Method Article
* Estos autores han contribuido por igual
El objetivo de las pruebas de comportamiento presentada aquí es detectar déficits funcionales en ratas después de la lesión cerebral traumática. Cuatro pruebas específicas se presentan que detectan déficits en conductas que reflejan el daño a áreas específicas del cerebro que a veces se extiende hasta un año después de la lesión.
Con la mayor incidencia de lesión de cerebro traumática (TBI) en poblaciones civiles y militares, TBI ahora se considera una enfermedad crónica; sin embargo, pocos estudios han investigado los efectos a largo plazo de las lesiones en modelos de roedores de TBI. Se muestra aquí son medidas conductuales que están bien establecidas en la investigación TBI para tiempos temprano después de la lesión, como dos semanas, hasta dos meses. Algunos de estos métodos se ha utilizado anteriormente en tiempos posteriores después de la lesión, hasta a un año, pero por muy pocos laboratorios. Los métodos demostraron aquí son una corta evaluación neurológica para probar reflejos, un equilibrio de viga a prueba de equilibrio, un paseo de la viga prueba de equilibrio y coordinación motora y una versión de la memoria de trabajo del laberinto de agua de Morris que puede ser sensible a los déficits en memoria de referencia. Ratas macho se manejaron y previamente entrenados para neurológica, equilibran y coordinación motora pruebas antes de recibir parasagital percusión fluido (FPI) o lesiones sham. Las ratas pueden ser probadas en la evaluación neurológica corto (neuroscore), el equilibrio de viga y la viga-caminata varias veces, durante la prueba en el laberinto de agua sólo se puede hacer una vez. Esta diferencia es porque las ratas pueden recordar la tarea, confundiendo así los resultados si se repite la prueba se intenta en el mismo animal. Cuando la prueba de uno a tres días después de la lesión, se detectaron diferencias significativas en todas las tareas no-cognitivos tres. Sin embargo, las diferencias en la tarea de paseo de la viga no eran perceptibles en más puntos del tiempo (después de 3 meses). Déficits fueron detectados en 3 meses en el viga de Balance y a los 6 meses en el neuroscore. Déficits en memoria de trabajo se detectaron a 12 meses después de lesión, y un déficit en la memoria de referencia apareció por primera vez a los 12 meses. Así, pruebas de comportamiento estándar pueden ser medidas útiles de déficits conductuales persistentes después de FPI.
Los métodos presentados aquí están diseñados para detectar déficits funcionales en áreas específicas del cerebro inducidas por un modelo experimental de TBI en la rata. Se describen cuatro pruebas de comportamiento diferente. En primer lugar, la evaluación neurológica corto, conocida como el neuroscore, se puede realizar sin necesidad de cualquier equipos especializados pero requiere práctica; Esta prueba detecta déficit en los reflejos. En segundo lugar, la prueba de equilibrio de viga detecta déficit en la capacidad de equilibrio. Esta tarea requiere el controlador a la rata basada en una escala ordinal y requiere cierto entrenamiento del controlador. La prueba de equilibrio de viga requiere un haz estrecho y es sensible a los déficits en el sistema vestibular. La tercera prueba evalúa coordinación vestibulomotor. Esta prueba es conocida como la tarea de la viga-a pie, y aunque algún entrenamiento previo de la rata se requiere, este procedimiento es más objetivo que las dos anteriores ya la latencia para atravesar la viga es una medida objetiva que no depende de la puntuación subjetiva. Esta diferencia es porque se mide el tiempo para atravesar un haz estrecho para llegar a una caja de seguridad. La prueba de caminata de la viga requiere un rayo más largo del viga de Balance, así como una caja de escape. Esta prueba mide el déficit en la coordinación motora y equilibrio y por lo tanto es sensible a los daños al cerebelo y áreas del cerebro relacionadas con motor. La versión de la memoria de trabajo del laberinto de agua de Morris (MWM-WM) principalmente pruebas de integración con la corteza prefrontal o la función ejecutiva y función hipocampal. La versión del laberinto acuático de Morris que se muestra puede emplearse para detectar déficits en la memoria de referencia1.
