die Maus erkunden Sie die Gerüche für 2 min (1D). Danach schalten Sie die Kamera aus. </li><li> An diesem Punkt, fahren Sie mit der nächsten Maus ausgehend von der Gewöhnungsphase. Führen die Vermeidungstest genau auf die gleiche Weise, indem 60 ul des Repellents Geruch (2-MB-Säure) und 60 ul Wasser. </li></ol></li><li> Empfindlichkeitstest <ol><li> Bewerten Sie die Attraktion Schwelle von männlichen Mäusen zu steigenden Konzentrationen von weiblichen Urin in der folgenden Reihenfolge: 1: 10.000; 1: 1000; 1: 100; 1:10 und pure Urin. </li><li> Nach Gewöhnung, aussetzen jede Maus, um die höchste Verdünnung vom Experimentator pipettiert, wie zuvor in 3.2.1 beschrieben. </li><li> Notieren Sie sich die Erkundungsverhalten von Urin im Vergleich zu Wasser, in einem 2 Minuten Zeitrahmen auf einer Videokamera. Nachdem alle Mäuse Kohorten für die höchste Verdünnung (1: 10000) getestet, aussetzen, um eine höhere Konzentration von Urin, wie oben angegeben. </li></ol></li></ol> 4. Post-hoc Datenanalyse Hinweis: Alle beschriebenen Verhaltenstests werden im Anschluss an die Datenanalyse Anweisungen verarbeitet post hoc. <ol><li> Öffnen Sie MOV-Dateien in ImageJ für Windows-Systeme <ol><li> Installieren Sie Quicktime für Java unter Verwendung der benutzerdefinierten Einstellungen aus http://www.apple.com/quicktime/download. </li><li> Installieren Sie den Quick Time-Plugin aus dem ImageJ Website (http://rsb.info.nih.gov/ij/plugins/qt-capture.html). </li><li> Importieren Sie die QTJava.zip (C: Programme Quicktime QTSystem) in die Bibliothek extensIon von ImageJ (.ImageJ jre lib ext). </li><li> Kopieren Sie auch die QTJava.zip im Ordner Plugins und benennen Sie sie als QTJava.jar. </li><li> Installieren Sie die sechs Skripte im Ordner Macros angebracht (ImageJ plugins Macros). </li><li> Öffnen ImageJ und zu kompilieren und die Quick Time-Plugin, danach enge ImageJ. </li><li> Öffnen Sie erneut ImageJ und öffnen Sie die MOV-Datei mit Datei&gt; Importieren&gt; mit Quick Time. </li></ol></li><li> Video Adjustment <ol><li> Sobald die Videodatei in ImageJ geöffnet wird, schneiden die Video um einen konstanten 2 min Erforschung vom Zeitpunkt der Experimentator die Riechstoffe in den Käfig (T0) pipettiert erhalten. Identifizieren Sie den Rahmen entsprechend der T0 und entfernen Sie die vorhergehenden Frames mit Schritten von 1 (ImageJ Bild Stacks ToolsSlice Entferner). Verwenden Sie den gleichen Befehl, um alle Bilder Überschreitung der 2 min Exploration löschen. </li><li> Stellen Sie sicher, dass der Käfig zentriert und, wenn erforderlich, mit Bild&gt; Transformieren&gt; Drehen Befehl, um ihn auszurichten. </li></ol></li><li> Video Verarbeitung Hinweis: Video Verarbeitung ist vollständig computergestützte und verwendet diese Begleitpapier Makros Befehle. <ol><li> Um die Gegend auf den Käfig eines 127 Pixel x 218 Pixel Größe beschränken führen Sie den Schritt 1 Makro aus dem Plugin&gt; Makros&gt; Ausführen-Befehl. Bewegen Sie den festen Rechteck über dem Käfig (Abbildung 2, Schritt 1). </li><li> Schneiden Sie das Gebiet des Käfigs auf dem Gebiet von Interesse (ROI) mit dem Schritt 2 Makro (Abbildung 