The authors would like to acknowledge The Garnett Passe and Rodney Williams Memorial Foundation and the Bosch Institute Animal Behavioural Facility.

1. Animales <ol><li> Los ratones (C57/BL6) de edades 1, 9, y 13 meses de edad se obtuvieron del Centro de Recursos Animales (Perth, Australia). Estos ratones fueron alojados en jaulas estándar de ratón en el Fondo para el Bosch de roedores en la Universidad de Sydney en un 12/12 horas de luz / oscuridad ciclo con acceso a alimentos y agua ad libitum. Los procedimientos que se describen a continuación fueron aprobados por la Universidad de Comité de Ética Animal Sydney. </li><li> Traiga jaulas de ratón en la sala de pruebas antes de cada prueba durante 10 minutos para permitir ratones para aclimatarse al entorno de pruebas. </li></ol> 2. De Rotarod <ol><li> La instalación del equipo rotarod (Figura 1): <ol><li> Instale las espigas en cada carril del rodillo giratorio. Nota: En este ejemplo, la rata tacos (70 mm de diámetro) se utilizan en lugar de las clavijas de ratón (32 mm de diámetro) para desalentar a los ratones de aferrarse a la espiga y la realización de &quot;rotaciones pasivos&quot; 10. </li><li> Postularion las plataformas de aterrizaje magnéticos en el cable situado en la parte inferior de cada carril de la rotarod asegurarse de que no están inclinando a tocar el suelo del rodillo giratorio y se colocan lo más cerca posible a la pared de la derecha magnética de cada carril sin tocarse. Nota: Durante los ratones de prueba se requieren rotarod a caminar en una dirección hacia adelante para permanecer en los pasadores de rotación y aceleración. Cuando un ratón ya no es capaz de permanecer en la clavija, caen y se desplazan a la plataforma de aterrizaje que posteriormente se activa un sensor magnético. El tiempo necesario para caer de la espiga giratoria, las rpm del pasador en el momento de la caída y la distancia recorrida se calcula automáticamente para cada ratón y grabada en la pantalla de visualización en la parte delantera de la varilla rotatoria. </li><li> Deslice 2 paneles de plástico transparente en la parte frontal de cada carril rotarod con los paneles más cortos en la parte inferior y los paneles más largos por encima. </li><li> Introduzca los parámetros de la prueba utilizando el teclado situado en la parte delantera del cilindro giratorio. Siga ªeps 2.1.4.1 a 2.1.4.6 para los parámetros de la prueba rotarod aceleración y pasos 2.1.4.7 a 2.1.4.12 para los parámetros de la prueba de velocidad fija rotarod. <ol><li> Establezca la duración máxima de la prueba a 60 segundos. </li><li> Establecer el número de carriles que se utilizará (o el número de ratones que ser probado). </li><li> Ajuste la velocidad de inicio de la prueba a 5 rpm. </li><li> Ajuste la velocidad máxima de la prueba a 44 rpm. </li><li> Ajuste la velocidad de rampa de la prueba a 60 segundos. </li><li> Ajuste el tamaño de las clavijas elegidos y el sentido de giro a clavijas de rata que giran en una dirección hacia adelante. </li><li> Establezca la duración máxima de la prueba a 240 seg. </li><li> Establecer el número de carriles que se utilizarán en 1 como los ratones se prueban individualmente. </li><li> Ajuste la velocidad de inicio de la prueba a 15 rpm. </li><li> Ajuste la velocidad máxima de la prueba a 15 rpm. </li><li> Ajuste la velocidad de rampa de la prueba a 0 seg. </li><li> Ajuste el tamaño de la espiga elegido y la dirección de rotación a una espiga de rata gire en un forwadirección rd. Nota: Los ajustes anteriores pueden ser modificados para adaptarse a las necesidades de los diferentes experimentos. </li></ol></li><li> Coloque una cámara en frente del rodillo giratorio para la prueba de rotarod de velocidad fija, de modo que el comportamiento del ratón durante los ensayos puede ser grabado y los videos utilizados para el análisis posterior para determinar la duración de tiempo que los ratones eran capaces de permanecer en el rotarod. </li></ol></li><li> Siga los pasos 2.2.1 al 2.2.4 para el test rotarod aceleración: <ol><li> Coloque un ratón en cada espiga estacionaria durante 5 min para permitir que los ratones se aclimaten a la rotarod. </li><li> Empujar suavemente los ratones para hacer