Estos métodos fueron elegidos en base a su historial bien establecido en la literatura. Cada uno ha sido eficaz en muchas manos desde diferentes laboratorios con múltiples cepas de ratas durante numerosos años de investigación. Sin embargo, en el pasado, después de la lesión mide hasta dos semanas después de que lesión se consideraron puntos de tiempo "crónica". Por lo tanto, para establecer técnicas conductuales para el estudio de los efectos crónicos de TBI en roedores, estos métodos bien conocidos necesarios para evaluar la sensibilidad para detectar TBI inducida por déficits en más puntos del tiempo después de la lesión. Mientras que ahora hay varios modelos de roedores de TBI, el modelo FPI es uno de los más utilizados y se aplica en este estudio. Este modelo fue publicado por primera vez en los años 502, y desde entonces, más de 1.000 documentos han empleado FPI en ratas3. La neuropatología de este tipo de lesiones ha sido bien descrita por nosotros4 y otros5,6,7. Brevemente, lesión neuronal en el hipocampo se ha demostrado para ser dependiente de la dosis utilizando Fluoro-Jade tinción en tiempos cortos después de la lesión, es decir, 24-48 h; mientras que bruto atrofia y cavitación incluyendo adelgazamiento de la cápsula interna y la corteza se ha divulgado en un año después de lesión6,7.
La representación más significativa de la función cerebral se evalúa mediante el uso de medidas de resultado conductuales después de una lesión cerebral experimental. Sin embargo, la gran mayoría de los experimentos FPI que utilicen medidas de resultado conductuales hace medidas relativamente temprano, típicamente de 1 a 14 días después de la lesión. Utilizando los métodos demostró aquí, que algunos déficits conductuales se pueden detectar a 12 meses después de la lesión1. Función neurológica, función de vestibulomotor gruesa y coordinación motora fina se evaluaron en los días después de la lesión (PIDs) 1-3 y en 3, 6 y 12 meses después de la cirugía, mediante una evaluación neurológica corto (Neuroscore; modificado de Schallert8), la Balanza de astil tarea y el paseo de la viga tarea9,10,11. Referencia y memoria de trabajo se evaluaron utilizando una versión de la memoria de trabajo de Morris agua laberinto1,12,13.
Todos los experimentos con animales son primero aprobados por el institucional Animal cuidado y uso de la Universidad del rama médico de Tejas, Galveston, Texas como dirigido por los institutos nacionales de salud guía para el cuidado y uso de animales de laboratorio (8ª edición, Consejo Nacional de investigación).
1. cirugías y percusión líquido LCT
2. Neuroscore formación y pruebas
3. equilibrio de viga entrenamiento y pruebas
4. Haz caminata entrenamiento y pruebas
5. trabajo memoria laberinto de agua
6. Análisis de datos
Resultados del procedimiento de neuroscore (figura 2) demuestran la posibilidad de falsos positivos (grupos SHAM y TBI en el día 0) y la sensibilidad de esta prueba para detectar pequeñas diferencias. Falsos positivos pueden ocurrir cuando la rata no es bien habituada al procedimiento, por lo que no es completamente relajado. Día 0 es antes de la cirugía, idealmente que todas las ratas deben alcanzar el criterio de una puntuación de 0 antes de entrar en un estudio. Días 1-3 demuestran la sensibilidad de esta prueba para detectar pequeños cambios en la puntuación. Si bien hay un potencial para una puntuación tan alta como el 21, puntuaciones superiores a 3 son inusuales en este modelo. En este ejemplo, repetido medidas ANOVA no revelaron ninguna diferencia entre días de INGENUO (p = 0,78) o simulado (p = 0.09); sin embargo, para el grupo de TCE se encontraron diferencias entre días (p < 0.05). Comparación pares de post-hoc indicaron que día 0 es significativamente diferente de los días 1, 2 y 3. Este resultado demuestra que la lesión produce cambios pequeños pero significativos en la evaluación neurológica.
Posterior análisis mediante la prueba de Kruskal-Wallis comparó INGENUO, SHAM y TBI cada día, seguida de post-hoc de Tukey para determinar exactamente dónde radican las diferencias. Para el día 0, la estadística de prueba fue de 13.37, p = 0,001, y farsa era perceptiblemente diferente del INGENUO (p = 0,008). Idealmente, no debería haber ninguna diferencia entre grupos en el día 0, como se han administrado sin tratamientos o procedimientos. En este caso, las ratas deben más habituadas al procedimiento, o transferidas a un estudio de comportamiento no. Para el día 1, la estadística de prueba fue 32.39, p = 9.75e-8, con la prueba post-hoc , indicando que la farsa y TBI fueron significativamente diferentes de INGENUO (p = 0,002, p = 5.9e-7, respectivamente). Para el día 2, la estadística de prueba fue 23.39, p = 8.34e-6 y SHAM y TBI eran diferentes de INGENUO (p = 0,002, p = 6.8e-5). Para el día 3, la estadística de prueba fue de 38.4, p = 4.59e-9, y otra vez, SHAM y TBI fueron significativamente diferentes de INGENUO (p = 0.001, p = 2.1e-8, respectivamente). Estos resultados apuntan al hecho de que la preparación de la farsa también produce algunos déficits en la evaluación neurológica en ocasiones después de lesión.