2, Schritt 2). </li><li> Verwenden Sie den Schritt 3, um den Makro-Maus Bild aus dem Hintergrund durch die Zuweisung einer Schwellenwertsignal, Entfernen von Flecken und das Filtern der Signalvarianz zu extrahieren. Die Ausgangswerte in der Z-Achse Grundstück zeigen die mittleren Grauwerte, entsprechend der Intensität des Maus-Schatten, die innerhalb der ROI des &quot;Wasserkammer&quot; in der 2 min Exploration. Kopieren Sie die Ergebnisse in ein Arbeitsblatt mit dem Namen nach der ROI in einem Spreadsheet-Datei (Abbildung 2, Schritt 3). </li><li> Verwenden Sie den Schritt 4 Makroextrahieren Sie die mittleren Grauwerte von der Maus in die ROI &quot;Geruchskammer&quot;. Kopieren Sie die Ergebnisse in ein Arbeitsblatt mit dem Namen nach der ROI in der gleichen Tabellendatei wie in 4.3.3 (Abbildung 2, Schritt 4). </li><li> Um die Analyse der Mausbewegung in der ROI &quot;Wasser Umfang&quot; weiter einschränken benutzen Sie Schritt 5 Makro. Kopieren Sie das Ergebnis auf dem Arbeitsblatt mit dem Namen nach der ROI in der gleichen Tabellendatei wie in 4.3.3 (Abbildung 2, Schritt 5). </li><li> Um die Analyse der Mausbewegung in der ROI &quot;Geruch Umfang&quot; zu beschränken verwenden Sie den Schritt 6 Makro. Kopieren Sie das Ergebnis auf dem Arbeitsblatt mit dem Namen nach der ROI-Kalkulationstabellendatei wie in 4.3.3 (Abbildung 2, Schritt 6). </li><li> Alle Videos verarbeiten und überprüfen Sie die Konsistenz in der Anzahl der Bilder pro Tier. Hier Aufzeichnung aller Tiere für 1.810 Frames entsprechend einem 2 min Exploration Sitzung. </li><li> Für jedes Tier und für jede ROI Art Rahmen mit mittleren Grau vaLues größer als 0 Teilen Sie die Anzahl der Frames, die durch die Werte auf 1 Sekunde entspricht und erhalten die Sekunden in jedem ROI verbracht. </li></ol></li></ol> 5. Statistische Analyse <ol><li> Für jeden Test überprüfen Homogenität der Varianz innerhalb der Gruppen / Genotypen von Bartlett-Test unter Verwendung des verfügbaren Formel auf http://www.real-statistics.com/one-way-analysis-of-variance-anova/homogeneity-variances/. </li><li> In der Anziehung und Vermeidungstest, führen Vergleiche durch zwischen die Zeiten verbrachte mit Wasser gegen Geruch innerhalb einer Gruppe unter Verwendung eines ungerichteten Student-t-Test unter der Annahme gleicher oder ungleicher Varianzen Abhängigkeit von den Ergebnissen der Bartlett-Test. Vergleichen Sie das mal mit den Gerüchen von der Zeit mit Wasser verbracht zwischen den Genotypen von Einweg-ANOVA mit Bonferroni post-hoc-Test abgezogen verbracht. </li><li> In der Sensitivitätstest analysieren die Vergleiche der Zeit mit dem Geruch von der Zeit abgezogen verbrachte mit wate verbrachtr zwischen den Gruppen bei einer spezifischen Verdünnungen des Urins durch Einweg-ANOVA mit Bonferroni post-hoc-Test. Vergleichen Sie die Empfindlichkeit zwischen den Gruppen auf die wachsende Geruchskonzentrationen von 2-Wege-ANOVA mit Wiederholungen mit Bonferroni post-hoc-Test. </li><li> Interaktion zwischen Genotypen und Behandlungen in der Anziehung und Vermeidungstest werden durch 2-Wege-ANOVA mit Bonferroni post-hoc-Test untersucht. </li></ol>