frente a la parte posterior del cilindro giratorio y empezar la prueba de rotarod cuando todos los sujetos se enfrentan en esta dirección (véase la Figura 1B). </li><li> Volver a todos los ratones a sus jaulas cuando han caído de los pasadores de rotación y dejarlos en reposo durante 10 minutos con el acceso a alimentos y agua. </li><li> Repita los pasos 2.2.1 al 2.2.3 para completar un total de 8 pruebas, asegurándose de limpiarlas clavijas, carriles, y las plataformas de aterrizaje de la rotarod para la orina y las heces, y mover las plataformas de aterrizaje de vuelta a su posición inicial Transcurrirá cada ensayo. Nota: Los primeros 3-5 ensayos se utilizan como pruebas de entrenamiento para permitir que los ratones se familiaricen con la tarea. La hora a la baja, la distancia recorrida y las rpm del extremo de la espiga en el momento de la caída de cada ensayo posterior se registra para su posterior análisis (Figura 2). </li></ol></li><li> Siga los pasos 2.3.1 al 2.3.8 para el test rotarod velocidad fija: <ol><li> Coloque un ratón en una espiga durante 5 minutos para permitir que se aclimate a la rotarod. Devuelva el ratón de nuevo a su jaula. </li><li> Inicie la grabación de vídeo en la cámara y pulse Inicio en el cilindro giratorio. A continuación, coloque el ratón en la espiga giratoria asegurar que se enfrenta a la parte posterior del cilindro giratorio. </li><li> Detenga la grabación de vídeo de la cámara cuando el ratón se cae de las espigas giratorias, y devolver el ratón para sus jaulas durante 10 minutos con el acceso a alimentos y agua. </li><li> Repita los pasos 2.3.2 y 2.3.3 hasta que se adquirió un total de 8 pruebas, asegurándose de limpiar las clavijas, carriles, y las plataformas de aterrizaje de la rotarod de las heces y la orina, y mover las plataformas de aterrizaje de vuelta a su posición de partida entre cada ensayo . </li><li> Encienda el rotador costumbre construido a 3 Hz durante 20 segundos para permitir que los ratones se familiaricen con el sonido. Detenga el rotador tras 20 seg apagando el taladro y coloque una mano a cada lado de la rueda para correr a evitar que continúe a girar más allá del 20 seg inicial. Nota: El rotador en sí consta de una rueda de roedor funcionamiento asegurado a un taladro (Figura 3A). En el centro de la rueda de funcionamiento es una pequeña cámara con una tapa de malla en el que el ratón se coloca (Figura 3B). El rotador gira en sentido contrario a las agujas del reloj alrededor del eje vertical. La magnitud del estímulo está en línea con los estudios anteriores que muestran estimulaciones giratorios que van de 0,2 a 3 Hz son suficientes para generarcomió respuestas VOR y VCR 4,11,12. </li><li> Coloque el ratón dentro de la cámara en el centro del rotor y reemplazar la tapa. </li><li> Encienda el rotador en la posición mínima de 3 Hz durante 20 s. Inicie el rotarod y empezar a grabar vídeo en la cámara durante este tiempo en la preparación para el próximo juicio. Desconecte el taladro al final de los 20 segundos y coloque una mano a cada lado de la rueda de correr para que deje de girar. Vuelva a probar el ratón sobre el rodillo giratorio inmediatamente después transfiriéndola lo más rápido posible a la clavija giratoria. </li><li> Detenga la grabación de vídeo de la cámara cuando el ratón se cae de la espiga y devolver el ratón a su jaula. </li></ol></li><li> Limpiar los paneles de plástico transparente con una mezcla de detergente suave / agua y las espigas cilíndricas, carriles y plataformas de aterrizaje de metal de la varilla rotatoria con etanol al 70% cuando todos los ratones han sido probados. </li></ol> 3. Barra de equilibrio con vestibular Desafío <ol><li> Configurar el baaparato de haz de la lanza como se ve en la Figura 4A. Nota: El aparato de barra de equilibrio fue adaptado de un aparato descrito en Carter et al (2001) 13.. Para esta prueba, los ratones a pie desde el extremo inferior de la viga, que es 52,5 cm por encima del suelo, a una caja oscurecida objetivo (13 x 22 cm, con una puerta 5 cm x 6) situada 60 cm por encima del suelo (Figura 4A ). Los ratones naturalmente buscan la oscuridad y la protección de la caja de meta a favor de la viga expuesta y se anima