Representante de la viga de Balance resultados (figura 3) demuestran la sensibilidad de la prueba de equilibrio de viga a déficits poco después de la lesión (figura 3, izquierda) y en un momento ya después de la lesión (figura 3, derecha). La sensibilidad de la prueba de equilibrio de la viga a los efectos de la lesión cerebral disminuye con el tiempo, porque las ratas lesionadas edad y aumento de peso, han incrementado dificultad equilibrio en la viga. En momentos más adelante, el haz se activa para que las ratas están equilibrado en el lado más ancho de la viga. Sin embargo, por 6 meses después de lesión, esta prueba no es sensible a los efectos de la lesión como edad o peso confundir la capacidad para realizar la tarea (figura 3, derecha). Alternativamente, curación puede haber ocurrido en el sistema vestibular, y estos datos reflejan que la capacidad de las ratas para equilibrar alcanza el mismo nivel que los grupos de control.
Al comparar cada día ingenuo, SHAM y TBI, se utilizó la prueba de Kruskal-Wallis. Los resultados para los puntos de tiempo temprano después de lesiones se muestran en la figura 3, a la izquierda. En el día 0, la prueba de Kruskal-Wallis encontró el valor de la estadística de prueba que 6,81, p = 0.033. Hubo una diferencia significativa entre los grupos, con la de post-hoc Tukey mostrando que el ingenuo grupo era diferente simulado (p = 0.038); sin embargo, los tres grupos tenían medios muy por debajo de 2.0, indicando que todas las ratas habían reunido los criterios a seguir. Sería preferible que no diferencias entre grupos en el día 0, pero ya que todos los grupos están por debajo de 2, puede continuar en el estudio. El PID 1, la estadística de la prueba de Kruskal-Wallis fue 69.72, p = 7.25e-16. El post-hoc de Tukey mostró que el grupo de TCE fue significativamente diferente de la ingenua y la farsa de grupos (p = 4.9e-14, p = 9.1e-08, respectivamente). El día 2, la estadística de la prueba de Kruskal-Wallis fue 62.84 y p = 2.26e-14, con la prueba post-hoc mostrando TBI diferente de INGENUO y simulado (p = 1.0e-10, p = 2.1e-10 respectivamente). El día 3, la estadística de la prueba de Kruskal-Wallis fue 62.69 y p = 2.44e-14. La prueba post-hoc mostró diferentes de ingenuo y farsa, TBI (p = 9.6e-12, p = 1.7e-08, respectivamente). Además miramos para ver si había alguna diferencia entre días dentro de cada grupo. Uso repetido medidas ANOVA, INGENUO, no hubo diferencias entre días (p = 0.367). Para farsa y TBI hubo diferencias entre días (p = 0,002, p = 3.90e-29, respectivamente). Post-hoc comparaciones pares reveladas para simulacro día 1 es significativamente diferente del día 2 y día 3 (p = 0.001, p = 0,01, respectivamente), y para TBI, día 0 es significativamente diferente de la forma días 1, 2 y 3 (p < 2e-16, p = 5.5e-16 y p = 2.7e-13, respectivamente). Día 1 también es significativamente diferente de 3 días (p = 0,036).
A los 6 meses después de lesión, se realizaron comparaciones entre INGENUO, SHAM y TBI cada día utilizando la prueba de Kruskal-Wallis (figura 3, derecha). En el día 0, el valor de la estadística de prueba fue 3.36 y p = 0.187, así que no hubo diferencias en el día 0. Todos los medios estuvieron por debajo de 2, indicando que todas las ratas y los grupos cumplieron con los criterios a seguir en el estudio. La estadística de prueba fue el PID 1, 6.11, p = 0.047; sin embargo, el análisis post-hoc mediante la prueba de post hoc de Tukey demostró que ninguno de los grupos fueron significativamente diferente al contabilizar múltiples pruebas de hipótesis. El día 2, la estadística de prueba fue de 4.09, p = 0,13, ns, y el día 3, la estadística de prueba fue 2.91, p = 0,23, ns. Por lo tanto, no hubo diferencias entre los grupos de lesiones en cualquier día dado.
