Le financement de ce projet a été fourni par des fonds de l&#39;ARRA NINDS subvention NS045647.

1. Matériel nécessaire pour la formation et les tests <ol><li> Chambre d&#39;essai. Tout récipient assez grand pour accueillir un animal et deux tasses de parfum. Notre laboratoire a utilisé modifiés chambres opérant (Med Associates Inc) avec des barres au sol enlevés pour faire place à tasses parfum (figure 1). </li><li> Tasses parfum et porte-gobelet. Tasses suffisamment large et profond pour permettre de creuser et de certains porte-mécanisme / de stabiliser les (Figure 2). </li><li> Sables parfumées. Notre protocole de test utilisé senteurs précédemment établies pour ne pas montrer un biais de réponse chez les rats (cacao, le basilic, le cumin, le café) 4. Chaque sable parfumé a été mélangée dans un rapport de 1 g à odorante 110 g inodore, terrain de jeu &quot;bac à sable&quot; sable propre et peut être stocké dans des récipients étanches à l&#39;air pour un maximum de 6 mois. </li><li> Renfort. Nous avons utilisé des morceaux de fruits boucle de céréales comme renforçateur. Nous vous recommandons d&#39;exposer l&#39;animal à l&#39;agent de renforcement (par voie de placement dans leurs propres cages) 3 à 5 jours avant la traINING à surmonter réponses néophobie. </li><li> Chronomètre ou minuterie. </li></ol> 2. Manipulation des animaux avant la formation <ol><li> Manipulation. Comme les animaux seront placés dans et retirés des chambres à plusieurs reprises tout au long de la formation / test, nous recommandons de manipuler les animaux trois à cinq jours avant la formation afin de les familiariser avec le contact humain. </li><li> Motivant. Afin de motiver les animaux pour effectuer cette tâche, un certain niveau de privation de nourriture est nécessaire. La restriction alimentaire devrait être lancé au moins trois jours avant la formation et les tests et les animaux peuvent être maintenus à 90% du poids alimentation libre. Typiquement des quantités de 15-20 g de chow par jour sont suffisants, mais le poids des animaux doit être vérifiée tous les deux jours alors que les aliments restreindre. </li></ol> 3. Creusez formation Former un animal de creuser dans le sable peut être accompli dans un délai moyen de huit séances sur une période de quatre jours de temps. Au cours de fouilles traINING, la chambre doit être mis en place en plaçant deux tasses de parfum dans le mécanisme / support et placer la configuration tasse odeur dans la chambre. La procédure générale est décrite ci-dessous avec l&#39;objectif de mettre l&#39;animal de consommer le renforçateur complètement creuser dans le sable pour le récupérer. <ol><li> Session 1 - accoutumance chambre et la formation magazine. Remplir complètement les tasses parfum avec le renfort (pas de sable). Placer l&#39;animal dans l&#39;appareil pendant 30 minutes permettant à l&#39;animal de consommer librement le renforcement. </li><li> Session 2 - habituation sable. Remplir complètement les tasses parfum avec le renfort et versez une petite quantité de sable parfumé dans chaque tasse, le remplissage ne dépasse pas la moitié de la tasse. Placer l&#39;animal dans l&#39;appareil pendant 30 minutes permettant à l&#39;animal de consommer librement le renforcement. </li><li> Session 3 - creusement de surface. Remplir les tasses parfum avec un mélange homogène de renfort et de sable parfumé, laissant des renforcements multiples exposés. Placer l&#39;animal dans le dispositif d&#39;30 min en permettant à l&#39;animal de consommer librement le renforcement. Dans le processus de la consommation de renforçateurs les exposés, l&#39;animal doit découvrir des renforcements supplémentaires en dessous de la surface du sable. L&#39;animal doit passer de l&#39;aide de sa bouche à l&#39;aide de ses pattes avant de retirer chaque raidisseur du sable. </li><li> Session 4 - creuser. Remplir les tasses parfum avec un mélange de 1 partie renforçateur à 3 parties de sable parfumé à 1-2 renforçateurs exposés. Placer l&#39;animal dans la chambre pendant 30 minutes permettant à l&#39;animal de consommer librement le renforcement. L&#39;animal doit commencer à creuser avec ses pattes de devant pour découvrir des renforcements supplémentaires et de les retirer du sable. Les animaux qui ne commencent pas à découvrir le renforçateur après une période de 10 minutes de temps devrait être assisté (le chercheur doit découvrir une renforçateur à la fois jusqu&#39;à ce que l&#39;animal apprend). </li><li> Session 5 - fouille. Remplir les tasses parfum avec un mélange de 1 partie renforçateur à 3 parties de sable non parfumé, sans laisser de renforçateurs exposés. PlaCE l&#39;animal dans l&#39;appareil pendant 30 minutes permettant à l&#39;animal de consommer librement le renforcement. Les animaux doivent être aidés au besoin. Certains animaux peuvent avoir besoin de plusieurs instances de cette session afin de démontrer le comportement creuser. </li><li> Session 6 - accoutumance structure de procès. Placer trois renforcements en profondeur, des positions intermédiaires, et peu profonds dans le sable dans chaque tasse parfum. Placer l&#39;animal dans la chambre jusqu&#39;à ce que tous les trois sont extraites de chaque coupelle, l&#39;assistance en fonction des besoins. Une fois que tous ont été récupérés, placer l&#39;animal dans un dispositif de retenue pour 15-30 sec et réinitialiser les tasses parfum tel que décrit dans cette étape. Ensuite, placer l&#39;animal dans la chambre de et répétez le processus jusqu&#39;à ce que l&#39;animal a effectué quatre essais au total. L&#39;animal doit s&#39;habituer à être placé dans le dispositif de retenue et de commencer à creuser immédiatement quand il est placé dans la chambre. L&#39;animal doit également démontrer un comportement de fouille et de récupérer le renfort au fond de la