El Wellcome Trust para proporcionar fondos de acceso abierto a la Universidad de Oxford. Robert Deacon es un miembro del grupo de Oxford OXION, financiado por el Wellcome Trust conceder WT084655MA.

1. Excavación 1. Aparato Varios diseños de contenedores fueron juzgados (por ejemplo una jarra de metal que pueda ser de fácil limpieza, pero los ratones se mostraban reacios a entrar en él). Con el tiempo se descubrió que un trozo de tubo de bajada de plástico (como conectada a los canalones de las casas) un poco elevado en un extremo para evitar el desplazamiento accidental (no intencionada) de pellets de alimentos y sellada en el otro extremo, fue un eficiente aparato. Burrows ahora se hacen de bajante de plástico, 68 mm de diámetro, cortados en longitudes de 20 cm de largo (Figura 1). Un extremo está sellado con un tapón de 12 mm de fibra de densidad media (MDF). (La protección respiratoria se recomienda cuando se trabaja con mdf). Para la limpieza e impermeabilización, un compuesto resistente al agua masilla adhesiva se puede aplicar a las superficies interior y exterior de la mdf, además de servir para pegar en el tubo de madriguera. Tornillos de la máquina (5 cm de largo) se utilizan para elevar el otro extremo of el tubo de 3 cm del suelo. Dos agujeros son perforados a 1 cm del extremo abierto del tubo de madriguera en un ángulo de 90 ° y los tornillos insertados y apretados 4. El diámetro de las madrigueras es probablemente crítica, Schmid-Holmes et al 19 observaron que los ratones en la naturaleza &quot;madriguera limpia&quot; principalmente de tamaño similar al de nuestros seres madrigueras artificiales.. <img src="/files/ftp_upload/2607/2607fig1.jpg" alt="Figura 1" /> Figura 1. Un ratón en un tubo de madriguera. 2. Procedimiento <ol><li> Habituación Madriguera está normalmente espontánea, pero hay un elemento de aprendizaje determinado. El proceso de aprendizaje se ve reforzada por la facilitación social. Por lo tanto, colocar una madriguera llena toda la noche en la jaula grupo de ratones que luego de la prueba con un tratamiento. Cada madriguera se llena con 200 g de pellets de alimentos suministran generalmente en la dieta. (Esto se refiere a tque tipo denso comprimido de la dieta, y si un &quot;ampliado&quot; la dieta es en el uso de la madriguera llevará a cabo a menos de 200 g). Experimentadores deben tomar en consideración factores tales la hora de seleccionar un sustrato de madriguera. Si los ratones están en el racionamiento de alimentos (por ejemplo, para motivarlos a ejecutar una tarea de laberinto concurrente de aprendizaje) sustancias no alimenticias se pueden utilizar, por ejemplo, bolas de arcilla, tal como se utiliza en la línea de la superficie de la tierra en macetas de plantas de interior; guisante guijarros (piedras pequeñas ~ 1 cm de diámetro) y la arena. Guijarros y la arena del guisante, siendo tres veces más pesado que los pellets de alimentos, son sustitutos útiles para pellets de alimentos si los ratones están socavando muy vigorosamente, para evitar un &quot;efecto techo&quot;. </li><li> Línea de base Run (preferiblemente dos) de referencia de madriguera pruebas de 48 h, de la misma manera como se hace para realizar exámenes después del tratamiento propuesto. La prueba es óptima comenzó alrededor de 4 horas si los ratones se encuentran en una 0.700-1.900 h luz-oscuridad ciclo. Este es un momento delicadopara poner a prueba, ya que normalmente no se despierta en este momento y comienza a excavar más lentamente que si estuvieran bien en la fase de oscuridad y por lo tanto muy activo. Dos horas después del inicio, una &quot;instantánea&quot; de la medida se toma el peso de la comida enterrada, la madriguera se vacía en un recipiente tarado y pesado y los pellets reemplazado en la madriguera que se pone de nuevo en la jaula. Si el ratón está en la madriguera, sólo se vierte con cuidado y el contenido en el recipiente de pesada y vuelva a colocar el ratón en la jaula. El peso de madriguera a las dos horas se calcula mediante la resta de los 200 g. La lectura final que se adopte la mañana siguiente. El tiempo no es crítico ya que los ratones se han vuelto a dormir (a menudo en la madriguera) y están socavando ya no activa. Use la medición de 2 horas tomadas en el segundo intento para formar grupos equilibrados de rendimiento de referencia. Como madriguera aumenta con la práctica 17, una línea de base también ayuda a los ratones para llegar a asinto más establerendimiento Totic que revela los efectos del tratamiento mejor. </li><li> Pruebas Para la prueba, después de los tratamientos se administran a los ratones se les da la prueba de madriguera exactamente el mismo que en la fase de línea de base. Si la prueba de madriguera se va a utilizar crónica, se recomienda que al menos 48 horas por separado las pruebas para evitar una disminución en el rendimiento debido a la sobre-exposición a la intervención. </li><li> Nota No sustituya la comida enterrada en el piso de la jaula en la