más que atravesar el haz por la ligera inclinación que explota su mecanismo de escape natural para correr en una dirección hacia arriba 14. La viga en sí es 1 m de longitud y tiene una sección transversal circular con un diámetro de 14 mm. Una gama adaptada de diámetros de haz se puede utilizar que permite que el experimentador para ajustar la sensibilidad de la prueba o acomodar los sujetos más grandes. En el extremo inferior de la barra de equilibrio de una línea blanca indica la línea de salida. Otra línea ha sidodibujado 60 cm de la línea de salida en el extremo superior de la viga para indicar la línea de meta (Figura 4). <ol><li> Posición 2 cámaras, una a cada lado de la barra de equilibrio, en el extremo inferior de la barra de equilibrio (Figura 4B). Nota: Estas cámaras deben estar en ángulo para capturar toda la longitud de la barra de equilibrio y asegurar que las líneas de salida y llegada marcadas en la barra de equilibrio son claramente visibles. Estas cámaras se utilizan para grabar vídeo el comportamiento de los ratones a medida que atraviesan la barra de equilibrio, con los vídeos resultantes se utilizan para el análisis posterior. </li><li> Cubra el piso de la caja de la meta con una toalla de papel, para permitir una fácil limpieza de la orina y las heces después de probar cada ratón, y colocar el domo de la carcasa de la caja temas casa dentro del área chica. </li><li> Coloque espuma adecuada u otro material de relleno debajo de la viga elevada a proteger a los sujetos que caen desde el aparato. Los ratones que caen serán recogidos inmediatamente por el experimentoer y colocado dentro del área chica para descansar. </li></ol></li><li> Coloque un ratón en el área chica durante 2 minutos para que se familiarice con este entorno. Cubra la apertura al área chica con una mano enguantada durante 5 segundos si el ratón trata de caminar sobre la viga durante este tiempo para desalentar este comportamiento. </li><li> Capacitar al ratón, colocándolo en la viga a las afueras de la abertura de la caja de la meta y lo que le permite caminar en el área chica. Continuar entrenando el ratón, colocándolo en la viga progresivamente más lejos de la caja de la meta hasta que el ratón es capaz de caminar desde la línea de salida de la caja de la meta sin ayuda y la vacilación mínima. Deja el ratón para descansar en el área chica durante 1 minuto después de cada carrera. </li><li> Comience evaluando el ratón cuando la formación se ha completado. <ol><li> Inicie la grabación de vídeo en cámaras. </li><li> Coloque el ratón en la línea de salida de la viga y espere mientras se atraviesa el haz en la dirección del área chica. </li><li> Detenga la grabación de vídeo en cameras cuando el ratón llega a la caja. </li><li> Deja el ratón para descansar en el área chica durante 1 min. Retire cualquier resto de orina o de las heces que pueden haber sido depositados durante el juicio a la espera. </li><li> Repita los pasos 3.4.1 a 3.4.4 hasta que se han completado un total de 5 ensayos. </li></ol></li><li> Encienda el rotador costumbre construido a 3 Hz durante 20 segundos (como en la prueba rotarod velocidad fija) para permitir que los ratones se familiaricen con el sonido. Detenga el rotador tras 20 seg apagando el taladro y coloque una mano a cada lado de la rueda de correr para que deje de girar. </li><li> Coloque el ratón dentro de la cámara en el centro del rotor y reemplazar la tapa. </li><li> Encienda el rotador en la posición mínima de 3 Hz durante 20 s. Inicie la grabación de vídeo de las cámaras durante este tiempo, en preparación para el próximo juicio. Desconecte el taladro al final de los 20 segundos y coloque una mano a cada lado de la rueda para correr para evitar que continúe a girar más allá del 20 seg inicial. Transfer el ratón para el inicio de la barra de equilibrio lo más rápido posible y espere mientras el ratón atraviesa el haz hacia la caja de la meta. </li><li> Detenga la grabación de vídeo en cámaras cuando el ratón llega al área chica y devolver el ratón a su jaula. </li><li> Limpie el aparato de barra de equilibrio con 70% de etanol y cambiar la toalla de papel en el área chica después de cada ratón se ha probado. </li></ol>