Además, observar las diferencias entre días dentro de los grupos de tratamiento, un ANOVA de medidas repetidas revelaron diferencias significativas entre días para INGENUOS, SHAM y TBI (p = 0.0003, p = 2.61e-5, p = 5.59e-7, respectivamente; Figura 3, derecha). Pruebas post-hoc demostraron las siguientes diferencias. Para INGENUOS, día 0 fue significativamente diferente de los días 1, 2 y 3 (p = 0,002, p = 0.044, p = 0,004, respectivamente). Para la farsa, todos los días fueron significativamente diferentes entre sí: día 0 fue significativamente diferente de los días 1, 2 y 3 (p = 0.0006, p = 0.001, p = 0,0006, respectivamente); Día 1 fue significativamente diferente de los días 2 y 3 (p = 0.031, p = 0,0006, respectivamente); y el día 2 fue significativamente diferente de 3 días (p = 0.044). Para TBI, es significativamente diferente de días 1, 2 y 3 día 0 (p = 0,0005, p = 0.0008, p = 0,0005, respectivamente).
Se muestran los resultados de la prueba de caminata de la viga en dos puntos del tiempo (figura 4). Similar al viga de Balance, esta prueba detecta déficit temprano después de la lesión (figura 4, izquierda). Sin embargo, a los 6 meses después de lesión, no hay diferencias significativas entre los grupos (figura 4, derecha), lo que sugiere curación ocurrieron en el grupo lesionado. Este resultado puede reflejar efectos de edad más avanzada y aumento de peso.
Para comparar INGENUO, SHAM y TBI cada día temprano después de la lesión, se utilizó un ANOVA unidireccional. No hubo diferencias en el día 0 (F = 0.859, p = 0.426) y todas las latencias por debajo de 5 s, indicando que todas las ratas cumplieron con los criterios a seguir en el estudio. El PID 1, hubo una prueba significativa estadística de 15.36, p = 1.18e-6. Prueba de post hoc de Tukey indicó una diferencia significativa entre LCT e INGENUO (p = 0.000004) y TBI y simulado (p = 0.0001). El día 2, hubo una diferencia significativa entre los grupos (F = 9.49, p = 0.0002). Pruebas post hoc revelaron diferencias entre LCT e INGENUO (p = 0.0002) y TBI y simulado (p = 0,005). El día 3, la estadística general de la prueba es igual a 6.27, p = 0.0025, indicando que existen diferencias entre los grupos. Post-hoc de Tukey demostró que otra vez, TBI era diferente de INGENUO y falso (p = 0,003, p = 0.035, respectivamente).
Utilizando una medida repetida unidireccional ANOVA, se analizaron diferencias entre días dentro de los grupos de tratamiento. En primer lugar se comprobó la hipótesis de esfericidad para cada grupo. El factor (día) no cumplía con el supuesto de esfericidad para los grupos INGENUO o simulado, por lo tanto la corrección de continuidad, invernadero Grier se aplicó a los grupos. Para la farsa, no hubo diferencias entre días (p = 0.066), INGENUO y TBI había (p = 0,006, p = 2.89E-7, respectivamente). Las comparaciones post-hoc mostró por INGENUO, la diferencia fue entre el día 0 y día 1 (p = 0.003). Para TBI, las diferencias fueron entre el día 0 y días 1, 2 y 3 (p = 9.2e-6, p = 0,0005, p = 0,002, respectivamente), y había una diferencia entre el día 1 y día 3 (p = 0,018).
6 meses después de lesión, no hubo diferencias significativas entre INGENUO, simulado o TBI en cualquier día (día 0, F = 0,315, p = 0.732; Día 1, F = 0,336, p = 0.717; Día 2, F = 0.5, p = 0,61; Día 3, F = 1.17, p = 0.322; Figura 4, derecha). Al comparar las diferencias entre días dentro de cada grupo, hubo una diferencia significativa en el grupo de TCE (p = 0,026), día 0 ser distinto a los días 1, 2 y 3 (p = 0,026, p = 0,002, p = 0.002). No hubo diferencias entre los días INGENUO o SHAM (p = 0.104, p = 0.063, respectivamente).