tasse parfum. </li><li>Session 7 - renforçateurs simples. Placer un renfort unique à la moitié de la profondeur du sable dans chaque cupule. Placez l&#39;animal dans la chambre et lui permettre de récupérer des renforcements, puis placez-le dans le dispositif de retenue pendant 30 sec. Répétez ce processus pour quatre essais au total. L&#39;animal doit commencer à creuser plus vite et nécessitent une aide minimale de la part du chercheur. </li><li> Session 8 - tests de discrimination maquette. Remplir les moules tels que décrits dans la session 7. Donner à l&#39;animal 30 sec pour récupérer renforcements. Placer l&#39;animal dans le dispositif de maintien lorsque les deux ont été récupérées ou 30 sec est écoulé. Répétez cette opération pour le nombre d&#39;essais qui seront utilisés dans la phase de test. Les animaux doivent apprendre à creuser rapidement lorsqu&#39;il est placé de nouveau dans la chambre. </li><li> Des sessions supplémentaires. Selon les tests de discrimination initiale, l&#39;expérimentateur peut souhaiter effectuer des séances supplémentaires pour familiariser l&#39;animal avec les parfums donnés. Les rats ont tendance à d&#39;abord présenter néophobie et préfèrent l&#39;odeurs familières précédemment associé avec renfort 10. </li></ol> 4. Tests de discrimination <ol><li> Le chercheur doit choisir un parfum jumelage, y compris quel parfum sera appâté avec le renfort (discrimination correcte) et qui ne sera pas. Décisions supplémentaires, tels que nombre de discriminations et reprises, le nombre maximal de jours et d&#39;essais, et si vous souhaitez tester celle-ci avant l&#39;accident sera en grande partie basée sur la question expérimentale (voir les notes complémentaires ci-dessous). </li><li> Les rats peuvent être testés et les données enregistrées à la main par le chercheur. Le chercheur doit enregistrer pour chaque essai: choix correct ou incorrect, la latence d&#39;initier creuser, et les procès dans lequel un rat fois sur sur. <ol class="lalpha"><li> Le nombre d&#39;essais doit être administré à la discrétion du chercheur (voir les notes complémentaires ci-dessous). </li><li> La durée de l&#39;essai doit être laissée à la discrétion du chercheur (voir les notes complémentaires ci-dessous). </li><li> Le Researcher doit randomiser la structure d&#39;essai (de gauche à droite l&#39;emplacement des tasses parfum), avec la réserve que pas plus de trois essais dans une rangée sont d&#39;un même côté. Cela permettra de réduire le biais de côté. </li></ol></li><li> Afin de lancer chaque essai, placer l&#39;animal dans la chambre donnant sur l&#39;arrière, à égale distance de chaque tasse. Placer un animal proche d&#39;une tasse peut augmenter le risque de développer un biais. </li><li> Si l&#39;animal est discriminatoire correctement, lui permettre de récupérer et consommer le renfort, puis retirez le dispositif de retenue pendant 30 sec. Si le temps imparti ou choisit de manière incorrecte, supprimez-le immédiatement, avant qu&#39;il «corrige» lui-même, et le placer dans le dispositif de retenue pendant 30 sec. </li><li> Répétez ce processus pour le numéro choisi d&#39;essais. </li><li> Une fois qu&#39;un animal atteint d&#39;un critère prédéfini (ie l&#39;exactitude&gt; 80% par jour pendant trois jours consécutifs), l&#39;animal peut passer à la prochaine discrimination / reprise et répétez le processus ci-dessus. </li></ol&gt; 5. Notes complémentaires <ol><li> Tests réalisés dans notre laboratoire a constaté que le travail de formation et de test en utilisant les meilleures de la moitié d&#39;un morceau de céréale fruit boucle pour éviter la satiété. </li><li> Pendant la formation, certains animaux peuvent avoir besoin de plus d&#39;aide que d&#39;autres. Nous vous recommandons de faire ce qui est nécessaire pour atteindre creuser comportement. Cependant, une fois le test commence, nous n&#39;avons jamais tenter d&#39;intervenir et d&#39;améliorer le comportement de creuser un rat. </li><li> La variation du nombre total d&#39;essais peut être suffisant pour différents laboratoires. Tests dans notre laboratoire ont utilisé 6, 8, et 12 essais par séance, 1 séance par jour, et ont trouvé une préférence pour l&#39;installation à 8 procès. </li><li> La variation de la durée de l&#39;essai peut être nécessaire dans certaines configurations expérimentales (par exemple, les animaux de moins d&#39;un paradigme du stress devrez peut-être temps d&#39;essai ou moins augmenté essais au total). </li><li> Un critère prédéfini doit être utilisé afin de déterminer le moment où un animal a maîtrisé une discrimination. Tests réalisés dans notre laboratoire ont exigé une Accuracy de plus de 80% (5/6 essais, 7/8 essais, ou 10/12 essais) par jour pendant 3 jours consécutifs. Cependant, un critère supérieur (85%) pourrait également être utilisé. </li><li> Seuils prédéfinis / maximums doivent être utilisés pour le nombre maximal de jours passés sur une piste donnée. Ce sera en grande partie dicté par la question de recherche. Par exemple, nos études de laboratoire TBI et, à compter du fait de la nature progressive du TBI, les rats qui n&#39;ont pas touché critère sont passés à une discrimination roman / reprise après 12 jours d&#39;essais. </li><li> Décider de pré-tester ou tout simplement post-test est une question qui est en grande partie déterminée par la direction expérimental. Pré-test permet de réaliser une évaluation sur la mémoire après la lésion des animaux, qui peuvent être utiles en fonction du type de blessure. Cependant, les tests effectués après permet d&#39;examiner les différences de taux d&#39;acquisition sur les discriminations entre les groupes. Notre laboratoire a été et continuera d&#39;utiliser les deux. </li></ol>

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Aucun conflit d&#39;intérêt déclaré.