<ol>
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The authors declare they have no competing financial interests.

Pasos críticos en el Protocolo El trabajo previo ha demostrado que es fácil de overtrain ratones tanto en el cilindro giratorio y el aparato de barra de equilibrio y como consecuencia, la adquisición de mediciones precisas puede ser un reto 15. Por ejemplo, el sobreentrenamiento en el cilindro giratorio puede dar lugar a ratones intencionalmente saltar de los tacos durante los períodos de aclimatación y de ensayo, mientras que el sobreentrenamiento en la barra de equilibrio pued...

Nuestro sentido del equilibrio es tal vez uno de los componentes vitales aún más olvidadas de incluso las actividades motoras más básicos como el senderismo y el torneado. Balanza está influenciada por numerosos factores, incluyendo la fuerza muscular, coordinación motora y la función vestibular, y es sólo en la presencia de neuropatías vestibulares o durante el envejecimiento normal que se aprecia la importancia de un sistema de equilibrio pleno funcionamiento. Alteraciones en el sistema vestibular son frecuentemente asociados con experiencias de vértigo o mareo y el desequilibrio que resulta en un mayor riesgo de caídas y lesiones posteriores 1. Esto es particularmente crítico en las poblaciones de más edad, donde las caídas son una de las principales causas de lesiones 2. Pruebas de la función vestibular se basan comúnmente en los reflejos vestibulares, en particular, el vestíbulo-ocular (VOR) o el reflejo vestíbulo-Collic (VCR). El VOR y VCR son esenciales para la estabilización de imágenes enla posición de la retina y la cabeza durante los movimientos de la cabeza y el cuerpo, respectivamente. Comúnmente, las mediciones VOR requieren la implantación invasivo de bobinas de búsqueda para medir los movimientos oculares o de seguimiento de vídeo de movimiento de los ojos 3. Este es un reto en ratones debido a la pequeña naturaleza del ojo del ratón y la dificultad en la detección de la pupila para el análisis de vídeo 3. Como una alternativa, el VCR ha sido utilizado para medir la estabilización de la cabeza en respuesta a los movimientos del cuerpo en ratones sin la necesidad de cirugía invasiva 4. A pesar de esto, pocos estudios se centran específicamente en cómo el sistema vestibular funciona como un todo y lo más importante cómo cambia durante el envejecimiento. Para evaluar el desempeño global de la balanza de manera sencilla y no invasiva modificamos dos pruebas de comportamiento de uso común. Las pruebas de barra de equilibrio y rotarod inclinadas evaluar diferentes aspectos del rendimiento del motor en los roedores y en los estudios anteriores se han utilizado en una batería de pruebas para adquirir una completael perfil de la capacidad del motor. Esta capacidad puede ser afectado por la enfermedad o la modificación genética, y también es sensible a los procesos asociados con el desarrollo normal y el envejecimiento 5-7. A principios de trabajo utilizando el rotarod ha demostrado que la coordinación motora en ratones disminuye después de 3 meses de edad 8. Además, las ratas muestran déficits de la balanza notable con la edad en la prueba de barra de equilibrio 9. En este trabajo se describe el uso de las pruebas rotarod y barra de equilibrio, en relación con un estímulo vestibular con el fin de desafiar el sistema vestibular y caracterizar el consiguiente impacto sobre el equilibrio en ratones jóvenes y mayores. Mientras que los métodos simples y no invasivos descritos no están diseñados como medidas independientes de la función vestibular periférica, que proporcionan una medida del comportamiento útil y simple para comparar los cambios celulares y subcelulares en múltiples etapas de procesamiento vestibular durante el envejecimiento normal en ratones.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="573">
	<tbody>
		<tr height="84">
			<td height="84" style="height:84px;width:216px;">Rotarod</td>
			<td style="width:71px;">IITC Life Science Inc.</td>
			<td style="width:119px;">#755</td>
			<td style="width:167px;">&#34;Rat dowels&#34; = 70 mm diameter. Do not allow ethanol contact perspex.</td>
		</tr>
		<tr height="147">
			<td height="147" style="height:147px;width:216px;">iPhone</td>
			<td style="width:71px;">Apple</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;">Can use any type of camera (e.g. Logitech webcam described above). Velcro fixed to the back surface for attachment to the the 3D articulated arm.</td>
		</tr>
		<tr height="126">
			<td height="126" style="height:126px;width:216px;">3D articulated arm</td>
			<td style="width:71px;">Fisso/Baitella</td>
			<td style="width:119px;">Classic 3300-28</td>
			<td style="width:167px;">Any type of stable vertical stand would be adequate. Velcro is fixed to the apical end of the arm for iPhone attachment.</td>
		</tr>
		<tr height="105">
			<td height="105" style="height:105px;width:216px;">Wooden walking beam: 1m long strip of smooth wood with a circular cross-section of 14 mm diameter</td>
			<td style="width:71px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;">A range of diameters and cross section shapes can be used to suit experimental parameters</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:216px;">Wooden goal box (130 x 140 x 220 mm) made from 11 mm thick boards</td>
			<td style="width:71px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="378">
			<td height="378" style="height:378px;width:216px;">Support stand made of 41 x 41 mm beams: 2 vertical beams 525 and 590 mm from ground at the start and goal ends respectively; 803 mm horizontal beam that runs along the ground directly under the walking beam; two 20 mm long beams act as &#34;feet&#34;, joining the horizontal and vertical beams at each end; a 21 x 21 x 36 mm block hewn at the apical end of the &#34;starting&#34; vertical beam; a 13 x 13 mm aperture cut out of the centre of this block, forming a tunnel which runs perpendicular to the walking beam.&#160;</td>
			<td style="width:71px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;">Brace all joins with small steel brackets.&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="147">
			<td height="147" style="height:147px;width:216px;">Adjustible metal ring (13 mm wide)</td>
			<td style="width:71px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;">Pass this through the aperture in the block, pass the starting end of the balance beam through this ring and tighten until the beam is firmly in place.</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:216px;">Black paint (water based)</td>
			<td style="width:71px;">Handycan</td>
			<td style="width:119px;">Acrylic Matt Black</td>
			<td style="width:167px;">2-3 coats for all wooden surfaces of the balance beam apparatus</td>
		</tr>
		<tr height="105">
			<td height="105" style="height:105px;width:216px;">Clear finish</td>
			<td style="width:71px;">Wattle Estapol</td>
			<td style="width:119px;">Polyurethane Matt</td>
			<td style="width:167px;">Single coat for all beams. Double coat for all other surfaces of the balance beam apparatus</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Foam, packaging material</td>
			<td style="width:71px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;">To cushion any falls from the balance beam</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Electrical tape</td>
			<td style="width:71px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;">Fix webcam to roof.</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:216px;">70% Ethanol, paper towels</td>
			<td style="width:71px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;">Clean beam and goal box between each animal.</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Gauze pads/paper towels</td>
			<td style="width:71px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;">To line the floor of the goal box</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Mouse house (from home cage)</td>
			<td style="width:71px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

