Les auteurs sont reconnaissants pour l&#39;assistance technique et logistique et l&#39;expertise fournie par Rose Tobias, Younghee Ahn et David N. Ruskin. Le travail décrit ici a été financé par la Fondation Hôpital de l&#39;Alberta Children et l&#39;Institut de recherche en santé de l&#39;Alberta Children.

Toutes les procédures ont été effectuées en accord avec le Comité de protection des animaux du Canada et approuvés par l&#39;Université de Calgary Comité de protection des animaux. 1. Préparation des animaux <ol><li> Isoler les souris la nuit (12 h) avant le test. Pour ce faire, placer tous les BTBR et souris B6 (P35-P40) nécessaires à l&#39;analyse expérimentale dans des cages par eux-mêmes, le jour avant le test. </li><li> Placer la souris isolée dans la chambre d&#39;analyse comportementale 30 min avant le test de sorte que les animaux ne s&#39;habituent au nouvel environnement. </li></ol> 2. Préparation du matériel <ol><li> Placez les cm en plexiglas 30 x 30 box avec un couvercle amovible dans la salle d&#39;examen. Placer la boîte sur une table et la position de la caméra vidéo à un angle à partir du bas de 45 °; cet endroit de la caméra permettre une visualisation de la totalité du sol de l&#39;enceinte et la souris. Utilisez un éclairage infrarouge pour aider à minimiser les reflets de la paroi dela boîte. </li><li> Utilisez une caméra vidéo qui possède une fonction de zoom élevé avec des capacités infrarouges pour optimiser le tournage dans un environnement de faible lux. Mise au point sur l&#39;enceinte agrandissement de l&#39;image de sorte que les souris sont visualisées à travers la boîte entière. </li><li> Couvrir tout le plancher de la boîte avec de la literie de la sciure de bois (qui devrait être d&#39;environ 1 pouce de profondeur). </li></ol> 3 Procédure de test <ol><li> Placer une paire intra-souche de souris (BTBR - BTBR ou B6-B6) à l&#39;intérieur de l&#39;enceinte d&#39;essai. </li><li> Éteignez les lumières dans la salle d&#39;examen. </li><li> Lancer la caméra vidéo pour enregistrer et quitter la salle. Cela permettra d&#39;éviter expérimentateur influence sur le comportement des souris. Enregistrer l&#39;activité de 11 min. </li><li> Une fois l&#39;enregistrement terminé, re-entrer dans la salle d&#39;essai et revenir les souris dans leurs cages à domicile d&#39;origine. </li><li> Disposer de la litière de sciure de bois, laver la zone d&#39;essai entière avec 70% d&#39;éthanol, et placer une nouvelle literie de sciure de bois dans le fond de l&#39;essaienceinte. </li><li> Répétez toute la procédure pour le reste des paires intra-tache et retourner les souris dans leurs cages à domicile d&#39;origine. </li></ol> Remarque: Pour vérifier la fiabilité des données de inchworming, la procédure peut être répétée les jours suivants avec différents BTBR-BTBR et B6-B6 combinaisons de paires. Cela permettra d&#39;assurer que le comportement observé ne dépend pas de partenaire spécifique dans l&#39;enceinte, mais l&#39;individu inchworming. 4. Analyse des données <ol><li> Inchworming est défini comme le mouvement synchrone vers l&#39;intérieur et vers l&#39;extérieur de l&#39;avant-et pattes postérieures de l&#39;animal, avec un minimum d&#39;une co-occurrence vers l&#39;intérieur puis mouvement vers l&#39;extérieur ultérieure qui déplace efficacement la literie. Manuelle regarder et marquer chaque vidéo deux fois (une fois pour chaque souris) afin de déterminer la durée totale, la fréquence et la latence à arpenteuse dans les 10 min vidéo. Manuel de notation inchworming durée, la fréquence et la latence devrait être basé sur le suiviment définitions: Inchworming Durée: Est défini comme le temps total de chaque souris dépense engagé dans le comportement de inchworming. Pour marquer cet aspect de inchworming, utiliser une minuterie qui peut être démarré et arrêté. Commencer le chronométrage lorsque la souris commence à arpenteuse et arrêter le chronomètre lorsque la souris s&#39;arrête inchworming. Quand et si la souris commence à arpenteuse de nouveau, re-départ et ré-arrêter le chronomètre. Répéter le démarrage et l&#39;arrêt de la minuterie pour la durée de 10 min de la période d&#39;observation chaque fois que les arpenteuses de la souris. Cela va générer un score de durée de inchworming qui est 0:00-10:00 min. Fréquence Inchworming: est défini comme le nombre de fois que la souris met en prise dans le comportement inchworming dans la période d&#39;observation de 10 min. Un compte unique est attribué à chaque démarrage de la souris et les arrêts inchworming. Le score de fréquence inchworming sera un nombre entre 0 et ∞. Latence de Inchworm: Est défini comme le temps eau passe avant la première apparition de inchworming. Lancer le chronomètre lorsque la vidéo commence, ce sera le temps de 0:00, et arrêter le chronomètre lorsque les arpenteuses de la souris pour la première fois. Si la souris ne s&#39;affiche pas le comportement inchworming la latence à arpenteuse sera 10h00. Lors de l&#39;analyse de latence à arpenteuse, un score 0:01-10:00 min sera obtenu. Les souris qui ne arpenteuse pendant la durée de la période de test doivent être retirés de la population de l&#39;échantillon afin de s&#39;assurer que les résultats sont pertinents pour une population de souris qui présentent le comportement de inchworming. </li> <li> Calcul de la fréquence et de la durée totale de inchworming pour chaque souris dans la vidéo. Calculer le temps nécessaire pour la première souris dans la paire de chenille arpenteuse de la latence à arpenteuse pour cette paire spécifique de la souris. Ces paramètres sont basés sur le travail méthodologique préalable liée à des comportements de creusement répétitives chez la souris 6. </li><li> Calculer la durée moyenne, la fréquence,et la latence de creuser pour chaque groupe expérimental dans l&#39;analyse (par exemple BTBR vs B6). Utilisez une analyse de variance ou un test t de comparer les données entre les souches / groupes expérimentaux. Remarque: Lorsque la procédure est terminée sur une deuxième journée, utilisez une ANOVA à mesures répétées pour s&#39;assurer qu&#39;il n&#39;y avait pas d&#39;effets procès ultérieurs ou des effets d&#39;appariement. </li></ol>