Datos de la versión de la memoria de trabajo del laberinto acuático de Morris se pueden graficar en una variedad de maneras. Aquí demostramos los resultados (figura 5, izquierda) de 3 meses y 12 meses (figura 5, derecha) después de lesión con línea de gráficas para representar el curso del tiempo y diagramas de caja para proporcionar un resumen general de los datos (figura 5, abajo). Podemos entonces visualizar comparaciones 1 ensayo y ensayo 2 comparaciones independientemente en cada día, así como diferencias general debido a una lesión. Latencias de ensayo 1 representan la memoria de referencia y Trial 2 latencias representan la memoria de trabajo.
Los datos de las ratas 3 meses después de la lesión se muestran en la figura 5, izquierda. Ensayo 1 (figura 5, superior izquierda), al comparar INGENUO, SHAM y TBI, sólo día 4 mostró una diferencia significativa entre los grupos (F = 4.12, p = 0.025), con el post-hoc de Tukey indica que TBI era diferente de INGENUO (p = 0.019). Ensayo 2 (figura 5, centro izquierda), había una diferencia significativa: el día 1 (F = 5,93, p = 0.006), con análisis post-hoc indicando que TBI era diferente de SHAM (p = 0,005). El ANOVA de medidas repetidas no se encontró una diferencia global entre grupos de lesiones a los 3 meses (p = 0,56). Estos resultados sugieren que estas ratas tienen déficit pequeño pero significativo en referencia, así como memoria de trabajo a los 3 meses después de lesión.
A los 12 meses después de lesión, comparación ensayo 1 ingenua, SHAM y TBI (figura 5, derecha), repetido medidas ANOVA demostraron un efecto general significativo de lesiones (F = 3.94, p = 0,03). Comparaciones de pares revelaron que TBI fue significativamente diferente de INGENUO y falso (p = 0,043 y p = 0.006., respectivamente) (figura 5, abajo a la derecha). Además, comparando grupos de lesiones en cada día, utilizando un ANOVA unidireccional, se detectó una diferencia significativa en el día 3 (F = 7.28, p = 0.003). Comparación post-hoc reveló que TBI era diferente de SHAM (p = 0.0018) (figura 5, arriba a la derecha). Para el ensayo 2, medidas repetidas ANOVA encontraron una diferencia significativa debido a una lesión (F = 3.97, p = 0,029), con post-hoc pares comparaciones detectar la diferencia entre LCT y simulado (p = 0,017) (figura 5 , abajo a la derecha). ANOVA unidireccional en cada día encontraron diferencias significativas en los días 2 y 4. El día 2 (F = 4.02, p = 0.028), post-hoc de Tukey determinó que TBI era diferente de SHAM (p = 0.023). En el día 4 (F = 4.12, p = 0.026), análisis post-hoc encontraron una diferencia entre LCT y simulado (p = 0.025) (figura 5, centro derecha).
Figura 1. Diagrama del laberinto de agua. Este diagrama muestra las localizaciones de la plataforma posibles (1, 2, 3, 4) y puntos de partida (N, S, E, W) para el laberinto de agua de Morris de memoria de trabajo. Las ratas se permiten dos ensayos de cada emparejamiento de ubicación/plataforma partida. Hay un intervalo entre ensayos de 15 s y 4 min el resto en una cámara de calentamiento entre pares de ensayos para un total de cuatro pares de ensayos para cada sesión diaria. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Figura 2. Resultados de la prueba de neuroscore Todas las ratas fueron capacitadas para tareas pruebas reflejas simples antes del día 0 (véase el texto para obtener más información sobre formación, pruebas y puntuación). Resultados se muestran como mediana (línea negra), primeras y terceros cuartiles (límites de caja) y 10th y 90º percentiles (barras de error). La media también se indica por las líneas rojas y los puntos como puntos negros. Se presentan datos para la línea de base de día 0 y días después de la lesión 1-3. Los resultados del post-hoc t-test para cada punto del tiempo se muestran en los gráficos: * p < 0.001 vs TBI día 0; ^ p < 0.001 vs mismo día INGENUO. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Figura 3. Resultados de la prueba de equilibrio de viga Todas las ratas fueron entrenadas para equilibrar en la viga hasta que podría equilibrar por 60 s para tres ensayos consecutivos (Ver texto para detalles sobre capacitación, pruebas y puntuación). En pruebas posteriores, las ratas se calificaron en una escala de 1 a 6 con 1 que significa el equilibrio normal y 6 lo que significa ningún intento de permanecer en la viga. Resultados se muestran como mediana (línea negra), primeras y terceros cuartiles (límites de caja) y 10th y 90º percentiles (barras de error). La media también se indica por las líneas rojas y los puntos como puntos negros. Se presentan datos para la línea de base de día 0 puntuación, días después de la lesión (izquierda) 1-3 y 6 meses después de la lesión (derecha). Los resultados del post-hoc t-test para cada punto del tiempo se muestran en los gráficos. Días 0-3: * P < 0.001vs TBI día 0; ^ p < 0,001 vs mismo día INGENUO; @ p < 0.001 vs mismo día simulado. De 6 meses: * p < 0.001vs TBI día 0; # p < 0.001 vs ingenuidad día 0; & p < 0.001 vs impostor día 0. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Figura 4. Resultados de la prueba a pie de viga Todas las ratas fueron entrenadas para atravesar la viga mientras que teje entre postes para escapar en una caja de seguridad. Fueron entrenados hasta que cumplían criterios de ≤ 5 s en tres ensayos consecutivos (Ver texto para detalles sobre capacitación, pruebas y puntuación). Prueba de línea de base se completó en el día 0 y las ratas fueron probadas posteriormente en los días 1-3 después de la lesión (izquierda). También fue el caso de un subconjunto de las ratas a los 6 meses después de la lesión (derecha). Los resultados se graficaron como mediana (línea negra), primeras y terceros cuartiles (límites de caja) y 10th y 90º percentiles (barras de error). La media también es indicada por las líneas rojas y los puntos como puntos negros. En los gráficos se muestran los resultados de las pruebas post-hoc para cada punto del tiempo. Días 0-3: * P < 0.001vs TBI día 0; ^ p < 0,001 vs mismo día INGENUO; @ p < 0,001 vs mismo día simulado; De 6 meses: * p < 0.001vs TBI día 0. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Figura 5. Resultados de la memoria de trabajo Morris laberinto de agua. Resultados se muestran para los grupos de ratas a los 3 meses (columna izquierda) y 12 meses (columna derecha). Los paneles superiores muestran las latencias promedio (tiempo que tardaron las ratas para encontrar la plataforma) en los primeros ensayos de la Asociación de dos ensayos para cada uno de los cinco días de prueba. Los paneles medios muestran las latencias promedio de los ensayos de segundo cada día. Resultados de los análisis post-hoc se muestran en los gráficos (* p < 0.05 vs mismo día simulado; ^ p < 0.05 vs mismo día INGENUO). Los paneles inferiores un resumen de los resultados que muestra la mediana (línea negra), 25 demayo y 75 percentiles deth (límites de caja) y 10th y 90º percentiles (barras de error). La media también se indica por las líneas rojas y los puntos como puntos negros. Resultados de los análisis post-hoc se muestran en los gráficos (*p < 0.05 vs mismo ensayo simulado, ^ p < 0.05 vs mismo juicio INGENUO). Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Al realizar cualquier tipo de pruebas de comportamiento, es fundamental ser constante. Este detalle incluye muchas consideraciones que parecen insignificantes pero que tienen un impacto importante en la respuesta del animal. Un paso importante que no puede soslayarse es la aclimatación de los animales para su hogar-jaula/situación antes de cualquier experimento. Esta preparación reduce los efectos de la respuesta de estrés fisiológico de los animales, que pueden alterar los resultados conductuales18. Del mismo modo, es absolutamente esencial que cada esfuerzo es hecho para manejar todos los animales de la misma manera. Esta consistencia incluye, como aclimatación se mencionó anteriormente, a la vivienda y aclimatación a manipulación y transporte entre las habitaciones antes del entrenamiento o de prueba. Este concepto no se puede exagerar. Manejo de animales descuidado es desastroso para cualquier prueba comportamiento19. Asimismo, cada esfuerzo debe hacerse para animales de prueba a la misma hora del día, ya sea durante su ciclo de claro u oscuro. Para las pruebas aquí, prueba en fase de claro u oscuro es aceptable, siempre y cuando las pruebas se realizan constantemente. Prueba hecha en diferentes momentos durante el ciclo circadiano se ha demostrado para alterar los resultados conductuales18,20. Además, el controlador, así como el animal debe estar en un estado de calma, libre de estrés para maximizar la exactitud de los resultados.