behavioral assessment of the aging mouse vestibular system

Declive relacionado con la edad en el rendimiento balanza se asocia con el deterioro de la fuerza muscular, la coordinación motora y la función vestibular. Mientras que un número de estudios muestran cambios en el fenotipo equilibrio con la edad en los roedores, muy pocos aislar la contribución vestibular para equilibrar tanto en condiciones normales o durante la senescencia. Utilizamos dos pruebas de comportamiento estándar para caracterizar el desempeño equilibrio de los ratones en los puntos de edad definidos durante la vida útil: la prueba rotarod y la prueba de barra de equilibrio inclinado. Es importante destacar, sin embargo, un rotador hecha a la medida también se usa para estimular el sistema vestibular de los ratones (sin inducir signos manifiestos de la enfermedad de movimiento). Estas dos pruebas se han usado para mostrar que los cambios en el rendimiento vestibular-equilibrio mediada están presentes durante la vida útil murino. Los resultados preliminares muestran que tanto la prueba de rotarod y la prueba de barra de equilibrio modificada se pueden usar para identificar cambios en el rendimiento de equilibrio durante el envejecimiento como alternativa a la más diffictécnicas ult e invasivos tales como (VOR) mediciones vestíbulo-ocular.

Rotarod El rendimiento del motor de los ratones fue descrito como el tiempo para quedarse (TTF) registrados para cada ratón sobre 8 ensayos. Usando estas mediciones de RSA, curvas de formación para cada ratón se pueden trazar. Figura 2 muestra ejemplos de la actuación del motor de un ratón 1 mes de edad, y uno 9 meses de edad, puntero del ratón sobre el curso de 8 ensayos. Estas curvas de formación muestran un aumento en TTF durante los primeros 3-5 ensayos seguido de un...

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Behavioral Assessment of the Aging Mouse Vestibular System

Control del motor y el rendimiento balanza se conocen a deteriorarse con la edad. Este artículo presenta una serie de pruebas de comportamiento no invasivas estándar con la adición de un estímulo rotatorio sencillo para desafiar al sistema y mostrar los cambios en el rendimiento vestibulares equilibrio en un modelo murino de envejecimiento.

Evaluación del Comportamiento del Envejecimiento Ratón Sistema Vestibular

Age related decline in balance performance is associated with deteriorating muscle strength, motor coordination and vestibular function. While a number of ...

behavioral-assessment-of-the-aging-mouse-vestibular-system

Research

JoVE Journal

Behavior

16.8K vistas.  University of Sydney.  Control del motor y el rendimiento balanza se conocen a deteriorarse con la edad. Este artículo presenta una serie de pruebas de comportamiento no invasivas estándar con la adición de un estímulo rotatorio sencillo para desafiar al sistema y mostrar los cambios en el rendimiento vestibulares equilibrio en un modelo murino de envejecimiento. 

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Stereotactic Injection of MicroRNA-expressing Lentiviruses to the Mouse Hippocampus CA1 Region and Assessment of the Behavioral Outcome

MicroRNAs (miRNAs) are small regulatory single-stranded RNA molecules around 22 nucleotides long that may each target numerous mRNA transcripts and dim an entire gene expression pathway by inducing destruction and/or inhibiting translation of these targets. Several miRNAs play key roles in maintaining neuronal structure and function and in higher-level brain functions, and methods are sought for manipulating their levels for exploring these functions. Here, we present a direct in vivo method for examining the cognitive consequences of enforced miRNAs excess in mice by stereotactic injection of miRNA-encoding virus particles. Specifically, the current protocol involves injection into the hippocampal CA1 region, which contributes to mammalian memory consolidation, learning, and stress responses, and offers a convenient injection site. The coordinates are measured according to the mouse bregma and virus perfusion is digitally controlled and kept very slow. After injection, the surgery wound is sealed and the animals recover. Lentiviruses encoding silencers of the corresponding mRNA targets serve to implicate the specific miRNA/target interaction responsible for the observed effect, with na&iuml;ve mice, mice injected with saline and mice injected with "empty" lentivirus vectors as controls. One month post-injection, the animals are examined in the Morris Water Maze (MWM) for assessing their navigation learning and memory abilities. The MWM is a round tank filled with colored water with a small platform submerged 1 cm below the water surface. Steady visual cues around the tank allow for spatial navigation (sound and the earth's magnetic field may also assist the animals in navigating). Video camera monitoring enables measuring the route of swim and the time to find and amount the platform. The mouse is first taught that mounting the hidden platform offers an escape from the enforced swimming; it is then tested for using this escape and finally, the platform is removed and probe tests examine if the mouse remembers its previous location. Repeated tests over several consecutive days highlight improved performance of tested mice at shorter latencies to find and mount the platform, and as more direct routes to reach the platform or its location. Failure to show such improvement represents impaired learning and memory and/or anxiety, which may then be tested specifically (e.g. in the elevated plus maze). This approach enables validation of specific miRNAs and target transcripts in the studied cognitive and/or stress-related processes.