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T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Computerized+assessment+of+social+approach+behavior+in+mouse.">Computerized assessment of social approach behavior in mouse.</a> Frontiers in Behavioral Neuroscience. 3, 48 (2009).</li><li>Nyfeler, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Jagged1+signals+in+the+postnatal+subventricular+zone+are+required+for+neural+stem+cell+self-renewal.">Jagged1 signals in the postnatal subventricular zone are required for neural stem cell self-renewal.</a> Embo J. 24 (19), 3504-3515 (2005).</li><li>Tong, M. T., Peace, S. T., Cleland, T. 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M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Olfactory+assays+for+mouse+models+of+neurodegenerative+disease.">Olfactory assays for mouse models of neurodegenerative disease.</a> Journal of Visualized Experiments: JoVE. (90), e51804 (2014).</li></ol>

There is no conflict of interest.

Die in diesem Protokoll vorgeschlagenen Tests erlauben, verschiedene Aspekte der angeborenen olfaktorische Verhalten bei Mäusen zu bewerten: Wahrnehmung von Gerüchen, die Unterscheidung zwischen Gerüche gegen Wasser und Empfindlichkeit gegenüber Gerüchen. Dieses Protokoll kann auf jeden Geruch nach den Vorlieben und Vermeidung Maßstab zuvor gezeigt 15 aufgebracht werden. Da das Protokoll auf Erkundungstätigkeit auf der Basis ist es wichtig, dass Mäuse, keine motorischen Beeinträchtigung oder Angst, d...

Der Geruchssinn ist einer der am weitesten entwickelten und wichtigen sensorischen Funktionen bei Säugetieren. Jede Wertminderung in olfaktorischen Aktivität kann die Nahrungsaufnahme, Sozialverhalten und im schlimmsten Fall sogar das Überleben beeinflussen. Beim Menschen ist olfaktorischen Verschlechterung altersabhängig 1 und wird als ein starker Prädiktor für neurologische Störungen 2-6. Die Geruchsidentifizierungstest durch die University of Pennsylvania entwickelt derzeit für eine der am meisten verwendeten, nicht-invasive und quantifizierbar, Diagnosetests, die frühen neurologischen Defiziten 7 Bewertung und Vorhersage mit hoher Wahrscheinlichkeit das Fortschreiten der Demenz 8,9 kann. Die Zugänglichkeit des olfaktorischen Systems und die Bekanntheit des Geruchssinns bei Nagetieren, hat eine intensive Forschungslinie der Bewältigung der zugrunde liegenden Mechanismen olfaktorische Funktionen 10 ausgelöst. Wir haben zuvor gezeigt, dass der Verlust in Abhängigkeit von der Signal receptoder Notch1 wirkt Geruchsvermeidung 11. In diesem Protokoll verwenden wir Mäuse, denen die Signalisierung Liganden, Jagged1, in Neuronen oder Gliazellen zu Riechleistung zu untersuchen. Innate Geruchssinn wird durch drei Parameter wie Wahrnehmung, Unterscheidung zwischen Gerüchen und Geruchsempfindlichkeit 4 definiert. Olfaktorische Tests in Nagetieren können in einer Vielzahl von Wegen durchgeführt werden, und einige Verhaltensstudien nutzen Olfaktometer, die den Geruch des Tieres an einer bestimmten Dampfkonzentrationen und in einem genauen Zeitplan 12 liefern - 14. Dennoch ist dies Instrumentierung teuer und kann nur in spezialisierten Einrichtungen zur Verfügung stehen. In unserer Arbeit stellen wir eine einfache, schnelle und reproduzierbare Geruchstestprotokoll, das unter Verwendung von flüchtigen Duftstoffe durchgeführt wird. Die Tests beschriebene Maßnahme Wahrnehmung auf ein Lockstoff oder einer abstoßenden Geruch und die Unterscheidung zwischen dem Duft und Wasser 11,15,16 bewerten. Unter Verwendung der gleichen Einrichtung, wE kann auch die Empfindlichkeit auf einen Geruchs bei verschiedenen Konzentrationen 16,17 messen. Die Post-hoc-computergestützte Videoverarbeitung, inspiriert von der Arbeit der Seite und Kollegen 18, bietet Ergebnisse ohne die Notwendigkeit der experimentellen Blendung und damit für eine einzelne Person für die Durchführung des gesamten Experiments. Dieses Protokoll dient, einen Ausgangspunkt für die Untersuchung olfaktorische Verhalten bei Mäusen bereitzustellen.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="border-collapse:
 collapse;width:192pt">
	<colgroup>
		<col span="4" />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr>
			<td class="xl63">Mouse cage</td>
			<td class="xl64">Italplast (Italy)</td>
			<td class="xl64">1144B</td>
			<td class="xl64">36 cm length x 20.5 cm width x 13.5 cm height</td>
		</tr>
		<tr>
			<td class="xl63">Chipped wood bedding</td>
			<td class="xl64">Abedd (Austria)</td>
			<td class="xl64">LTE E-001</td>
			<td class="xl64">3 cm high</td>
		</tr>
		<tr>
			<td class="xl63">Peanut butter</td>
			<td class="xl64">Migros (Swizterland)</td>
			<td class="xl64">NA</td>
			<td align="right" class="xl65">1:10</td>
		</tr>
		<tr>
			<td class="xl63">2-Methylbutyric</td>
			<td class="xl64">Sigma Aldrich (Switzerland)</td>
			<td class="xl64">W269514</td>
			<td class="xl64">Pure</td>
		</tr>
		<tr>
			<td class="xl63">Female Urine from fertile females of same mouse strain</td>
			<td class="xl64">NA</td>
			<td class="xl64">NA</td>
			<td class="xl64">Dilution series</td>
		</tr>
		<tr>
			<td class="xl63">Camera</td>
			<td class="xl64">Olympus (US)</td>
			<td class="xl64">Camedia C-8080</td>
			<td class="xl64">MOV files</td>
		</tr>
		<tr>
			<td class="xl63">Quicktime for Java (Windows)</td>
			<td class="xl64">Apple (USA)</td>
			<td class="xl64">NA</td>
			<td class="xl64">video plugin for visualizing MOV files</td>
		</tr>
		<tr>
			<td class="xl63">Image J for Windows</td>
			<td class="xl64">NIH (USA)</td>
			<td class="xl64">NA</td>
			<td class="xl64">Video Processing/Analysis</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