Dans cette vidéo, nous avons montré comment la tâche Dig peut être réalisée en utilisant relativement peu coûteux et matériaux, avec une certaine expérience, les tests peuvent être effectués assez rapidement (~ 10 min / animal). Cela permet à la tâche pour être facilement intégré dans des batteries de tests existants pour TBI, lésions cérébrales accident vasculaire cérébral, et d&#39;autres. La tâche Dig est aussi robuste qu&#39;elle puisse évaluer différents aspects de la cognition, y compris l&#39;évaluation des apprentissages antérieurs, les reprises et les acquisitions nouvelles (par exemple, set shifting). Plus important encore, la tâche Dig a été montré pour être efficace dans l&#39;évaluation de la fonction frontale à la suite de lésions cérébrales. En outre, un paradigme fouille similaire a été utilisée pour étudier le transfert de valeur chez le rat après une sclérose hippocampique 4, et pourrait donc facilement être étudiée après TBI. Les principaux avantages de tâches comme celui-ci sont la capacité d&#39;évaluer d&#39;autres formes de connaissance que ce qui est habituellement testés dans le goujon du cerveau plus de blessuress. Il existe actuellement un manque de tâches simples et rapidement acquises pour évaluer la cognition frontalement à médiation suite à des lésions cérébrales. Dans le domaine des TBI expérimentale, il ya une forte dépendance des labyrinthes que seule l&#39;évaluation de la cognition 9. La discrimination et le comportement de choix sont des aspects importants de la cognition frontalement à médiation qui doivent être évalués suivant des dommages au cerveau. Celles-ci ont été étudiés dans de nombreux paradigmes différents (retardées d&#39;appariement d&#39;échantillon renforcement différentiel, du faible taux de réponse, basée sur l&#39;effort décision, etc) dans le domaine de l&#39;analyse expérimentale du comportement, mais font défaut dans les études de lésions cérébrales 14-16. Le développement de nouvelles thérapies pour le traitement des lésions cérébrales nécessite une validation à travers de multiples modalités de déficiences sensorielles, motrices et les fonctions cognitives. Les tâches telles que cela pourrait devenir essentiel de bien évaluer la fonction cognitive dans le traitement thérapeutique. Alors que la nouvelle tâche Digprésente un pas dans la bonne direction pour l&#39;évaluation de la fonction cérébrale après une blessure, il ya toujours des limites à elle. Il est conçu pour être simple à construire, administrer et analyser, mais cela signifie qu&#39;il ya des limites supérieures à ce qu&#39;il peut mesurer. Actuellement, deux choix sont tout ce qui peut être appréciée au regard du paradigme donné. En outre, la tâche Dig n&#39;est pas assez sensible pour gérer d&#39;autres aspects de la dysfonction frontale, comme l&#39;impulsivité, qui peuvent interférer avec la prise de décision d&#39;un animal la capacité. Bien que la tâche Dig a été montré pour être un succès pour nous dans l&#39;évaluation des lésions cérébrales chez les jeunes animaux, il ya encore plusieurs choses qui peuvent être faites avec la tâche d&#39;affiner et de l&#39;améliorer. Il s&#39;agit notamment de l&#39;évaluation des populations particulières (âge, sexe, souche), en la comparant directement les paradigmes opérant elle est adaptée à partir, en effectuant une comparaison directe de cette tâche à d&#39;autres tâches qui permettent d&#39;évaluer la dysfonction frontale suite à une blessure, et d&#39;explorer additionnels façons d&#39;analyser et de comparer les données générées par la tâche. Cette tâche a été conçu pour répondre à certaines des questions soulevées dans notre domaine en testant la fonction frontale de multiples façons suivantes dommages au cerveau. Cependant, une tâche ne peut pas mesurer tous les processus cognitifs qui sont touchés par un traumatisme crânien. Ainsi, nous préconisons que les gens continuent de développer et d&#39;améliorer les tâches telles que celle décrite dans ce protocole de mieux évaluer les déficiences fonctionnelles à la suite des lésions cérébrales. Ce faisant, nous pouvons augmenter l&#39;efficacité du développement des médicaments et la thérapie pour les lésions cérébrales en évaluant à travers de multiples mesures.

Les lésions cérébrales résultant d&#39;une lésion cérébrale traumatique (TBI) et la course est l&#39;une des principales causes de décès et d&#39;invalidité aux Etats-Unis. Ensemble, ces troubles suite à un total de près de 2,5 millions incidence, avec près de 500.000 ayant entraîné la mort ou une déficience 6-7. Malgré ce lourd tribut à la société, très peu de traitements ont été mis au point pour traiter soit TCC ou un AVC. Dans une certaine mesure, le manque d&#39;options de traitement disponibles peuvent être attribués à l&#39;insuffisance des évaluations comportementales de nouveaux médicaments et thérapies 8. En particulier, il ya un manque de tâches avec précision et sensibilité évaluer les effets des traitements sur les déficits cognitifs différents après une lésion cérébrale dans la littérature préclinique. Actuellement, la majorité des évaluations cognitives qui sont effectuées évaluer la mémoire spatiale à l&#39;aide d&#39;une tâche labyrinthe telles que le labyrinthe d&#39;eau de Morris 9. Il ya plusieurs raisons pour ce manque de tests, y compris le temps qu&#39;il faut pourpleinement caractériser et évaluer les déficits cognitifs, la forte dépendance sur des équipements coûteux et des compétences à utiliser les tâches opérantes, et la vitesse à laquelle ces évaluations peuvent être effectuées. À cette fin, nous avons adapté une tâche parfum de base discrimination, la tâche Dig, pour évaluer les lésions cérébrales cognitives suivantes. La tâche Dig est conçu pour être un pas cher, outil rapide et efficace pour évaluer la dysfonction cognitive lésion cérébrale qui suit à partir d&#39;un TBI ou un AVC. La tâche Dig repose sur les principes de base de l&#39;apprentissage opérant et la prise de décision. Comme il est seulement un paradigme décision à deux choix, cette tâche représente l&#39;un des plus simples discriminations qui peuvent être faites. Dans le protocole ci-dessous les détails de la mise en place de la tâche ainsi que la méthodologie de formation seront décrites. Nous avons trouvé que cette tâche est la plus forte lors de l&#39;évaluation de front-déficits cognitifs par rapport aux déficits pariétales unilatérales, mais il doit encore être testé dans un modèle delésions hippocampiques 5. Dans l&#39;idéal, cette tâche serait adapté pour évaluer l&#39;efficacité d&#39;un traitement ou une thérapie sur la récupération des déficits frontaux suite à une blessure. Cependant, il est possible que des modifications de cette tâche pourrait aussi être utilisé pour explorer plus complexe la prise de décision des comportements tels que l&#39;impulsivité et l&#39;adaptation généralisée.