MicroRNAs have significant roles in brain structure and function. Here we describe a method to enforce hippocampal miRNA over-expression using stereotactic injection of an engineered miRNA-expressing lentivirus. This approach can serve as a relatively rapid way to assess the in vivo effects of over-expressed miRNAs in specific brain regions.

Inyección estereotáctica de microARN que expresan lentivirus al ratón hipocampo CA1 Región y evaluación de los resultados del comportamiento

MicroRNAs (miRNAs) are small regulatory single-stranded RNA molecules around 22 nucleotides long that may each target numerous mRNA transcripts and dim an ...

Investigación

Comportamiento

Behavioral Phenotyping of Murine Disease Models with the Integrated Behavioral Station (INBEST)

Due to rapid advances in genetic engineering, small rodents have become the preferred subjects in many disciplines of biomedical research. In studies of chronic CNS disorders, there is an increasing demand for murine models with high validity at the behavioral level. However, multiple pathogenic mechanisms and complex functional deficits often impose challenges to reliably measure and interpret behavior of chronically sick mice. Therefore, the assessment of peripheral pathology and a behavioral profile at several time points using a battery of tests are required. Video-tracking, behavioral spectroscopy, and remote acquisition of physiological measures are emerging technologies that allow for comprehensive, accurate, and unbiased behavioral analysis in a home-base-like setting. This report describes a refined phenotyping protocol, which includes a custom-made monitoring apparatus (Integrated Behavioral Station, INBEST) that focuses on prolonged measurements of basic functional outputs, such as spontaneous activity, food/water intake and motivated behavior in a relatively stress-free environment. Technical and conceptual improvements in INBEST design may further promote reproducibility and standardization of behavioral studies.

Behavioral Phenotyping of Murine Disease Models with the Integrated Behavioral Station INBEST

Prolonged and comprehensive monitoring of mice in a home-cage environment provides a deeper understanding of aberrant behavior in murine models of brain diseases. This paper describes the Integrated Behavioral Station (INBEST) as the key component of contemporary behavioral analysis.

Comportamiento Fenotipificación de modelos murinos de enfermedades con la Estación Integrada Comportamiento (InBest)

Due to rapid advances in genetic engineering, small rodents have become the preferred subjects in many disciplines of biomedical research. In studies of ...

Compensatory Limb Use and Behavioral Assessment of Motor Skill Learning Following Sensorimotor Cortex Injury in a Mouse Model of Ischemic Stroke

Mouse models have become increasingly popular in the field of behavioral neuroscience, and specifically in studies of experimental stroke. As models advance, it is important to develop sensitive behavioral measures specific to the mouse. The present protocol describes a skilled motor task for use in mouse models of stroke. The Pasta Matrix Reaching Task functions as a versatile and sensitive behavioral assay that permits experimenters to collect accurate outcome data and manipulate limb use to mimic human clinical phenomena including compensatory strategies (i.e., learned non-use) and focused rehabilitative training. When combined with neuroanatomical tools, this task also permits researchers to explore the mechanisms that support behavioral recovery of function (or lack thereof) following stroke. The task is both simple and affordable to set up and conduct, offering a variety of training and testing options for numerous research questions concerning functional outcome following injury. Though the task has been applied to mouse models of stroke, it may also be beneficial in studies of functional outcome in other upper extremity injury models.

Mouse models have become increasingly popular in studies of behavioral neuroscience. As models advance, it is important to develop sensitive behavioral measures specific to the mouse. This protocol describes the Pasta Matrix Reaching Task, which is a skilled motor task for use in mouse models of stroke.

Compensatoria Limb Uso y Evaluación del Comportamiento de Aprendizaje de habilidad motora después de Lesiones de la corteza sensoriomotora en un modelo de ratón del ictus isquémico

Mouse models have become increasingly popular in the field of behavioral neuroscience, and specifically in studies of experimental stroke. As models ...

Assessment of Murine Exercise Endurance Without the Use of a Shock Grid: An Alternative to Forced Exercise

Using laboratory mouse models, the molecular pathways responsible for the metabolic benefits of endurance exercise are beginning to be defined. The most common method for assessing exercise endurance in mice utilizes forced running on a motorized treadmill equipped with a shock grid. Animals who quit running are pushed by the moving treadmill belt onto a grid that delivers an electric foot shock; to escape the negative stimulus, the mice return to running on the belt. However, avoidance behavior and psychological stress due to use of a shock apparatus can interfere with quantitation of running endurance, as well as confound measurements of postexercise serum hormone and cytokine levels. Here, we demonstrate and validate a refined method to measure running endurance in na&#239;ve C57BL/6 laboratory mice on a motorized treadmill without utilizing a shock grid. When mice are preacclimated to the treadmill, they run voluntarily with gait speeds specific to each mouse. Use of the shock grid is replaced by gentle encouragement by a human operator using a tongue depressor, coupled with sensitivity to the voluntary willingness to run on the part of the mouse. Clear endpoints for quantifying running time-to-exhaustion for each mouse are defined and reflected in behavioral signs of exhaustion such as splayed posture and labored breathing. This method is a humane refinement which also decreases the confounding effects of stress on experimental parameters.