simple and computer-assisted olfactory testing for mice

Der Geruchssinn ist stark zwischen den Arten konserviert und ist für die Fortpflanzung und das Überleben notwendig. Beim Menschen ist olfaction auch einer der Sinne, die mit der Alterung betroffen ist und ist ein starker Prädiktor für neurodegenerative Erkrankungen. Somit wird olfaction Testen als nicht-invasives diagnostisches Verfahren zu neurologischen Defiziten frühzeitig detektieren. Um die Mechanismen olfaktorischen Netzwerk Anfälligkeit zugrunde zu verstehen, hat Geruchsforschung in Nagetieren Dynamik in den letzten zehn Jahren gewonnen. Hier präsentieren wir eine sehr einfache, Zeit effiziente und reproduzierbare Geruchstestverfahren der angeborenen Geruchswahrnehmung und Sensitivität in Mäusen ohne die Notwendigkeit einer vorherigen Nahrung oder Wasser Beschränkung. Die Tests werden in einer vertrauten Umgebung zu den Mäusen durchgeführt, erfordern nur die Düfte und ein 2 min-Sitzung von Geruchsbelastung. Die Analyse wird durchgeführt, Post-hoc, mit computergestützten Befehlen auf ImageJ und kann deshalb sein,, Durchgeführt von Anfang bis von einem Forscher zu beenden. Dieses Protokoll erfordert keine spezielle Hardware oder Konfiguration und wird für jedes Labor Interesse an einem Test Geruchswahrnehmung und Empfindlichkeit angezeigt.

Die Wahrnehmung Test misst die Anziehungskraft auf Erdnussbutter und Vermeidung zu 2-MB-Säure. Drei Gruppen von Mäusen getestet und die Zeit, in der &quot;Geruch Perimeter&quot; verbracht werden quantifiziert im Vergleich zu Wasser. In der Präferenz-Test, in der Kontrollgruppe A zeigt signifikante Bevorzugung der Geruch im Vergleich zu Wasser (t 8 = 2,52, p &lt;0,05). Auf der anderen Seite, wird die Gruppe B keine signifikante Anziehungskraft auf Erdnussbutter zeigen und verbringt mehr Zeit mit Wasser (t <...

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Simple and Computer-assisted Olfactory Testing for Mice

We present a simple and unbiased olfactory test in mice. With this protocol olfactory discrimination, preference, avoidance and sensitivity to a novel odor as compared to water can be assessed in single behavioral sessions. This method is indicated for a single experimenter and analysis is based on computer-assisted video processing.

Einfache und Computergestützte Riechtests für Mäuse

Olfaction is highly conserved among species and is required for reproduction and survival.
In humans, olfaction is also one of the senses that is affected ...

simple-and-computer-assisted-olfactory-testing-for-mice

Research

JoVE Journal

Behavior

9.9K Aufrufe.  University of Fribourg. We present a simple and unbiased olfactory test in mice. With this protocol olfactory discrimination, preference, avoidance and sensitivity to a novel odor as compared to water can be assessed in single behavioral sessions. This method is indicated for a single experimenter and analysis is based on computer-assisted video processing. 