madriguera. Incluso si el ratón no se ha excavado nada, lleve a cabo el proceso de pesaje como lo haría si madriguera había ocurrido, la perturbación causada por el peso tiende a estimular el comportamiento, y los ratones que ya se han excavado algunos de los sustratos a menudo se iniciará madriguera con renovado vigor después de la proceso de pesada. </li></ol> 2. Resultados esperados C57 ~ BL / 6 ratones por lo general excavan alrededor de 70 g en las primeras dos horas, y cerca de 200 gdurante la noche. Ratones del hipocampo lesionado a menudo excavan a menos de 5 g 11 (Figura 2). Enfermedad priónica inhibe madriguera 1,2, al igual que la administración de lipopolisacárido 20. Madriguera puede detectar priones (scrapie) la enfermedad a las 10-12 semanas después de la inyección de homogeneizado de cerebro enfermo, mientras que los signos clínicos sólo aparecen a las 22 semanas 13. (Figura 3). Madriguera ha demostrado ser sensible a las diferencias de cepa 15 y knock-out de potasio subunidades de los canales iónicos 10. <img src="/files/ftp_upload/2607/2607fig2.jpg" alt="Figura 2" /> Figura 2. Peso de pellets de alimentos (mediana y rango intercuartil) excavado en dos horas por el control y ratones con lesiones del hipocampo. Esta última madriguera significativamente menor que los controles (P = 0,0001). <img src="/files/ftp_upload/2607/2607fig3.jpg" alt="Figura 3" /> Figura 3. Peso de lapellets de alimentos (medio) enterradas durante la noche por el control y ratones infectados con scrapie. Madriguera aumenta (con prácticas) en los dos grupos de 7 a 10 semanas después de la inyección, pero desde la semana 12 la disminución de madriguera en el grupo de la tembladera y la diferencia entre los grupos se hace estadísticamente significativa (superior a dos errores estándar de la media). 3. Discusión Hemos probado madriguera en otras especies de roedores - ratas, jerbos, hámsteres y los ratones espinosos Egipto 8. Todos, menos el último podría ser inducido a cantidades considerables madrigueras de sustratos terrestres tales como grava o arena, pero madriguera de pellets de comida era mucho menor, incluso después de una amplia experiencia con los materiales terrestres. La razón de esta diferencia de los ratones no se conoce. Después de este trabajo se ha hecho, se descubrió que los ratones espinosos egipcio de hecho no hacen madrigueras en la naturaleza, sino que pueden ocupar madrigueras de los jerbos, también la superficie de las hectáreas naturalesBitat es a menudo muy duras. Reciente observación en Nairobi mostraron que, en el Acomys género, el ratón de Wilson espinosa (Acomys wilsoni) y espinosa Percival ratón (Acomys percivali), que se excavan en la naturaleza, también excavado en el laboratorio. 4. Anidación 1. Aparato Esta prueba se realiza en jaulas individuales, las mismas que utilizan para cavar son adecuados. Ropa de cama normal debe cubrir el suelo a una profundidad de 0,5 cm. (Variación en profundidad, y ropa de cama profunda, podría afectar a la construcción del nido). Cada caja se suministra con un &quot;Nestlet&quot;, un cuadrado de 5 cm de algodón en rama presionado (Ancare). 2. Procedimiento Los ratones se colocaron individualmente en las jaulas de anidación de aproximadamente una hora antes de la fase de oscuridad, y se evalúan los resultados a la mañana siguiente. Al igual que con madriguera, y por razones similares, el tiempo no es crítico. 3.Puntuación Los nidos son evaluados en una escala de 5 puntos (Figuras 4-8), y la cantidad de untorn Nestlet también pesó 5. <ol><li> El Nestlet es en gran parte intacta (&gt; 90% intacto). </li><li> El Nestlet está parcialmente roto (50-90% permanece intacto). </li><li> El Nestlet es sobre todo destrozado, pero a menudo no hay nido de identificación: &lt;50% de los Nestlet permanece intacta, pero &lt;90% se encuentra dentro de un cuarto de la zona de suelo de la jaula, es decir, el algodón no se recoge en un nido, pero la propagación alrededor de la jaula . Nota: El material a veces puede estar en un área de anidación en sentido amplio, pero la definición fundamental es que el 50-90% ha sido destrozado. </li><li> Un nido de identificación, pero plano:&gt; 90% de la Nestlet está roto, el material es recogido en un nido dentro de un cuarto del área de piso de la jaula, pero la jerarquía es plana, con paredes más altas que la altura del cuerpo del ratón (acurrucado en su lado) en menos del 50% de su circunferencia. </li><li> A n (casi) perfectoest:&gt; 90% de la Nestlet está roto, el nido es un cráter, con muros más altos que la altura del cuerpo del ratón en más del 50% de su circunferencia. </li></ol> Cuando los criterios no están de acuerdo dividir la diferencia. Por ejemplo, un nido perfecto con una pieza de 0,7 g triturar anotaría 4.5. <img src="/files/ftp_upload/2607/2607fig4.jpg" alt="Figura 4" /> Figura 4. Nido de puntuación 1 <img src="/files/ftp_upload/2607/2607fig5.jpg" alt="Figura 5" /> Figura 5. Nido de puntuación 2 <img