<table border="1"><tr><td> Nom du produit </td><td> Entreprise </td><td> Numéro de catalogue </td><td> Commentaires </td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td> ÉQUIPEMENT </td></tr><tr><td> Chambre opérant </td><td> Associés Med </td><td> ENV-008CT </td><td> Montant: 1 chambre standard opérant, pas de périphériques externes. </td></tr><tr><td> Plexiglas </td><td> Quincaillerie locale </td><td> N / A </td><td> Montant: 1 feuille Couper en bonne taille pour tenir dans la chambre. </td></tr><tr><td> Casquettes extrémité du tuyau en PVC </td><td> Quincaillerie locale </td><td> N / A </td><td> Montant: 2 tasse de configuration / parfum. </td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td> REACTIFS</td></tr><tr><td> Sable </td><td> Quincaillerie locale </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Épices diverses </td><td> Épicerie locale </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Renfort </td><td> Épicerie locale </td><td></td><td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td> Équipement * est cotée à la construction par chambre. </td></tr></table>

the dig task: a simple scent discrimination reveals deficits following frontal brain damage

La déficience cognitive est la cause la plus fréquente d&#39;invalidité chez l&#39;homme après des dommages au cerveau, mais les tâches comportementales utilisées pour évaluer la cognition dans des modèles rongeurs d&#39;une lésion cérébrale est absente. Empruntant à la littérature opérant notre laboratoire a utilisé un paradigme de base discrimination odeur 1-4 afin d&#39;évaluer les déficits chez les rats frontalement-blessés. Auparavant, nous avons brièvement décrit la tâche Dig et a démontré que les rats avec des lésions cérébrales frontales présentent des déficits sévères à travers de multiples tests au sein de la tâche 5. Nous présentons ici un protocole plus détaillé pour cette tâche. Les rats sont placés dans une chambre et on le laisse faire la distinction entre deux sables parfumées, dont l&#39;une contient un agent de renforcement. Le procès se termine après le rat soit discriminatoire correctement (définie comme creuser dans le sable correcte parfumée), discrimine de manière incorrecte, ou 30 sec s&#39;écoule. Les rats ayant correctement discriminatoires sont autorisés à récupérer et consommer le renforçateur. Les rats qui discriminate mal sont immédiatement retirés de la chambre. Cela peut continuer à travers une variété de reprises et de senteurs nouvelles. L&#39;analyse principale est la précision pour chaque paire parfum (proportion cumulée correcte pour chaque parfum). Les conclusions générales de la tâche Dig suggèrent qu&#39;il s&#39;agit d&#39;une préparation expérimentale simple qui permet d&#39;évaluer les déficits bilatéraux chez le rat avec lésions corticales frontale par rapport à des rats avec des lésions pariétales unilatérale. La tâche Dig peut également être facilement incorporé dans une batterie de tests cognitifs existant. L&#39;utilisation d&#39;autres tâches comme celle-ci peut conduire à des tests plus précis des blessures fonction suivante frontale, ce qui peut conduire à des options thérapeutiques pour le traitement. Toute utilisation des animaux a été effectuée conformément aux protocoles approuvés par le soin des animaux et du Comité institutionnel utilisation.