<ol>
	<li>McFarlane, H. G., Kusek, G. K., Yan, M., Phoenix, J. L., Bolivar, V. J., Crawley, J. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Autism-like+behavioral+phenotypes+in+BTBR+T+tf/J+mice.">Autism-like behavioral phenotypes in BTBR T+tf/J mice.</a> Genes, Brain, and Behavior. 7, 152-163 (2008).</li><li>Crawley, J. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Designing+mouse+behavioral+tasks+relevant+to+autistic-like+behaviors.">Designing mouse behavioral tasks relevant to autistic-like behaviors.</a> Mental Retardation and Developmental Disabilities Research Reviews. 10 (4), 248-258 (2004).</li><li>Deacon, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Digging+and+marble+burying+in+mice:+simple+methods+for+in+vivo+identification+of+biological+impacts.">Digging and marble burying in mice: simple methods for in vivo identification of biological impacts.</a> Nature Protocols. 1 (1), 122-124 (2006).</li><li>Thomas, A., Burant, A., Bui, N., Graham, D., Yuva-Paylor, L. A., Paylor, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Marble+burying+reflects+a+repetitive+and+perseverative+behavior+more+than+novelty-induced+anxiety.">Marble burying reflects a repetitive and perseverative behavior more than novelty-induced anxiety.</a> Psychopharmacology. 204, 361-373 (2009).</li><li>Dudek, B. C., Adams, N., Boice, R., Abbott, M. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Genetic+influences+on+digging+behaviours+in+mice+(Mus+musculus)+in+laboratory+and+seminatural+settings.">Genetic influences on digging behaviours in mice (Mus musculus) in laboratory and seminatural settings.</a> Journal of Comparative Psychology. 97 (3), 249-259 (1983).</li><li>Webster, D., Williams, M. H., Owens, R., Geiger, V., Dewsbury, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Digging+behavior+in+12+taxa+of+muriod+rodents.">Digging behavior in 12 taxa of muriod rodents.</a> Animal Learning and Behavior. 9 (2), 173-177 (1981).</li><li>Pobbe, R. H., Pearson, B. L., Defensor, E., Bolivar, V. J., Blanchard, D. C., Blanchard, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Expression+of+social+behaviours+of+C57BL/6J+versus+BTBR+inbred+mouse+strains+in+the+visible+burrow+system.">Expression of social behaviours of C57BL/6J versus BTBR inbred mouse strains in the visible burrow system.</a> Behavioural Brain Research. 214, 443-449 (2010).</li><li>Lewis, M. H., Tanimura, Y., Lee, L., Bodfish, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Animal+models+of+restricted+repetitive+behavior+in+autism.">Animal models of restricted repetitive behavior in autism.</a> Behavioural Brain Research. 176, 66-74 (2007).</li><li>Silverman, J. L., Yang, M., Lord, C., Crawley, J. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Behavioural+phenotyping+assays+for+mouse+models+of+autism.">Behavioural phenotyping assays for mouse models of autism.</a> Nature Reviews. 11, 490-502 (2010).</li><li>Deacon, R., Rawlins, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hippocampal+lesions,+species-typical+behaviours+and+anxiety+in+mice.">Hippocampal lesions, species-typical behaviours and anxiety in mice.</a> Behavioural Brain Research. 156, 241-249 (2005).</li><li>Pearson, B. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Motor+and+cognitive+sterotypies+in+the+BTBR+T+tf/J+mouse+model+of+autism.">Motor and cognitive sterotypies in the BTBR T+tf/J mouse model of autism.</a> Genes, Brain, and Behavior. 10, 228-235 (2011).</li><li>Pobbe, R. H., Defensor, E., Pearson, B. L., Bolivar, V. J., Blanchard, D. C., Blanchard, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=General+and+social+anxiety+in+the+BTBR+T++tf/J+mouse+strain.">General and social anxiety in the BTBR T+ tf/J mouse strain.</a> Behavioural Brain Research. 216 (1), 446-451 (2011).</li></ol>