src="/files/ftp_upload/2607/2607fig6.jpg" alt="Figura 6" /> Figura 6. Nido de puntuación de 3 <img src="/files/ftp_upload/2607/2607fig7.jpg" alt="Figura 7" /> Figura 7. Puntuación Nido 4 <img src="/files/ftp_upload/2607/2607fig8.jpg" alt="Figura 8" /> Figura 8. Scor Nidoe 5 4. Resultados esperados Los varones y las hembras hacen sus nidos, ya que su propósito es la termorregulación, además de ser asociados con la reproducción. Para los ratones C57BL / 6, las puntuaciones de nido para hombres y mujeres están en el mismo rango, aunque no hemos hecho una comparación controlada en un solo experimento. La mayoría de los ratones C57BL / 6 puntuación de 4-5 en la construcción del nido, pero cuando el hipocampo está lesionado de la mediana de la puntuación sería de alrededor de 1.2, un puntaje de 3 es poco probable que se supere la velocidad (Figura 9). Anidación también ha demostrado ser sensible a las enfermedades priónicas en torno a las 10-12 semanas 1,2,16. <img src="/files/ftp_upload/2607/2607fig9.jpg" alt="Figura 9" /> Figura 9. Puntuaciones Nest (mediana y rango intercuartil) de los ratones control y ratones con lesiones en el hipocampo dorsal, ventral y completa. Sólo los ratones lesionados muestran una inhibición completa de la anidación, por lo que los efectos de la dorsal selectiva y ventrregiones al parecer por debajo del umbral, sino aditivos. 5. Acaparamiento 1. Aparato Una serie de &quot;bases de su casa&quot; están conectadas a tubos de malla de alambre, sellada de forma permanente en el extremo distal, donde los pellets de alimentos se colocan temporalmente y en el extremo proximal de un tapón de madera. Esto se utiliza para prevenir que los ratones entran los tubos antes de la adaptación a la base de operaciones ha occurred7. El aparato (Figura 10) se puede hacer de varias maneras, siempre y cuando los principios básicos se cumplen. El nuestro consiste en una fila de 8 cajas de madera, cada uno de 30 x 13 x 15 cm con tapa de metacrilato transparente. Cada uno viene con una botella de agua, y tiene un agujero en la parte posterior en la que el tubo de atesoramiento es push-instalado. Los tubos son de plástico negro, 10 cm de largo, 40 mm de diámetro, unido a un tubo de malla de alambre, 45 cm de largo, 4 cm de diámetro, para formar una longitud total de 50 cm. La malla está compuesta por 13 plazas mm,y es un rollo doble con las mallas mal alineada para hacer los agujeros en la malla más pequeños y evitar caer a través de los alimentos pellets. Si 6 mm de malla cuadrada está disponible este es un material mejor que un rollo sería suficiente. El extremo distal del tubo, donde los pellets de alimentos se colocan, se cierra. El extremo proximal está sellado con un tapón de madera desmontable. <img src="/files/ftp_upload/2607/2607fig10.jpg" alt="Figura 10" /> Figura 10. Ratones en los tubos de acaparamiento 2. Procedimiento <ol><li> Por lo general, el acaparamiento es muy variable la primera vez y algunos ratones no pueden acumular en absoluto. El acaparamiento, como la madriguera, mejora con la práctica. Por lo tanto, donde el diseño experimental que permite, sesiones de línea de base son los mejores administra antes de que se administre el tratamiento. Claramente, esto no es práctico si la variable independiente es innata, como con un (no condicional) ratón mutante o cuando las pruebas distintas cepas de ratón. </li><li> Un ratón se pone encada caja temprano en el día a habituarse a ella. La caja cuenta con un túnel de cartón que ha estado en la jaula grupo base real para al menos una noche, también una generosa porción de las camas sucias, para hacerlo sentir como &quot;en casa&quot;. El acceso al tubo de acaparamiento se evita hasta la noche con un tapón de madera. 100 g de alimentos pellets (una mezcla de grandes y pequeñas) se coloca en el extremo distal del tubo de acumulación (por verter en el otro extremo con el tubo en posición vertical). Para asegurarse de que el ratón es ligeramente hambre antes de que comiencen las pruebas, el cuadro de casa no cuenta con los alimentos. </li><li> Justo antes del comienzo de la fase oscura, quite el tapón de madera para permitir el acceso del ratón en el tubo de acaparamiento. A la mañana siguiente (de nuevo, el tiempo no es crítico) recoger y sopesar todas las bolitas de comida que se han acumulado en el cuadro base. </li></ol> 6. Resultados esperados Utilizando C57BL mujeres / 6 ratones, el importe medio acumulado sería de alrededor de50-70 g. Lesiones del hipocampo fuertemente suprimir hoarding11, mientras que las lesiones corteza prefrontal tienen sólo un efecto débil 12 (Figura 11). <img src="/files/ftp_upload/2607/2607fig11.jpg" alt="Figura 11" /> Figura 11. Peso de pellets de alimentos acaparados por el control y la corteza prefrontal medial lesionado de ratones (mediana y rango intercuartil). A pesar de las medianas difieren considerablemente, la alta variabilidad en los controles significa que el resultado está lejos de ser estadísticamente significativa (P = 0,3).