A method to assess exercise endurance in laboratory mice without the use of a shock grid is demonstrated. This method is a humane refinement that can decrease the confounding effects of stress on experimental parameters.

Evaluación de murino ejercicio de resistencia sin el uso de una rejilla de choque: Una Alternativa para el ejercicio forzado

Using laboratory mouse models, the molecular pathways responsible for the metabolic benefits of endurance exercise are beginning to be defined. The most ...

Experimental Assessment of Mouse Sociability Using an Automated Image Processing Approach

Mouse is the preferred model organism for testing drugs designed to increase sociability. We present a method to quantify mouse sociability in which the test mouse is placed in a standardized apparatus and relevant behaviors are assessed in three different sessions (called session I, II, and III).
The apparatus has three compartments (see Figure 1), the left and right compartments contain an inverted cup which can house a mouse (called &#34;stimulus mouse&#34;).
In session I, the test mouse is placed in the cage and its mobility is characterized by the number of transitions made between compartments. In session II, a stimulus mouse is placed under one of the inverted cups and the sociability of the test mouse is quantified by the amounts of time it spends near the cup containing the enclosed stimulus mouse vs. the empty inverted cup. In session III, the inverted cups are removed and both mice interact freely. The sociability of the test mouse in session III is quantified by the number of social approaches it makes toward the stimulus mouse and by the number of times it avoids a social approach by the stimulus mouse.
The automated evaluation of the movie detects the nose of the test mouse, which allows the determination of all described sociability measures in session I and II (in session III, approaches are identified automatically but classified manually). To find the nose, the image of an empty cage is digitally subtracted from each frame of the movie and the resulting image is binarized to identify the mouse pixels. The mouse tail is automatically removed and the two most distant points of the remaining mouse are determined; these are close to nose and base of tail. By analyzing the motion of the mouse and using continuity arguments, the nose is identified.
<img alt="Figure 1" src="/files/ftp_upload/52508/52508fig1.jpg" /> 
Figure 1. Assessment of Sociability During 3 sessions. Session I (top): Acclimation of test mouse to the cage. Session II (middle): Test mouse moving freely in the cage while the stimulus mouse is enclosed in an inverted cup. Session III (bottom): Both test mouse and stimulus mouse are allowed to move freely and interact with each other.

This protocol describes a method to quantify mouse sociability. Mice are videotaped as they move and interact in a special cage. Movie processing allows for the automated quantification of sociability with excellent accuracy and reliability.

Evaluación experimental de ratón sociabilidad Utilizando un enfoque de procesamiento de imágenes automatizado

Mouse is the preferred model organism for testing drugs designed to increase sociability. We present a method to quantify mouse sociability in which the ...

A Behavioral Test Battery for the Repeated Assessment of Motor Skills, Mood, and Cognition in Mice

Pharmacological and toxicological studies in neurodegeneration require comprehensive behavioral analysis in mice because motor dysfunctions and dysfunctions in mood and cognition are common and often shared symptoms in neurodegenerative diseases. Shown here is a behavioral test battery for motor, mood, and cognition, which can be repeatedly tested in a longitudinal study. This battery assesses the overall behavioral phenotype in mice by examining each domain of behavior with at least two independent well-accepted tests (i.e., open-field test and rotarod test for motor function, social interaction test, elevated plus maze test, and forced swim test for emotional function, and Morris water maze test and novel object recognition test for cognitive function). Therefore, this sensitive and comprehensive test battery is a powerful tool for the study of behavioral alternation in neurodegeneration.

A comprehensive behavioral test battery of motor skills, mood&#8212;including social interaction, depression, and anxiety&#8212;and cognition is designed for the repeated assessment of neurodegeneration-related behavioral changes in mice.

Una batería de pruebas de comportamiento para la evaluación repetida de la motricidad, humor y cognición en ratones

Pharmacological and toxicological studies in neurodegeneration require comprehensive behavioral analysis in mice because motor dysfunctions and ...

Using the Race Model Inequality to Quantify Behavioral Multisensory Integration Effects

Multisensory integration research investigates how the brain processes simultaneous sensory information. Research on animals (mainly cats and primates) and humans reveal that intact multisensory integration is crucial for functioning in the real world, including both cognitive and physical activities. Much of the research conducted over the past several decades documents multisensory integration effects using diverse psychophysical, electrophysiological, and neuroimaging techniques. While its presence has been reported, the methods used to determine the magnitude of multisensory integration effects varies and typically faces much criticism. In what follows, limitations of previous behavioral studies are outlined and a step-by-step tutorial for calculating the magnitude of multisensory integration effects using robust probability models is provided.

The current study aims to provide a step-by-step tutorial for calculating the magnitude of multisensory integration effects in an effort to facilitate the production of translational research studies across diverse clinical populations.

Uso de la desigualdad del modelo de raza para cuantificar los efectos de integración multisensorial conductual

Multisensory integration research investigates how the brain processes simultaneous sensory information. Research on animals (mainly cats and primates) ...