Il existe deux principales variables qui peuvent être enregistrées dans la tâche Dig: Correct / Incorrect et de latence. Toutefois, les non-réponses peuvent également être enregistrées et analysées car elles peuvent être importantes si l&#39;on considère la motivation. Ceux-ci peuvent être utilisés pour générer des mesures d&#39;analyse tels que la précision (essais corrects # / total), 11 biais de réponse, et la latence. Ces mesures peuvent être utilisées pour évaluer les différents types d&#39;apprentissage, en fonction de la conception de l&#39;expérience (voir les notes complémentaires ci-dessus). Pré-test des animaux permet au chercheur d&#39;évaluer la mémoire pour une discrimination appris. Reprises de discriminations apprises permettre à un chercheur de voir comment un animal peut s&#39;adapter à une éventualité de changer. L&#39;apprentissage de nouvelles discriminations permet aux chercheurs de comparer l&#39;apprentissage à travers différentes paires de parfum ainsi que d&#39;évaluer la capacité d&#39;apprentissage roman. Selon la conception de l&#39;étude (voir les notes complémentaires ci-dessus), ces mesures peuvent êtreanalysées dans une conception de mesures répétées ou peuvent être regroupées en une seule variable. Auparavant, nous avons regroupé précision en une mesure de la proportion cumulative correct afin d&#39;analyser chaque odeur discrimination séparément 5. Cela s&#39;est produit en additionnant le nombre de discriminations correctes et en divisant par le nombre total d&#39;essais pour chaque discrimination. Une série de one-way inter-sujets d&#39;analyse des variances (ANOVA) ont ensuite été utilisée pour examiner les différences entre les groupes pour chaque parfum discrimination post-traumatique. Cependant, plus de puissance peut être obtenue pour l&#39;analyse en utilisant des techniques statistiques avancées telles que la modélisation à effets mixtes. Une autre alternative est d&#39;utiliser la théorie du signal de détection pour l&#39;analyse des données. Il s&#39;agit d&#39;une approche populaire dans la prise de décision humaine littérature et permet au chercheur d&#39;examiner la plupart des données à partir d&#39;un sujet donné dans un graphique simple et rapide d&#39;évaluer le degré de précision, les préjugés et les déficits 12. Choix de l&#39;approche analytique sera largely entraînée par la question expérimentale, si l&#39;on veut faire des comparaisons entre les types d&#39;apprentissage, d&#39;évaluer un seul type d&#39;apprentissage, ou d&#39;appliquer une approche de prise de décision aux données. Suite à une lésion cérébrale bilatérale frontale, notre laboratoire a constaté que les rats souffrent d&#39;importants déficits dans pratiquement tous les types d&#39;apprentissage dans cette tâche. Animaux blessés frontalement-montré un déficit de la mémoire pour une discrimination appris précédemment ainsi que la difficulté à apprendre le renversement de ce jumelage parfum (figure 3). Animaux frontales également eu des difficultés à apprendre de nouvelles discriminations (figure 3). Conformément aux recherches antérieures 13, il y avait aussi une forte augmentation de la variabilité des animaux blessés frontalement (figure 3). En revanche, les lésions pariétales unilatérales dans notre laboratoire ont montré aucun déficit dans tous les discriminations dans cette tâche. Rats unilatérales ne présentaient aucun déficit en moimory pour une discrimination appris précédemment et a également acquis la discrimination inversion très rapidement (figure 4). Ils ont appris de nouvelles paires de parfum très rapidement ainsi (figure 4). En outre, la variabilité au sein du groupe unilatéralement blessés était très faible, la plupart des rats fonctionne de manière optimale à la tâche. <img alt="Figure 1" src="/files/ftp_upload/50033/50033fig1.jpg" /> Figure 1. Tests réalisés dans notre laboratoire a été effectué dans une banque de standards chambres opérant (Associés Inc Med) qui ont été conçus pour être utilisés dans cette tâche en enlevant quatre années consécutives de plancher barres d&#39;ouvrir l&#39;espace pour deux tasses parfum. <img alt="Figure 2" src="/files/ftp_upload/50033/50033fig2.jpg" /> Figure 2. Tests réalisés dans notre laboratoire a utilisé un tuyau en PVC embouts (6 cm de hauteur et 5,5 cm de diamètre) comme c parfumups et un morceau de plexiglas (10 x 22 cm) avec deux trous percés circulaires (5,5 cm de diamètre) que le porte-gobelet parfum. <img alt="Figure 3" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/50033/50033fig3highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50033/50033fig3.jpg" /> Figure 3. Ce graphique montre le rendement typique du trompe-l&#39;œil (bleu) vs frontalement-blessés (rouge) chez le rat à travers plusieurs phases de test dans deux formats différents. Dans la partie A, les données sont représentées sous forme graphique avec des points blancs représentent les points de données individuels pour les rats dans chaque groupe. Dans le groupe B, les mêmes données sont représentées graphiquement dans un diagramme linéaire. Il n&#39;y avait pas de différence sur l&#39;acquisition de discrimination avant de se blesser. Cependant, suite à une blessure et sur la même discrimination, rats témoins effectuer à 93% pour cent cumulatif correcte tandis que les rats blessés à effectuer pour cent cumulé 65% correcte. Quand un renversement de la discrimination a été administré, injrée rats descendre en dessous de la performance chance. De même, sur une discrimination parfum roman rats frontalement-blessés qui avaient des difficultés à apprendre l&#39;appariement roman et est resté au-dessous de la performance chance. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/50033/50033fig3large.jpg" target="_blank">Cliquez ici pour agrandir la figure</a> . <img alt="Figure 4" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/50033/50033fig4highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50033/50033fig4.jpg" /> Figure 4. Ce graphique montre le rendement typique du trompe-l&#39;œil (bleu) vs unilatérales pariétal-rats blessés (vert) à travers plusieurs différentes phases de l&#39;essai dans deux formats différents. Dans la partie A, les données sont représentées sous forme graphique avec des points blancs représentent les points de données individuels pour les rats dans chaque groupe. Dans le groupe B, les mêmes données sont représentées graphiquement dans un diagramme linéaire. Il n&#39;ya pas de différence entre les groupes sur l&#39;un des discriminations. Unilatéralement dansrat lésé atteint ou, dans certains cas, légèrement plus élevé que les niveaux de simulacres après la blessure. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/50033/50033fig4large.jpg" target="_blank">Cliquez ici pour agrandir la figure</a> .

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The Dig Task: A Simple Scent Discrimination Reveals Deficits Following Frontal Brain Damage

Dans ce protocole, une nouvelle application de la discrimination parfum est décrit. La tâche Dig est une tâche relativement peu coûteux qui peut être utilisé pour évaluer la cognition frontalement à médiation suite à des lésions cérébrales.

La tâche Dig: Un parfum simple discrimination révèle déficits suivants Brain Damage frontale

Cognitive impairment is the most frequent cause of disability in humans following brain damage, yet the behavioral tasks used to assess cognition in ...

the-dig-task-simple-scent-discrimination-reveals-deficits-following

Research

JoVE Journal

Neuroscience

13.5K vues.  Southern Illinois University at Carbondale. Dans ce protocole, une nouvelle application de la discrimination parfum est décrit. La tâche Dig est une tâche relativement peu coûteux qui peut être utilisé pour évaluer la cognition frontalement à médiation suite à des lésions cérébrales.