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No hay conflictos de interés declarado.

<html> Estas pruebas son muy sencillos de ejecutar, pero los tamaños del efecto son muy grandes, que les hace extremadamente sensibles a los tratamientos, las diferencias de tensión, etc ajustarse a la &quot;refinamiento&quot; aspecto de Russell y Burch 3 Rs &quot;18. De hecho, un buen desempeño en las pruebas de madriguera, como parece ser indicativo de una buena salud general de los animales. Por lo tanto, esto podría ser una buena prueba para la evaluación del bienestar animal. La importancia de enriquecimiento ambiental para los roedores de laboratorio es bien conocida en estos días. Suministro de material de anidamiento es ahora una práctica estándar en las casas de muchos animales, y esto es fácil de hacer. El entusiasmo con que excavan madrigueras los ratones hace un enriquecimiento potencial excelente, pero por desgracia, un &quot;auto-recarga&quot; madriguera de lo que sería una forma práctica de siempre que ello no ha sido aún desarrollado. Si los ratones encontrar acaparamiento enriquecer aún no ha sido determinada. _content &quot;&gt; Un inconveniente es que los datos generados por estas pruebas por lo general no paramétrico (no en la distribución de Gauss), de manera apropiada estadística no paramétrica se necesitan para analizar, por ejemplo, el de Mann-Whitney para las comparaciones por pares, Kruskal- Wallis ANOVA para los datos de varios grupos. Si los diseños de medidas repetidas se utilizan, ya que no hay prueba de ANOVA adecuado para datos no paramétricos, los resultados se pueden transformar, por ejemplo, la raíz cuadrada o procedimientos de registro para que se adecuen a una distribución más normal . Las mediciones de los aparatos pueden ser ligeramente diferentes a los especificados en el texto (muy útil para los experimentadores EE.UU.), pero las grandes diferencias se deben evitar. Sin embargo, en algunos casos, otros experimentadores pueden encontrar diferentes construcciones funcionan mejor que las que se describen aquí. Como para todas las mediciones del comportamiento, los ratones deben ser probados para ver si sus niveles de actividad son normales, como la inactividad, obviamente, tendrá un detrimental efecto sobre las especies típicas de los comportamientos. Cuando la tembladera de los ratones infectados mostraban deterioro de madriguera y de anidación, sus niveles de actividad eran normales (probado en un aparato de campo abierto). De hecho, un periodo de hiperactividad se produce alrededor de 2-4 semanas después de estos comportamientos típicos de la especie son los primeros impedimentos 2. El deterioro fuertes producidos por las lesiones del hipocampo en la madriguera, nidificación y el acaparamiento, todos los cuales son típicos de la especie comportamientos, complementa las deficiencias en el aprendizaje espacial y memory9 que están tan bien establecidos los efectos de estas lesiones. Parece que son equivalentes a las alteraciones en las actividades de la vida diaria, tan característica de la EA 14. Estas pruebas típicas de la especie y puede llegar a ser de gran utilidad en la detección preclínica de los tratamientos para el Alzheimer y otras enfermedades neurodegenerativas 14. En muchos de los trastornos del cerebro humano una capacidad de pérdida o reducción para llevar a cabo la víspera de lo normaltareas ryday es tan importante como otras características de la enfermedad como el deterioro cognitivo. En particular, esta pérdida puede requerir la participación de los cuidadores y la gran carga socioeconómica esto tan a menudo impone.