Serie: Simple and Computer-assisted Olfactory Testing for Mice

Contextual and Cued Fear Conditioning Test Using a Video Analyzing System in Mice

The contextual and cued fear conditioning test is one of the behavioral tests that assesses the ability of mice to learn and remember an association between environmental cues and aversive experiences. In this test, mice are placed into a conditioning chamber and are given parings of a conditioned stimulus (an auditory cue) and an aversive unconditioned stimulus (an electric footshock). After a delay time, the mice are exposed to the same conditioning chamber and a differently shaped chamber with presentation of the auditory cue. Freezing behavior during the test is measured as an index of fear memory. To analyze the behavior automatically, we have developed a video analyzing system using the ImageFZ application software program, which is available as a free download at http://www.mouse-phenotype.org/. Here, to show the details of our protocol, we demonstrate our procedure for the contextual and cued fear conditioning test in C57BL/6J mice using the ImageFZ system. In addition, we validated our protocol and the video analyzing system performance by comparing freezing time measured by the ImageFZ system or a photobeam-based computer measurement system with that scored by a human observer. As shown in our representative results, the data obtained by ImageFZ were similar to those analyzed by a human observer, indicating that the behavioral analysis using the ImageFZ system is highly reliable. The present movie article provides detailed information regarding the test procedures and will promote understanding of the experimental situation.

This article presents a protocol for a contextual and cued fear conditioning test using a video analyzing system to assess fear learning and memory in mice.

Kontextuelle und Cued Angst Anlage Test mit einer Video-Analyse-System bei Mäusen

The contextual and cued fear conditioning test is one of the behavioral tests that assesses the ability of mice to learn and remember an association ...

Forschung

Verhalten

Barnes Maze Testing Strategies with Small and Large Rodent Models

Spatial learning and memory of laboratory rodents is often assessed via navigational ability in mazes, most popular of which are the water and dry-land (Barnes) mazes. Improved performance over sessions or trials is thought to reflect learning and memory of the escape cage/platform location. Considered less stressful than water mazes, the Barnes maze is a relatively simple design of a circular platform top with several holes equally spaced around the perimeter edge. All but one of the holes are false-bottomed or blind-ending, while one leads to an escape cage. Mildly aversive stimuli (e.g.&#160;bright overhead lights) provide motivation to locate the escape cage. Latency to locate the escape cage can be measured during the session; however, additional endpoints typically require video recording. From those video recordings, use of automated tracking software can generate a variety of endpoints that are similar to those produced in water mazes (e.g.&#160;distance traveled, velocity/speed, time spent in the correct quadrant, time spent moving/resting, and confirmation of latency). Type of search strategy (i.e.&#160;random, serial, or direct) can be categorized as well. Barnes maze construction and testing methodologies can differ for small rodents, such as mice, and large rodents, such as rats. For example, while extra-maze cues are effective for rats, smaller wild rodents may require intra-maze cues with a visual barrier around the maze. Appropriate stimuli must be identified which motivate the rodent to locate the escape cage. Both Barnes and water mazes can be time consuming as 4-7 test trials are typically required to detect improved learning and memory performance (e.g.&#160;shorter latencies or path lengths to locate the escape platform or cage) and/or differences between experimental groups. Even so, the Barnes maze is a widely employed behavioral assessment measuring spatial navigational abilities and their potential disruption by genetic, neurobehavioral manipulations, or drug/ toxicant exposure.

The dry-land Barnes maze is widely used to measure spatial navigation ability in response to mildly aversive stimuli. Over consecutive days, performance (e.g.&#160;latency to locate escape cage) of control subjects improves, indicative of normal learning and memory. Differences between rats and mice necessitate apparatus and methodology changes that are detailed here.

Barnes Maze Teststrategien mit kleinen und großen Nager-Modelle

Spatial learning and memory of laboratory rodents is often assessed via navigational ability in mazes, most popular of which are the water and dry-land ...