Vidéo: The Dig Task: A Simple Scent Discrimination Reveals Deficits Following Frontal Brain Damage

The Vermicelli and Capellini Handling Tests: Simple quantitative measures of dexterous forepaw function in rats and mice

Previous characterizations of rodent eating behavior have revealed that they use coordinated forepaw movements to manipulate food pieces. We have extended upon this work to develop a simple quantitative measure of forepaw dexterity that is sensitive to lateralized impairments and age-dependent changes. Rodents learn skillful forepaw and digit movements to manage thin pasta pieces, which they eagerly consume. We have previously described methods for quantifying vermicelli handling in rats and showed that the measures are very sensitive to forelimb impairments resulting from unilateral ischemic lesions, middle cerebral artery occlusions and unilateral striatal dopamine depletion [Allred, R.P., Adkins, D.L., Woodlee, M.T., Husbands, L.C., Maldonado M.A., Kane, J.R., Schallert, T. &amp; Jones, T.A. The Vermicelli Handling Test: a simple quantitative measure of dexterous forepaw function in rats. J. Neurosci. Methods 170, 229-244 (2008)]. Here we present a more detailed protocol for this test in rats and compare it with a newly developed version for mice, the Capellini Handling Test. Rats and mice are videotaped while handling short lengths of uncooked vermicelli or capellini pasta, respectively, with a camera positioned to optimize the view of paw movements. Slow motion video playback allows for the identification of forepaw adjustments, defined as any distinct removal and replacement of the paw, or of any number of digits, on the pasta piece after eating commences. Forepaw adjustments per piece are averaged over trials per each testing session. Repeated testing permits sensitive quantitative analysis of changes in forepaw dexterity over time. Protocols for pre-testing habituation and handling practice, as well as procedures for characterizing atypical handling patterns, are described. Because rats and mice perform the pasta handling tests slightly differently, species-specific differences in administration and scoring of these tests are highlighted. All animal use was in accordance with protocols approved by the University of Texas at Austin Animal Care and Use Committee.

The Vermicelli and Capellini Handling Tests of forepaw dexterity take advantage of the natural inclination of rodents to manipulate food items using skillful forepaw and digit movements. Animals are videotaped while handling short strands of uncooked dry pasta. Slow motion video playback allows for the quantification of forepaw adjustments.

Les vermicelles et tests de manipulation Capellini: Simple mesures quantitatives de la fonction patte habile dans les rats et les souris

Previous characterizations of rodent eating behavior have revealed that they use coordinated forepaw movements to manipulate food pieces. We have extended ...

Recherche

Neurosciences

Chromatin Immunoprecipitation from Dorsal Root Ganglia Tissue following Axonal Injury

Axons in the central nervous system (CNS) do not regenerate while those in the peripheral nervous system (PNS) do regenerate 
to a limited extent after injury (Teng et al., 2006). It is recognized that transcriptional programs essential for neurite and axonal outgrowth are 
reactivated upon injury in the PNS (Makwana et al., 2005). However the tools available to analyze neuronal gene regulation in vivo are limited and 
often challenging.
The dorsal root ganglia (DRG) offer an excellent injury model system because both the CNS and PNS are innervated by a 
bifurcated axon originating from the same soma. The ganglia represent a discrete collection of cell bodies where all transcriptional events occur, 
and thus provide a clearly defined region of transcriptional activity that can be easily and reproducibly removed from the animal. Injury of nerve 
fibers in the PNS (e.g. sciatic nerve), where axonal regeneration does occur, should reveal a set of transcriptional programs that are distinct from 
those responding to a similar injury in the CNS, where regeneration does not take place (e.g. spinal cord). Sites for transcription factor binding, 
histone and DNA modification resulting from injury to either PNS or CNS can be characterized using chromatin immunoprecipitation (ChIP). 
Here, we describe a ChIP protocol using fixed mouse DRG tissue following axonal injury. This powerful combination provides a means for characterizing the pro-regeneration chromatin environment necessary for promoting axonal regeneration.

We present a method for chromatin immunoprecipitation from dorsal root ganglia tissue following axonal injury. The approach can be used to identify specific transcription factor binding sites and epigenetic modification of histone and DNA important for the regeneration of injured axons in both the peripheral and central nervous system.

Immunoprécipitation de la chromatine du tissu racinaire ganglions dorsaux suivants lésions axonales

Axons in the central nervous system (CNS) do not regenerate while those in the peripheral nervous system (PNS) do regenerate 
to a limited extent after ...

Morris Water Maze Test for Learning and Memory Deficits in Alzheimer&#39;s Disease Model Mice

The Morris Water Maze (MWM) was first established by neuroscientist Richard G. Morris in 1981 in order to test hippocampal-dependent learning, including acquisition of spatial memoryand long-term spatial memory 1. The MWM is a relatively simple procedure typically consisting of six day trials, the main advantage being the differentiation between the spatial (hidden-platform) and non-spatial (visible platform) conditions 2-4. In addition, the MWM testing environment reduces odor trail interference 5. This has led the task to be used extensively in the study of the neurobiology and neuropharmacology of spatial learning and memory. The MWM plays an important role in the validation of rodent models for neurocognitive disorders such as Alzheimer&#x2019;s Disease 6, 7. In this protocol we discussed the typical procedure of MWM for testing learning and memory and data analysis commonly used in Alzheimer&#x2019;s disease transgenic model mice.

Morris Water Maze Test for Learning and Memory Deficits in Alzheimer&#039;s Disease Model Mice

The Morris Water Maze is a behavioral task to test hippocampal-dependent learning and memory. It has been widely used in the study of neurobiology, neuropharmacology and neurocognitive disorders in rodent models.

Test Morris Water Maze pour les déficits d&#39;apprentissage et de mémoire chez la souris modèle de la maladie d&#39;Alzheimer

The Morris Water Maze (MWM) was first established by neuroscientist Richard G. Morris in 1981 in order to test hippocampal-dependent learning, including ...