assessing burrowing, nest construction, and hoarding in mice

El deterioro de la capacidad de realizar &quot;actividades de la vida diaria&quot; (ADL) es una señal temprana de la enfermedad de Alzheimer (EA). Detección preclínica de comportamiento de los posibles tratamientos para la EA en la actualidad se centra principalmente en las pruebas cognitivas, que a menudo requiere equipo costoso y mucho tiempo experimentador. Sin embargo, la memoria episódica humana (el aspecto más afectados de la memoria en el año) es diferente a la memoria de los roedores, lo que parece ser en gran medida no episódica. Por lo tanto, las formas actuales de detección de tratamientos nuevos para el año AD en los roedores son intrínsecamente improbable que tenga éxito. Un nuevo enfoque para la detección preclínica sería caracterizar la ADL de los ratones. Por casualidad, varios ensayos como se han desarrollado recientemente en Oxford, y aquí los tres más sensible y bien caracterizados se presentan. Madriguera fue desarrollado por primera vez en Oxford 13. Se desarrolló a partir de una necesidad de desarrollar un paradigma de acumulación de ratón. La mayoría de publicared paradigmas acumulación de roedores requiere una fuente de alimento distante a estar vinculada a la jaula por un pasadizo que conecta. Esto implicaría la modificación de la jaula de alojamiento, así como hacer un ratón a prueba de paso de conexión y fuente de alimento. Por lo tanto, se consideró si sería posible poner la fuente de alimento dentro de la jaula. Se encontró que si un contenedor se coloca en el suelo que fue vaciada por la mañana., Los pellets de alimentos, sin embargo, simplemente depositados en un montón a la entrada de contenedores, en lugar de colocarse en un lugar discreto lejos del recipiente, como era de esperar si los ratones eran verdaderamente acaparamiento ellos. Una inspección detallada mostró que los ratones estaban realizando excavaciones (&quot;madriguera&quot;) los movimientos, no llevar las pastillas en la boca a un lugar seleccionado como lo harían si realmente los acaparamiento 6. Pellets de alimentos no es un sustrato esencial para la madriguera; ratones tubos vacíos llenos de arena, grava, incluso ropa de cama sucias de su propia jaula. Másmás, se vacía un tubo lleno, incluso si uno vacío se coloca junto a él 8. Varios protocolos de anidación existen en la literatura. El presente Oxford una simplifica el procedimiento y tiene un sistema de puntuación bien definido para la calidad de nido 5. Un nuevo paradigma de acumulación se desarrolló más tarde en la que los ratones, en lugar de acumular de nuevo a la jaula real, se han adaptado a vivir en la &quot;base&quot; de un aparato de acaparamiento. Esta base estaba conectada a un tubo hecho de malla de alambre, el extremo distal de las cuales contenía la fuente de alimento. Este acuerdo resultó rendimiento comportamientos de acumulación de buenas, siempre y cuando los ratones se han adaptado a vivir en la &quot;base&quot; durante el día y sólo se les permite entrar en el tubo de acaparamiento en la noche.