Testing for Odor Discrimination and Habituation in Mice

This video demonstrates a technique to establish the presence of a normally functioning olfactory system in a mouse. The test helps determine whether the mouse can discriminate between non-social odors and social odors, whether the mouse habituates to a repeatedly presented odor, and whether the mouse demonstrates dishabituation when presented with a novel odor. Since many social behavior tests measure the experimental animal&#8217;s response to a familiar or novel mouse, false positives can be avoided by establishing that the animals can detect and discriminate between social odors. There are similar considerations in learning tests such as fear conditioning that use odor to create a novel environment or olfactory cues as an associative stimulus. Deficits in the olfactory system would impair the ability to distinguish between contexts and to form an association with an olfactory cue during fear conditioning. 
In the odor habitation/dishabituation test, the mouse is repeatedly presented with several odors. Each odor is presented three times for two minutes. The investigator records the sniffing time directed towards the odor as the measurement of olfactory responsiveness. A typical mouse shows a decrease in response to the odor over repeated presentations (habituation). The experimenter then presents a novel odor that elicits increased sniffing towards the new odor (dishabituation). After repeated presentation of the novel odor the animal again shows habituation. This protocol involves the presentation of water, two or more non-social odors, and two social odors. In addition to reducing experimental confounds, this test can provide information on the function of the olfactory systems of new knockout, knock-in, and conditional knockout mouse lines.

This manuscript describes a protocol to examine the olfactory system of rodents. The olfactory habituation/dishabituation test will allow investigators to determine whether a mouse habituates to a repeatedly presented odor and whether the mouse demonstrates dishabituation when presented a novel odor.

Die Prüfung auf Geruch Diskriminierung und Habituation in Mice

This video demonstrates a technique to establish the presence of a normally functioning olfactory system in a mouse. The test helps determine whether the ...

Morris Water Maze Test: Optimization for Mouse Strain and Testing Environment

The Morris water maze (MWM) is a commonly used task to assess hippocampal-dependent spatial learning and memory in transgenic mouse models of disease, including neurocognitive disorders such as Alzheimer&#8217;s disease. However, the background strain of the mouse model used can have a substantial effect on the observed behavioral phenotype, with some strains exhibiting superior learning ability relative to others. To ensure differences between transgene negative and transgene positive mice can be detected, identification of a training procedure sensitive to the background strain is essential. Failure to tailor the MWM protocol to the background strain of the mouse model may lead to under- or over- training, thereby masking group differences in probe trials. Here, a MWM protocol tailored for use with the F1 FVB/N x 129S6 background is described. This is a frequently used background strain to study the age-dependent effects of mutant P301L tau (rTg(TauP301L)4510 mice) on the memory deficits associated with Alzheimer&#8217;s disease. Also described is a strategy to re-optimize, as dictated by the particular testing environment utilized.

This manuscript describes a Morris water maze (MWM) protocol tailored for use with a commonly used mouse model of Alzheimer's disease. The MWM is widely used in transgenic mouse models. Implementation of a procedure sensitive to the background strain of the mouse model is essential for detecting group differences.

Morris Wasser-Labyrinth-Test: Optimierung für Mausstamm und Testumgebung

 The Morris water maze (MWM) is a commonly used task to assess hippocampal-dependent spatial learning and memory in transgenic mouse models of disease, ...

The Treadmill Fatigue Test: A Simple, High-throughput Assay of Fatigue-like Behavior for the Mouse

Fatigue is a prominent symptom in many diseases and disorders and reduces quality of life for many people. The lack of clear pathogenesis and failure of current interventions to adequately treat fatigue in all patients leaves a need for new treatment options. Despite the therapeutic need and importance of preclinical research in helping identify promising novel treatments, few preclinical assays of fatigue are available. Moreover, the most common preclinical assay used to assess fatigue-like behavior, voluntary wheel running, is not suitable for use with some strains of mice, may not be sensitive to drugs that reduce fatigue, and has relatively low throughput. The current protocol describes a novel, non-voluntary preclinical assay of fatigue-like behavior, the treadmill fatigue test, and provides evidence of its efficacy in detecting fatigue-like behavior in mice treated with a chemotherapy drug known to cause fatigue in humans and fatigue-like behavior in animals. This assay may be a beneficial alternative to wheel running, as fatigue-like behavior and potential interventions can be assessed in a greater number of mice over a shorter time frame, thus permitting faster discovery of new therapeutic options.

Fatigue is a common, undertreated and frequently poorly-understood symptom in many diseases and disorders. New preclinical assays of fatigue may help to improve current understanding and future treatment of fatigue. To that end, the current protocol provides a novel means of measuring fatigue-like behavior in the mouse.