Investigations on Alterations of Hippocampal Circuit Function Following Mild Traumatic Brain Injury

Traumatic Brain Injury (TBI) afflicts more than 1.7 million people in the United States each year and even mild TBI can lead to persistent neurological impairments 1. Two pervasive and disabling symptoms experienced by TBI survivors, memory deficits and a reduction in seizure threshold, are thought to be mediated by TBI-induced hippocampal dysfunction 2,3. In order to demonstrate how altered hippocampal circuit function adversely affects behavior after TBI in mice, we employ lateral fluid percussion injury, a commonly used animal model of TBI that recreates many features of human TBI including neuronal cell loss, gliosis, and ionic perturbation 4-6.
	Here we demonstrate a combinatorial method for investigating TBI-induced hippocampal dysfunction. Our approach incorporates multiple ex vivo physiological techniques together with animal behavior and biochemical analysis, in order to analyze post-TBI changes in the hippocampus. We begin with the experimental injury paradigm along with behavioral analysis to assess cognitive disability following TBI. Next, we feature three distinct ex vivo recording techniques: extracellular field potential recording, visualized whole-cell patch-clamping, and voltage sensitive dye recording. Finally, we demonstrate a method for regionally dissecting subregions of the hippocampus that can be useful for detailed analysis of neurochemical and metabolic alterations post-TBI.
	These methods have been used to examine the alterations in hippocampal circuitry following TBI and to probe the opposing changes in network circuit function that occur in the dentate gyrus and CA1 subregions of the hippocampus (see Figure 1). The ability to analyze the post-TBI changes in each subregion is essential to understanding the underlying mechanisms contributing to TBI-induced behavioral and cognitive deficits. 
	The multi-faceted system outlined here allows investigators to push past characterization of phenomenology induced by a disease state (in this case TBI) and determine the mechanisms responsible for the observed pathology associated with TBI.

A multi-faceted approach to investigating functional changes to hippocampal circuitry is explained. Electrophysiological techniques are described along with the injury protocol, behavioral testing and regional dissection method. The combination of these techniques can be applied in similar fashion for other brain regions and scientific questions.

Enquêtes sur les altérations de la fonction hippocampique Circuit suite de traumatisme craniocérébral léger

Traumatic Brain Injury (TBI) afflicts more than 1.7 million people in the United States each year and even mild TBI can lead to persistent neurological ...

A Simple Alternative to Stereotactic Injection for Brain Specific Knockdown of miRNA

MicroRNAs (miRNAs) are key regulators of gene expression. In the brain, vital processes like neurodevelopment and neuronal functions depend on the correct expression of microRNAs. Perturbation of microRNAs in the brain can be used to model neurodegenerative diseases by modulating neuronal cell death. Currently, stereotactic injection is used to deliver miRNA knockdown agents to specific location in the brain. Here, we discuss strategies to design antagomirs against miRNA with locked nucleotide modifications (LNA). Subsequently describe a method for brain specific delivery of antagomirs, uniformly across different regions of the brain. This method is simple and widely applicable since it overcomes the surgery, associated injury and limitation of local delivery in stereotactic injections. We prepared a complex of neurotropic, cell-penetrating peptide Rabies Virus Glycoprotein (RVG) with antagomir against miRNA-29 and injected through tail vein, to specifically deliver in the brain. The antagomir design incorporated features that allow specific targeting of the miRNA and formation of non-covalent complexes with the peptide. The knock-down of the miRNA in neuronal cells, resulted in apoptotic cell death and associated behavioural defects. Thus, the method can be used for acute models of neuro-degeneration through the perturbation of miRNAs.

MicroRNAs play crucial roles in the brain and are potential targets for modeling neuro-degeneration. However, perturbing miRNA levels is challenging due to the short length of miRNA and inaccessibility of the brain tissue. This video presents a method for antagomir design and brain specific delivery using a neuropeptide in mice.

Une alternative simple à injection stéréotaxique pour Brain Knockdown spécifique de miARN

MicroRNAs (miRNAs) are key regulators of gene expression.  In the brain, vital processes like neurodevelopment and neuronal functions depend on the ...

A Simple Way to Measure Alterations in Reward-seeking Behavior Using Drosophila melanogaster

We describe a protocol for measuring ethanol self-administration in fruit flies (Drosophila melanogaster) as a proxy for changes in reward states. We demonstrate a simple way to tap into the fly reward system, modify experiences related to natural reward, and use voluntary ethanol consumption as a measure for changes in reward states. The approach serves as a relevant tool to study the neurons and genes that play a role in experience-mediated changes of internal state. The protocol is composed of two discrete parts: exposing the flies to rewarding and nonrewarding experiences, and assaying voluntary ethanol consumption as a measure of the motivation to obtain a drug reward. The two parts can be used independently to induce the modulation of experience as an initial step for further downstream assays or as an independent two-choice feeding assay, respectively. The protocol does not require a complicated setup and can therefore be applied in any laboratory with basic fly culture tools.

A Simple Way to Measure Alterations in Reward-seeking Behavior Using Drosophila melanogaster

We describe a protocol for inducing rewarding and nonrewarding experiences in fruit flies (Drosophila melanogaster) using voluntary ethanol consumption as a measure for changes in reward states.

Un moyen simple pour mesurer Transformations en récompense le comportement de recherche Utilisation<em&gt; Drosophila melanogaster</em

We describe a protocol for measuring ethanol self-administration in fruit flies (Drosophila melanogaster) as a proxy for changes in reward states. We ...