Les auteurs n&#39;ont rien à révéler.

Inchworming est un roman mesure du comportement répétitif qui peut être utilisée pour étudier de nombreux troubles qui présentent des stéréotypies tels que les TSA. Il ya 4 étapes qui sont d&#39;une importance cruciale pour générer des données de inchworming fiables du protocole d&#39;interaction sociale des mineurs modifié: 1) la période d&#39;isolement prolongé est essentiel à l&#39;épreuve de inchworming et ne doit pas être retiré du protocole ou raccourcie. Cette exigence est spécifique aux tests...

Bien que la physiopathologie des troubles du spectre autistique (TSA) reste incertaine, le diagnostic dépend de la présence de trois grandes catégories de symptômes: la réciprocité sociale anormale, troubles de la communication, et / comportements stéréotypés répétitifs 1. La plupart des modèles de rongeurs sont incapables de reproduire simultanément les trois des symptômes chez un seul animal. Ainsi, les modèles qui peuvent simuler de manière fiable certains ou tous les aspects de la maladie détiennent une grande valeur pour le développement de stratégies préventives et thérapeutiques efficaces. Un modèle qui fait afficher les trois aspects de la TSA est le 1,2 de la souris BTBR. En combinaison avec les vocalisations ultrasoniques et des tests d&#39;approche sociale, le test d&#39;interaction sociale des mineurs est couramment utilisé pour caractériser des modèles murins de TSA pédiatrique; Ces tests mesurent diminué et les comportements sociaux anormaux qui représentent les caractéristiques fondamentales de TSA. En plus du test d&#39;interaction sociale juvénile, de nombreux autrestests ont été utilisés pour mesurer des comportements stéréotypés dans des modèles animaux de TSA. Par exemple, le test d&#39;enfouissement de marbre, qui examine la tendance d&#39;un animal à déplacer litière utilisant le museau et les pattes avant dans l&#39;effort pour couvrir un objet, est pensé pour mesurer des comportements stéréotypés compulsifs qui se produisent en réponse à des stimuli aversif 3,4. Par conséquent, les tests de creusement ont été mises en œuvre pour quantifier ce comportement répétitif dans des modèles animaux de TSA et différentes espèces de rongeurs 3,5-7. Comportements de creusement sont définies comme des actions dirigées évidentes du museau ou les pattes pour déplacer des matériaux de litière et ont été émis l&#39;hypothèse d&#39;être un paramètre sensible du comportement moteur répétitif 4. Nous rapportons ici un type de creusement de roman, que nous avons appelé &quot;inchworming,&quot; dans la souche BTBR de souris. La caractérisation de ce nouveau problème peut fournir une mesure robuste d&#39;un comportement moteur répétitif qui peut être utilisé pour de plus amples vallidation des modèles de rongeurs tels que les TSA, «la maladie de Huntington ou le comportement obsessionnel-compulsif 8,9. Nous définissons le &quot;inchworming&quot; comme au moins un mouvement synchrone des parties avant et des membres postérieurs vers l&#39;intérieur, suivi par un déplacement synchrone vers l&#39;extérieur, ce qui conduit au déplacement du matériau de litière. Cela diffère de comportement typique de creusement de plusieurs façons. En premier lieu, le comportement inchworming est généralement observée comme une combinaison d&#39;épisodes plutôt qu&#39;un seul événement isolé. En revanche, le trou peut se produire seul mouvement coordonné soit la biche ou pattes antérieures 3. En outre, les mouvements inchworming tendance à se produire à l&#39;horizontale à travers le plancher de l&#39;enceinte, par opposition à des positions fixes qui sont caractéristiques de creuser des comportements. Enfin, le comportement inchworming décrit ci-dessous se produit fréquemment dans la souche pure de souris BTBR