Die Tretmühle Ermüdungstest: Eine einfache, Hochdurchsatz-Assay von Fatigue-ähnliches Verhalten für die Maus

Fatigue is a prominent symptom in many diseases and disorders and reduces quality of life for many people. The lack of clear pathogenesis and failure of ...

Task Interruption and Resumption Paradigm for Testing the Activation and Pursuit of an Abstract Thinking Goal

This protocol is based on the task interruption and resumption paradigm, the premise of which is that active goals lead to persistent behavior and thus a higher resumption rate after a period of delay or interruption. The task interruption and resumption protocol described in this research is tailored to test the activation of cognitive goals (e.g., a goal to think more abstractly). Cognitive goals may be pursued even during the interruption period; thus, to prevent this, the protocol involves cognitive distraction. The protocol consists of several stages. Specifically, the initial stage includes the goal activation process, where the treatment (versus control) condition receives a manipulation to activate the cognitive goal being tested by the researcher. In the next stage, participants are presented with the introduction of a task that is perceived to either satisfy or not satisfy the cognitive goal of interest. Importantly, this task is interrupted a few seconds after it begins. The task interruption forces a delay period and introduces a cognitive distraction to prevent the automatic pursuit and fulfillment of the cognitive goal. After the interruption period, participants are given a choice between resuming the interrupted task and abandoning the interrupted task to complete an alternative task instead. Among participants whose cognitive goals had been activated at the earlier stage, the task resumption rate should be higher if the task was perceived as an opportunity to satisfy (versus not satisfy) the goal. Such a finding would provide empirical evidence that the cognitive goal has been activated and pursued. In previous research, this protocol has been used to test whether causal uncertainty activates an abstract thinking goal. Adapting the protocol to test the activation of other cognitive goals is also discussed.

This protocol was designed to test the activation and pursuit of cognitive goals (e.g., an abstract thinking goal) using the task interruption and resumption paradigm. The protocol is suitable for cognitive goals that are automatically pursued once activated, as the distraction procedure prevents goal pursuit during the interruption period.

Aufgabe Unterbrechung und Wiederaufnahme Paradigma für die Prüfung der Aktivierung und Verfolgung eines abstrakten Denken Tor

This protocol is based on the task interruption and resumption paradigm, the premise of which is that active goals lead to persistent behavior and thus a ...

A Simple and Low-cost Assay for Measuring Ambulation in Mouse Models of Muscular Dystrophy

Measuring functional outcomes in the treatment of muscular dystrophy is an essential aspect of preclinical testing. The assessment of voluntary ambulation in mouse models is a non-invasive and reproducible activity assay that is directly analogous to measures of patient ambulation such as the 6-minute walk test and related mobility scores. Many common methods for testing mouse ambulation speed and distance are based on the open field test, where an animal&#39;s free movement within an arena is measured over time. One major downside to this approach is that commercial software and equipment for high-resolution motion tracking is expensive and may require transferring mice to specialized facilities for testing. Here, we describe a low-cost, video-based system for measuring mouse ambulation that utilizes free and open-source software. Using this protocol, we demonstrate that voluntary ambulation in the dystrophin-null mdx mouse model for Duchenne muscular dystrophy (DMD) is decreased relative to wild-type mouse activity. In mdx mice expressing the utrophin transgene, these activity deficits are not observed and the total distance traveled is indistinguishable from wild-type mice. This method is effective for measuring changes in voluntary ambulation associated with dystrophic pathology, and provides a versatile platform that can be readily adapted to diverse research settings.

This protocol describes a flexible, low-cost system for measuring mouse ambulation in an open field activity assay. We show that a 6-minute ambulation assay based on this system detects a decrease in voluntary movement in mdx mice, and accurately distinguishes improvement in a muscle-specific rescue of these animals.

Eine einfache und kostengünstige Test zur Messung der Gehfähigkeit in Mausmodellen der Muskeldystrophie

Measuring functional outcomes in the treatment of muscular dystrophy is an essential aspect of preclinical testing. The assessment of voluntary ambulation ...