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Assessing Burrowing, Nest Construction, and Hoarding in Mice

Madrigueras, nidos y el acaparamiento son las actividades típicas de la especie que los ratones que fácilmente realizan en el laboratorio. En este artículo se describe cómo se pueden sencilla ya buen precio evaluado. Estos protocolos son extremadamente sensibles a la cepa de ratón, las lesiones cerebrales y las enfermedades. Por otra parte, constituyen el &quot;enriquecimiento ambiental&quot; para los ratones, e incorporan el &quot;refinamiento&quot; aspecto de la &quot;3 erres&quot; 18.

La evaluación de madriguera, la construcción del nido, y el acaparamiento en ratones

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

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Research

JoVE Journal

Neuroscience

31.8K vistas.  University of Oxford. Madrigueras, nidos y el acaparamiento son las actividades típicas de la especie que los ratones que fácilmente realizan en el laboratorio. En este artículo se describe cómo se pueden sencilla ya buen precio evaluado. Estos protocolos son extremadamente sensibles a la cepa de ratón, las lesiones cerebrales y las enfermedades. Por otra parte, constituyen el "enriquecimiento ambiental" para los ratones, e incorporan el "refinamiento" aspecto de la &q...

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

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

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

T-laberinto alternancia forzada y la izquierda-derecha para la evaluación de las tareas de discriminación y de trabajo de la memoria de referencia en ratones

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

Investigación

Neurociencias

Local and Global Methods of Assessing Thermal Nociception in Drosophila Larvae

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

Local and Global Methods of Assessing Thermal Nociception in Drosophila Larvae

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

Métodos locales y globales de evaluación de nocicepción térmica en<em&gt; Drosophila</em&gt; Las larvas

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

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

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

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

Un método simple y barato para la Determinación de la sensibilidad al frío y Adaptación en ratones

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

Assessing Primary Neurogenesis in Xenopus Embryos Using Immunostaining

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

Assessing Primary Neurogenesis in Xenopus Embryos Using Immunostaining

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

La neurogénesis en la evaluación primaria<em&gt; Xenopus</em&gt; Los embriones Usando Inmunoticción

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

Assessing Spatial Learning and Memory in Small Squamate Reptiles

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

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

La evaluación del aprendizaje espacial y la memoria en pequeños reptiles escamosos

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

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

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

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

Una prueba objetiva y Reproducible de aprendizaje olfativo y discriminación en ratones

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

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

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

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

Evaluación de los cambios vinculados a los alumnos en La estimulación trigéminal mediada por Locus Coeruleus

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

Quantitative Measurement of Intrathecally Synthesized Proteins in Mice

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

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

Medición cuantitativa de proteínas sintetizadas intratecalmente en ratones

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

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

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

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

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

Construcción e implementación de matrices de microelectrodos de fibra de carbono para grabaciones in vivo crónicas y agudas

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

Implante Micro-Drive para el registro de la actividad neuronal diaria en ratones juveniles

A Lightweight Drive Implant for Chronic Tetrode Recordings in Juvenile Mice

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

Autor destacado: Un implante de accionamiento ligero para grabaciones crónicas de tetrode en ratones juveniles  

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