mais est rarement identifié dans la souche témoin de B6, tandis que les comportements de creusement typiques sont communs dans les souches B6 et BTBR de souris <sup&gt; 10. Les procédures d&#39;essai de inchworming décrites dans cette étude représentent des modifications d&#39;un mineur protocole d&#39;interaction sociale standard 1. Étant donné que l&#39;enfouissement de marbre, creuser, et le jeu des mineurs ont établi la valeur de mesure de comportement anormal dans des modèles murins de TSA, le comportement de inchworming complète ces mesures précédemment définies de comportements stéréotypés. En particulier, le comportement inchworming fournit une mesure utile de la baisse des stéréotypies motrices de l&#39;ordre qui sont couramment identifiés dans les TSA 8,11. En outre, cette nouvelle procédure de inchworming peut fournir aux chercheurs un outil supplémentaire précieux pour l&#39;analyse des comportements moteurs répétitifs pertinentes à des troubles du développement tels que les TSA.

<table border="1">
 <tbody>
 <tr>
 <td>Material Name </td>
 <td>Company</td>
 <td>Catalogue Number</td>
 <td>Comments</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>30 cm X 30 cm Plexiglas box with lid</td>
 <td></td>
 <td></td>
 <td>Can be constructed </td>
 </tr>
 <tr>
 <td>IR Camera </td>
 <td>Survshop (Calgary, Alberta)</td>
 <td>Sony CCD Camera DP955V- 30' Infrared Armor Dome </td>
 <td>Find a camera with high-resolution and zoom capabilities</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>DVR</td>
 <td>Supercircuits (Austin, Texas)</td>
 <td>BLACK Enterprise-Class 4-Channel H.264 security DVR with DVD Burner</td>
 <td>High data capacity</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Sawdust</td>
 <td></td>
 <td></td>
 <td>Same as bedding material </td>
 </tr>
 </tbody>
 </table>

inchworming: a novel motor stereotypy in the btbr t+ itpr3tf/j mouse model of autism

Les troubles du spectre autistique (TSA) est un trouble neurologique du développement comportemental défini caractérisé par l&#39;interaction sociale réciproque diminué, communication anormale, et des comportements répétitifs avec intérêt restreint. Comme le diagnostic repose sur des critères cliniques, des modèles de rongeurs potentiellement pertinentes de ce trouble hétérogène devraient idéalement récapituler ces traits comportementaux divers. Le tf BTBR T + Itpr3 / J (BTBR) souris est un modèle animal établi de TSA, affichant des comportements répétitifs tels que l&#39;augmentation de toilettage, ainsi que la rigidité cognitive. En ce qui concerne l&#39;interaction sociale et de l&#39;intérêt, le test de lecture mineur a été utilisée dans plusieurs modèles de rongeurs de TSA. Ici, nous montrons que lorsque les souris BTBR sont testés dans une enceinte de l&#39;interaction sociale des mineurs contenant de la litière de sciure de bois, ils affichent un mouvement de creusement synchrone répétitif. Ce comportement répétitif du moteur, dénommé &quot;inchworming&quot;, a été nomméen raison de la nature des mouvements stéréotypés présentées par les souris tout en déplaçant horizontalement dans le sol. Souris Inchworming doivent utiliser leurs membres antérieurs et postérieurs membres en synchronie pour déplacer la literie, l&#39;exécution d&#39;un minimum d&#39;un intérieur et un mouvement vers l&#39;extérieur. Bien que les souris (B6) BTBR C56BL/6J et présentent ce comportement, les souris BTBR démontrent une durée sensiblement plus élevée et la fréquence des inchworming et une diminution du temps de latence pour initier inchworming lorsqu&#39;il est placé dans une enceinte lits. Nous concluons que ce comportement nouvellement décrit fournit une mesure d&#39;une stéréotypie moteur répétitif qui peut être facilement mesurée dans des modèles animaux de TSA.