A Simple Non-invasive Method for Temporary Knockdown of Upper Limb Proprioception

Proprioception may be the least well measured of all contributors to the neural control of movement. New precise, reliable measures of proprioception are needed for clinical diagnosis of impairment, and to measure outcomes of proprioceptive training. The purpose of this simple, non-invasive method is to temporarily knockdown upper limb proprioception in healthy adults, to an extent that would be useful in the development and testing of upper limb proprioception measures. Knockdown models have two main advantages over studying humans with impaired proprioception: participant availability and the ability to control the extent of impairment across participants. Current published methods of temporary proprioception knockdown of the upper limb, such as ischemic nerve blocks and cryotherapy, are invasive, impractical, or uncomfortable for the participant. Here, vibration over the ulnar groove was used to reduce upper limb proprioception. High frequency vibration may reduce proprioceptive acuity by inhibiting pacinian corpuscle-induced input. The effect of vibration used in this protocol was confirmed using two quantitative measures. This method was simple to administer, comfortable for participants, and practical.

The goal of this protocol is to demonstrate a practical method to temporarily interfere with proprioception in the upper limb of healthy humans.

Eine einfache nicht-invasive Methode für temporäre Knockdown von Propriozeption der oberen Extremität

Proprioception may be the least well measured of all contributors to the neural control of movement. New precise, reliable measures of proprioception are ...

Measuring Active and Passive Tameness Separately in Mice

Domesticated animals such as dogs and laboratory mice show a high level of tameness, which is important for humans to handle them easily. Tameness has two behavioral components: a reluctance to avoid humans (passive tameness) and a motivation to approach humans (active tameness). To quantify these components in mice, we previously developed behavioral tests for active tameness, passive tameness, and the willingness to stay on a human hand, each designed to be completed within 3 min. The data obtained were used for selective breeding, with a large number of mice analyzed per generation. The active tameness test measures the movement of the mouse toward a human hand and the contact it engages in. The passive tameness test measures the duration of time that a mouse tolerates human touch. In the stay-on-hand test, a mouse is placed on a human hand and touched slowly using the thumb of that hand; the duration of time that the animal remains on the hand is measured. Here, we describe the test set-up and apparatus, explain the procedures, and discuss the appropriate data analysis. Finally, we explain how to interpret the results.

Tameness in animals includes a reduction of avoidance responses to humans (passive tameness) and an increase in active approaches to humans (active tameness). Here, we describe detailed protocols for three behavioral tests (active tameness, passive tameness, and stay-on-hand tests) to separately measure the active and passive tameness of mice.

Messung der aktiven und passiven Zahmheit separat bei Mäusen

Domesticated animals such as dogs and laboratory mice show a high level of tameness, which is important for humans to handle them easily. Tameness has two ...

Computerized Adaptive Testing System of Functional Assessment of Stroke

The computerized adaptive testing system of the functional assessment of stroke (CAT-FAS) can simultaneously assess four functions (motor functions of the upper and lower extremities, postural control, and basic activities of daily living) with sufficient reliability and administrative efficiency. CAT, a modern measurement method, aims to provide a reliable estimate of the examinee's level of function rapidly. CAT administers only a few items whose item difficulties match an examinee's level of function and, thus, the administered items of CAT can provide sufficient information to reliably estimate the examinee's level of function in a short time. The CAT-FAS was developed through four steps: (1) determining the item bank, (2) determining the stopping rules, (3) validating the CAT-FAS, and (4) establishing a platform of online administration. The results of this study indicate that the CAT-FAS has sufficient administrative efficiency (average number of items = 8.5) and reliability (group-level Rasch reliability: 0.88 - 0.93; individual-level Rasch reliability: &#8805;70% of patients had Rasch reliability score &#8805;0.90) to simultaneously assess four functions in patients with stroke. In addition, because the CAT-FAS is a computer-based test, the CAT-FAS has three additional advantages: the automatic calculation of scores, the immediate storage of data, and the easy exporting of data. These advantages of the CAT-FAS will be beneficial to data management for clinicians and researchers.

Here, we present a protocol to develop the computerized adaptive testing system of the functional assessment of stroke (CAT-FAS). The CAT-FAS can simultaneously assess four functions (two motor functions [upper and lower extremities], postural control, and basic activities of daily living) with sufficient reliability and administrative efficiency.

EDV-adaptiven Testsystem funktionale Bewertung des Schlaganfalls

The computerized adaptive testing system of the functional assessment of stroke (CAT-FAS) can simultaneously assess four functions (motor functions of the ...