Particularmente en el caso de lo Neuroscore negativos y falsos positivos son comunes. Falsos positivos ocurren típicamente cuando un animal no es totalmente habituado al manejo y prueba. El animal debe estar completamente relajado la respuesta observada es reflexiva y no debido a los músculos apretando de reacción a estrés o miedo. Un controlador de tensión puede influir en los resultados mediante la transmisión de estrés para el animal. Por lo tanto, manteniendo la rata demasiado apretado o demasiado flojo pueden tanto ser problemáticos. Además, si el controlador está nervioso, esto puede confundir la reacción de las ratas. También existe el riesgo de que un observador inexperto malinterpretan la respuesta de la rata. Buen entrenamiento y mucha práctica son esenciales para el éxito y la consistencia de la Neuroscore.
En general, la preocupación principal con estas pruebas es la falta de una gran diferencia y a veces no hay diferencia, entre grupos de tratamiento. Puesto que los animales pueden reaccionar diferentemente a diferentes controladores, ruidos, veces de día y potencialmente, temporada21, se debe hacer todo lo posible para reducir los posibles factores de confusión.
Los resultados de las tareas de equilibrio de viga y viga-a pie que se muestra a continuación demuestran que estas pruebas son útiles después de lesión para detectar déficits en la función vestibulomotor. Estos déficits suelen resolución por tiempo1,14. En este modelo, a los 6 meses después de lesión, han resuelto los déficit inducidos por la lesión. Los resultados del punto de tiempo de 6 meses indican que no hay diferencias entre INGENUO, simulado o lesionados de las ratas; sin embargo, todas las ratas han sido relajantes en sus jaulas hogar durante 6 meses, envejecimiento y aumentar de peso. Así, por el momento volver a los 6 meses después de la cirugía (o equivalentes en el caso de INGENUO), esencialmente están volviendo viejo y gordo, y por lo tanto todos los grupos no funcionan tan bien como lo hizo frente a sus valores basales día 0 resultados.
Otra consideración importante es que la prueba de comportamiento utilizada es la prueba correcta. Por ejemplo, las pruebas que aquí se piensan para representar la función de áreas específicas del cerebro. Un ejemplo es el sistema vestibular, que es importante para el equilibrio. Áreas del cerebro involucradas en la función sensoriomotora, tales como la corteza incluyendo la corteza sensoriomotora, el tálamo, las neuronas corticoespinales, ganglios basales, nigro-estriado, para nombrar unos pocos, son todos los involucrados en la coordinación de vestibulomotor. Así, los déficits en la balanza de astil o haz caminata indican posibles déficits en estas áreas. Además, el hipocampo y la corteza prefrontal están implicados en el aprendizaje y la memoria las funciones probadas por el laberinto de agua de memoria de trabajo. Incluso cuando se selecciona la prueba correcta, las limitaciones de las pruebas que se emplean deben tenerse en cuenta. Por ejemplo, ninguna de las pruebas presentadas aquí son sensible a los déficits en el estado de ánimo, como depresión, ansiedad o las interacciones sociales tales como impulsividad, agresión y toma de decisiones. Para reiterar, es imprescindible elegir la prueba apropiada para el área de comportamiento y de cerebro ser evaluados.
Interpretación y análisis de datos conductuales deben ser abordados con precaución. Se recomienda incluir análisis de poder de cada tipo de ensayo por separado, ya que, utilizando un resultado conductual como una medida de un déficit neuronal, es por su naturaleza, una medida cruda de un sutil efecto. Además, diferentes pruebas requieren diferentes tipos de análisis estadísticos. Por ejemplo, los ensayos Neuroscore y viga de equilibrio descritos dependen de la interpretación de un observador capacitado para anotar el comportamiento utilizando una escala ordinal. Estos tipos de datos no son continuos y no normalmente distribuido, entonces no paramétrica estadística debe ser utilizada, como el test de Kruskal-Wallis, según lo demostrado en las secciones 6.1 y 6.2. Alternativamente, el paseo de la viga y pruebas de laberinto de agua de memoria de trabajo producen datos que son continuos y normalmente distribuido, tan paramétrica estadística se puede utilizar, como ANOVA unidireccional o medidas repetidas ANOVA dos vías, como se muestra en las secciones 6.3 y 6.4.