High Resolution Quantitative Synaptic Proteome Profiling of Mouse Brain Regions After Auditory Discrimination Learning

The molecular synaptic mechanisms underlying auditory learning and memory remain largely unknown. Here, the workflow of a proteomic study on auditory discrimination learning in mice is described. In this learning paradigm, mice are trained in a shuttle box Go/NoGo-task to discriminate between rising and falling frequency-modulated tones in order to avoid a mild electric foot-shock. The protocol involves the enrichment of synaptosomes from four brain areas, namely the auditory cortex, frontal cortex, hippocampus, and striatum, at different stages of training. Synaptic protein expression patterns obtained from trained mice are compared to na&#239;ve controls using a proteomic approach. To achieve sufficient analytical depth, samples are fractionated in three different ways prior to mass spectrometry, namely 1D SDS-PAGE/in-gel digestion, in-solution digestion and phospho-peptide enrichment. 
High-resolution proteomic analysis on a mass spectrometer and label-free quantification are used to examine synaptic protein profiles in phospho-peptide-depleted and phospho-peptide-enriched fractions of synaptosomal protein samples. A commercial software package is utilized to reveal proteins and phospho-peptides with significantly regulated relative synaptic abundance levels (trained/na&#239;ve controls). Common and differential regulation modes for the synaptic proteome in the investigated brain regions of mice after training were observed. Subsequently, meta-analyses utilizing several databases are employed to identify underlying cellular functions and biological pathways.

The identification of molecules and pathways controlling synaptic plasticity and memory is still a major challenge in neuroscience. Here, a workflow is described addressing the relative quantification of synaptic proteins supposedly involved in the molecular reorganization of synapses during learning and memory consolidation in an auditory learning paradigm.

Résolution quantitative Haute Synaptic Proteome Profiling des souris régions cérébrales Après Auditory Discrimination apprentissage

The molecular synaptic mechanisms underlying auditory learning and memory remain largely unknown. Here, the workflow of a proteomic study on auditory ...

Recording Synaptic Plasticity in Acute Hippocampal Slices Maintained in a Small-volume Recycling-, Perfusion-, and Submersion-type Chamber System

Even though experiments on brain slices have been in use since 1951, problems remain that reduce the probability of achieving a stable and successful analysis of synaptic transmission modulation when performing field potential or intracellular recordings. This manuscript describes methodological aspects that might be helpful in improving experimental conditions for the maintenance of acute brain slices and for recording field excitatory postsynaptic potentials in a commercially available submersion chamber with an outflow-carbogenation unit. The outflow-carbogenation helps to stabilize the oxygen level in experiments that rely on the recycling of a small buffer reservoir to enhance the cost-efficiency of drug experiments. In addition, the manuscript presents representative experiments that examine the effects of different carbogenation modes and stimulation paradigms on the activity-dependent synaptic plasticity of synaptic transmission.

This protocol describes the stabilization of the oxygen level in a small volume of recycled buffer and methodological aspects of recording activity-dependent synaptic plasticity in submerged acute hippocampal slices.

Enregistrement de la plasticité synaptique dans des tranches d’hippocampe aiguës maintenues dans un petit volume recyclage - Perfusion- et système de chambre de Submersion-type

Even though experiments on brain slices have been in use since 1951, problems remain that reduce the probability of achieving a stable and successful ...

Measurement &amp; Analysis of the Temporal Discrimination Threshold Applied to Cervical Dystonia

The temporal discrimination threshold (TDT) is the shortest time interval at which an observer can discriminate two sequential stimuli as being asynchronous (typically 30-50 ms). It has been shown to be abnormal (prolonged) in neurological disorders, including cervical dystonia, a phenotype of adult onset idiopathic isolated focal dystonia. The TDT is a quantitative measure of the ability to perceive rapid changes in the environment and is considered indicative of the behavior of the visual neurons in the superior colliculus, a key node in covert attentional orienting. This article sets out methods for measuring the TDT (including two hardware options and two modes of stimuli presentation). We also explore two approaches of data analysis and TDT calculation. The application of the assessment of temporal discrimination to the understanding of the pathogenesis of cervical dystonia and adult onset idiopathic isolated focal dystonia is also discussed.

Methods for the measurement and analysis of the temporal discrimination threshold are presented, and its application to the study of the pathogenesis of cervical dystonia are discussed.

De mesure et d’analyse de la Discrimination temporelle du seuil appliqué à la dystonie cervicale

The temporal discrimination threshold (TDT) is the shortest time interval at which an observer can discriminate two sequential stimuli as being ...

A Simple and Reproducible Method to Prepare Membrane Samples from Freshly Isolated Rat Brain Microvessels

The blood-brain barrier (BBB) is a dynamic barrier tissue that responds to various pathophysiological and pharmacological stimuli. Such changes resulting from these stimuli can greatly modulate drug delivery to the brain and, by extension, cause considerable challenges in the treatment of central nervous system (CNS) diseases. Many BBB changes that affect pharmacotherapy, involve proteins that are localized and expressed at the level of endothelial cells. Indeed, such knowledge on BBB physiology in health and disease has sparked considerable interest in the study of these membrane proteins. From a basic science research standpoint, this implies a requirement for a simple but robust and reproducible method for isolation of microvessels from brain tissue harvested from experimental animals. In order to prepare membrane samples from freshly isolated microvessels, it is essential that sample preparations be enriched in endothelial cells but limited in the presence of other cell types of the neurovascular unit (i.e., astrocytes, microglia, neurons, pericytes). An added benefit is the ability to prepare samples from individual animals in order to capture the true variability of protein expression in an experimental population. In this manuscript, details regarding a method that is utilized for isolation of rat brain microvessels and preparation of membrane samples are provided. Microvessel enrichment, from samples derived, is achieved by using four centrifugation steps where dextran is included in the sample buffer. This protocol can easily be adapted by other laboratories for their own specific applications. Samples generated from this protocol have been shown to yield robust experimental data from protein analysis experiments that can greatly aid the understanding of BBB responses to physiological, pathophysiological, and pharmacological stimuli.

Here, a method for isolation of rat brain microvessels and for the preparation of membrane samples is described. This protocol has the clear advantage of producing enriched microvessel samples with acceptable protein yield from individual animals. Samples can then be used for robust protein analyses at the brain microvascular endothelium.

Une méthode Simple et reproductible pour préparer les échantillons de la Membrane des microvaisseaux de cerveau de Rat fraîchement isolées

The blood-brain barrier (BBB) is a dynamic barrier tissue that responds to various pathophysiological and pharmacological stimuli. Such changes resulting ...