Monitorización del aprendizaje motor fino y asociativo en ratones mediante la escalera Erasmus

Resumen

En este artículo se presenta un protocolo que permite una evaluación no invasiva y automatizada del rendimiento de la motricidad fina, así como el aprendizaje motor adaptativo y asociativo ante retos, utilizando un dispositivo denominado Escalera Erasmus. La dificultad de la tarea se puede ajustar para detectar el deterioro motor que va desde grados mayores hasta sutiles.

Resumen

El comportamiento está moldeado por las acciones, y las acciones requieren habilidades motoras como la fuerza, la coordinación y el aprendizaje. Ninguno de los comportamientos esenciales para mantener la vida sería posible sin la capacidad de hacer la transición de una posición a otra. Desafortunadamente, las habilidades motoras pueden verse comprometidas en una amplia gama de enfermedades. Por lo tanto, investigar los mecanismos de las funciones motoras a nivel celular, molecular y de circuito, así como comprender los síntomas, las causas y la progresión de los trastornos motores, es crucial para desarrollar tratamientos efectivos. Los modelos de ratón se emplean con frecuencia para este propósito.

En este artículo se describe un protocolo que permite monitorizar diversos aspectos del rendimiento motor y el aprendizaje en ratones mediante una herramienta automatizada llamada Escalera Erasmus. El ensayo consta de dos fases: una fase inicial en la que se entrena a los ratones para que naveguen por una escalera horizontal construida con peldaños irregulares ("aprendizaje de la motricidad fina"), y una segunda fase en la que se presenta un obstáculo en el camino del animal en movimiento. La perturbación puede ser inesperada ("aprendizaje motor desafiado") o precedida por un tono auditivo ("aprendizaje motor asociativo"). La tarea es fácil de llevar a cabo y está totalmente respaldada por un software automatizado.

Este informe muestra cómo las diferentes lecturas de la prueba, cuando se analizan con métodos estadísticos sensibles, permiten un seguimiento fino de las habilidades motoras del ratón utilizando una pequeña cohorte de ratones. Proponemos que el método será altamente sensible para evaluar las adaptaciones motoras impulsadas por modificaciones ambientales, así como los déficits motores sutiles en etapa temprana en ratones mutantes con funciones motoras comprometidas.

Introducción

Se han desarrollado una variedad de pruebas para evaluar los fenotipos motores en ratones. Cada prueba proporciona información sobre un aspecto específico del comportamiento motor¹. Por ejemplo, la prueba de campo abierto informa sobre el estado general de locomoción y ansiedad; las pruebas de coordinación y equilibrio con rotarod y viga de marcha; El análisis de la huella tiene que ver con la marcha; la cinta de correr o la rueda de correr en el ejercicio físico forzado o voluntario; Y la rueda compleja tiene que ver con el aprendizaje de habilidades motoras. Para analizar los fenotipos motores de los ratones, los investigadores deben realizar....

Protocolo

En el presente estudio, se utilizaron ratones adultos (2-3 meses de edad) C57BL/6J de ambos sexos. Los animales fueron alojados de dos a cinco por jaula con acceso ad libitum a alimentos y agua en una unidad de animales bajo observación y se mantuvieron en un ambiente con temperatura controlada en un ciclo de luz y oscuridad de 12 horas. Todos los procedimientos se llevaron a cabo de acuerdo con la normativa europea y española (2010/63/UE; RD 53/2013) y fueron aprobados por el Comité de Ética de la Generalitat Valenciana y el comité de bienestar animal de la Universidad Miguel Hernández.

1. Configuración de la sala conductual....

Discusión

La Escalera Erasmus presenta grandes ventajas para la evaluación del fenotipo motor más allá de los enfoques actuales. Las pruebas son fáciles de realizar, automatizadas, reproducibles y permiten a los investigadores evaluar varios aspectos del comportamiento motor por separado utilizando una sola cohorte de ratones. En el presente estudio, la reproducibilidad permitió la generación de datos robustos con un pequeño número de ratones WT aprovechando las características del dispositivo, el diseño experimental y l.......

Materiales

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