Las tareas conductuales presentadas aquí han resistido la prueba del tiempo y dan resultados reproducibles, especialmente cuando se combina con el modelo FPI en ratas, aunque existen muchos otros métodos de pruebas de comportamiento para la lesión cerebral. La neuroscore es una corta evaluación realizada con un mínimo de equipo. Otras pruebas de reflejos y la fuerza están disponibles y podrían incorporarse una evaluación neurológica, como la tarea del lateral de la pulsión, la aquinesia prueba, la prueba del plano inclinado y fuerza de prensión (ver Fujimoto et al. 22 y oro et al. 23). el equilibrio de viga y viga-paseo tareas descritas son las medidas de vestibulomotor déficits después de lesión. Coordinación de Vestibulomotor puede considerarse una medida de comportamiento locomotor bruto, mientras que otras medidas de déficit locomotor bruta incluyen el Rotarod, el poste giratorio y abierta actividad de campo. La capacidad de nadar, medida como velocidad de nado en el laberinto de agua, es también una indicación de la coordinación motora gruesa22,23. La tarea de laberinto de agua de la memoria de trabajo completa este conjunto de pruebas de detección tanto de referencia (indicados por la prueba 1) déficits de la memoria y trabajar déficits de memoria (indicados por Trial 2 o la diferencia entre la prueba 1 y 2 de prueba). Otras medidas de la función cognitiva incluyen el laberinto radial de ocho brazos, el laberinto de Barnes, la prueba de reconocimiento de objetos nuevos y variantes del laberinto de agua. Estas variaciones incluyen el original laberinto acuático de Morris y el laberinto de Lashley III (otra vez ver Fujimoto et al. 22 y oro et al. 23). esta batería de pruebas ha demostrado para ser útil después de lesiones y, en diversos grados, que a 12 meses después de la lesión1.
Además, las tareas demostradas aquí pueden utilizarse con diferentes cepas, sexo y edad de las ratas; sin embargo, puede necesitar alojamiento para diferentes tamaños y en los casos de mayor fragilidad. Por ejemplo, las ratas mayores, más pesadas necesitan un haz más amplio para la tarea de la viga de Balance y las ratas envejecidas, frágiles, puede necesitar laberinto de menor duración de los tiempos de nadar en el agua. Así, hay espacio para la flexibilidad en estas pruebas y potencial para el desarrollo de nuevas pruebas para hipótesis y situaciones diferentes.
Los autores no tienen nada que revelar.
Agradecemos Ian Bolding asistencia quirúrgica preparación de temas y Elizabeth Sumner para su edición meticulosa. Estos estudios fueron terminados como parte de un equipo financiado por el proyecto de Moody ' s de investigación traslacional de lesión de cerebro traumática.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Sprague-Dawley rats | Charles Rivers Laboratories 251 Ballardvale St Wilmington, MA 01887-1096 Phone: 800-522-7287 | CD-IGS rats, strain code 001 | male, albino, 300-350g at arrival |
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Beam-Balance | |||
Beam | home built | wood, 25" l x 1" h x 3/4" w sealed with polyurethane varnish | |
C-clamp | Home Depot | 1422-C | 2 1/2" |
barrier | Home Depot | styrofoam, 18" x 17 1/2" | |
table (for both BB & BW) | generic office supply | 37" h x 30" w x 60" l | |
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Beam-Walk | |||
Beam | home built | wood 38-1/2" l x 1-3/4" h x 1" w sealed with polyurethane varnish (~ 37" off floor) | |
escape box | home built | woodpainted black 12 1/2 " l x 9" h x 7-1/4" w | |
nails (pegs) | 2" | ||
hinges | |||
clamps | |||
white noise machine | San Diego Instruments 9155 Brown Deer Rd, Suite 8 San Diego, CA 92121 Phone: (858)530-2600 | http://www.sandiegoinstruments.com/libraries/misc/datasheets/whitenoise.pdf | |
light | Home Depot | ||
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Morris Water Maze | |||
fiberglass pool | manufacturer unknown | ||
(similar to one made by SDI) | San Diego Instruments | 7000-0723 | 72" diameter x 30" deep (~ 500 gal) |
plexiglass platform | hand-made by Maggie Parsley | 10 cm diameter, 26" tall with silicone applied to the surface of the platform to provide a gripping surface | |
(similar to one made by SDI) | SDI | 7500-0272 | |
plexiglass animal boxes w/ lids | UTMB Machine Shop | 2 boxes, 10" w x 16" L x 9" h | |
spot lights/ heat lamps | Home Depot | 3 around pool, 2 over boxes to dry animals | |
AnyMaze | San Diego Instruments 9155 Brown Deer Rd, Suite 8 San Diego, CA 92121 Phone: (858)530-2600 | /9001 | http://www.sandiegoinstruments.com/any-maze-video-tracking/ |
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