Using Unidirectional Rotations to Improve Vestibular System Asymmetry in Patients with Vestibular Dysfunction

The vestibular system provides information about head movement and mediates reflexes that contribute to balance control and gaze stabilization during daily activities. Vestibular sensors are located in the inner ear on both sides of the head and project to the vestibular nuclei in the brainstem. Vestibular dysfunction is often due to an asymmetry between input from the two sides. This results in asymmetrical neural inputs from the two ears, which can produce an illusion of rotation, manifested as vertigo. The vestibular system has an impressive capacity for compensation, which serves to rebalance how asymmetrical information from the sensory end organs on both sides is processed at the central level. To promote compensation, various rehabilitation programs are used in the clinic; however, they primarily use exercises that improve multisensory integration. Recently, visual-vestibular training has also been used to improve the vestibulo-ocular reflex (VOR) in animals with compensated unilateral lesions. Here, a new method is introduced for rebalancing the vestibular activity on both sides in human subjects. This method consists of five unidirectional rotations in the dark (peak velocity of 320&#176;/s) toward the weaker side. The efficacy of this method was shown in a sequential, double-blinded clinical trial in 16 patients with VOR asymmetry (measured by the directional preponderance in response to sinusoidal rotations). In most cases, VOR asymmetry decreased after a single session, reached normal values within the first two sessions in one week, and the effects lasted up to 6 weeks. The rebalancing effect is due to both an increase in VOR response from the weaker side and a decrease in response from the stronger side. The findings suggest that unidirectional rotation can be used as a supervised rehabilitation method to reduce VOR asymmetry in patients with longstanding vestibular dysfunction.

A new rehabilitation method is presented for rebalancing the vestibular system in patients with asymmetric responses, which consists of unidirectional rotations toward the weaker side. By directly modifying the vestibular pathway rather than enhancing the multisensory aspects of compensation, asymmetry can be normalized within 1-2 sessions and show lasting effects.

Uso de rotaciones unidireccionales para mejorar la asimetría del sistema vestibular en pacientes con disfunción vestibular

The vestibular system provides information about head movement and mediates reflexes that contribute to balance control and gaze stabilization during ...

Assessment of Memory Function in Pilocarpine-induced Epileptic Mice

Cognitive impairment is one of the most common comorbidities in temporal lobe epilepsy. To recapitulate epilepsy-associated cognitive decline in an animal model of epilepsy, we generated pilocarpine-treated chronic epileptic mice. We present a protocol for three different behavioral tests using these epileptic mice: novel object location (NL), novel object recognition (NO), and pattern separation (PS) tests to evaluate learning and memory for places, objects, and contexts, respectively. We explain how to set the behavioral apparatus and provide experimental procedures for the NL, NO, and PS tests following an open field test that measures the animals&#8217; basal locomotor activities. We also describe the technical advantages of the NL, NO, and PS tests with respect to other behavioral tests for assessing memory function in epileptic mice. Finally, we discuss possible causes and solutions for epileptic mice failing to make 30 s of good contact with the objects during the familiarization sessions, which is a critical step for successful memory tests. Thus, this protocol provides detailed information about how to assess epilepsy-associated memory impairments using mice. The NL, NO, and PS tests are simple, efficient assays that are appropriate for the evaluation of different kinds of memory in epileptic mice.

This article presents experimental procedures for assessing memory impairments in pilocarpine-induced epileptic mice. This protocol can be used to study the pathophysiologic mechanisms of epilepsy-associated cognitive decline, which is one of the most common comorbidities in epilepsy.

Evaluación de la función de la memoria en ratones epilépticos inducidos por pilocarpina

Cognitive impairment is one of the most common comorbidities in temporal lobe epilepsy. To recapitulate epilepsy-associated cognitive decline in an animal ...

The Three-Chamber Choice Behavioral Task using Zebrafish as a Model System

Neurodegenerative diseases are age-dependent, debilitating, and incurable. Recent reports have also correlated hyperglycemia with changes in memory and/or cognitive impairment. We have modified and developed a three-chamber choice cognitive task similar to that used with rodents for use with hyperglycemic zebrafish. The testing chamber consists of a centrally located starting chamber and two choice compartments on either side, with a shoal of conspecifics used as the reward. We provide data showing that once acquired, zebrafish remember the task at least 8 weeks later. Our data indicate that zebrafish respond robustly to this reward, and we have identified cognitive deficits in hyperglycemic fish after 4 weeks of treatment. This behavioral assay may also be applicable to other studies related to cognition and memory.

We present a behavioral chamber designed to assess cognitive performance. We provide data showing that once acquired, zebrafish remember the task 8 weeks later. We also show that hyperglycemic zebrafish have altered cognitive performance, indicating that this paradigm is applicable to studies assessing cognition and memory.

La tarea de comportamiento de elección de tres cámaras utilizando el pez cebra como sistema modelo

Neurodegenerative diseases are age-dependent, debilitating, and incurable. Recent reports have also correlated hyperglycemia with changes in memory and/or ...