La version modifiée du test de lecture mineur décrit ici peut être utilisé pour observer et analyser le comportement de creusement répétitif roman appelé inchworming. Inchworming est exposée à une plus grande mesure par les souris BTBR que les contrôles B6. Dans une session typique de 10 min, les souris BTBR affichera le comportement de inchworming distincte (synchrone vers l&#39;intérieur et vers l&#39;extérieur mouvement des pattes dans un effort pour déplacer la litière de sciure de bois) pendant enviro...

Watch this Scientific Journal Video about Inchworming: A Novel Motor Stereotypy in the BTBR T+ Itpr3tf/J Mouse Model of Autism at JoVE.com

Inchworming: A Novel Motor Stereotypy in the BTBR T+ Itpr3tf/J Mouse Model of Autism

Inchworming est un mouvement de creusement synchrone très répétitif affichée par BTBR T + RTI 3TF / J (BTBR) souris lorsqu&#39;il est placé dans une cage de test avec une literie de sciure suffisante. La procédure est une modification du protocole d&#39;interaction sociale des mineurs et est utilisée ici pour évaluer stéréotypies motrices répétitives pertinentes pour troubles du spectre autistique.

Inchworming: A Novel moteur Stéréotypie dans le BTBR<em&gt; T<sup&gt; +</sup&gt; Itpr3<sup&gt; Tf</sup</em&gt; / J modèle de souris de l&#39;autisme

Autism Spectrum Disorder (ASD) is a behaviorally defined neurodevelopmental disorder characterized by decreased reciprocal social interaction, abnormal ...

inchworming-novel-motor-stereotypy-btbr-t-itpr3tfj-mouse-model

Research

JoVE Journal

Behavior

Inchworming: A Novel Motor Stereotypy in the BTBR T+ Itpr3tf/J Mouse Model of Autism

11.5K vues.  University of Calgary Faculty of Medicine.  Inchworming est un mouvement de creusement synchrone très répétitif affichée par BTBR T + RTI 3TF / J (BTBR) souris lorsqu'il est placé dans une cage de test avec une literie de sciure suffisante. La procédure est une modification du protocole d'interaction sociale des mineurs et est utilisée ici pour évaluer stéréotypies motrices répétitives pertinentes pour troubles du spectre autistique. 

Vidéo: Inchworming: A Novel Motor Stereotypy in the BTBR T+ Itpr3tf/J Mouse Model of Autism

Fat Preference: A Novel Model of Eating Behavior in Rats

Obesity is a growing problem in the United States of America, with more than a third of the population classified as obese. One factor contributing to this multifactorial disorder is the consumption of a high fat diet, a behavior that has been shown to increase both caloric intake and body fat content. However, the elements regulating preference for high fat food over other foods remain understudied.
To overcome this deficit, a model to quickly and easily test changes in the preference for dietary fat was developed. The Fat Preference model presents rats with a series of choices between foods with differing fat content. Like humans, rats have a natural bias toward consuming high fat food, making the rat model ideal for translational studies. Changes in preference can be ascribed to the effect of either genetic differences or pharmacological interventions. This model allows for the exploration of determinates of fat preference and screening pharmacotherapeutic agents that influence acquisition of obesity.

Dietary fat content influences both energy intake and body fat composition in mammals. By examining rats&#8217; preference for high fat food in a series of choice experiments, it is possible to test genetic differences and pharmacological interventions on their preference for high fat food.

Préférence Fat: A Novel modèle du comportement alimentaire chez le rat

Obesity is a growing problem in the United States of America, with more than a third of the population classified as obese. One factor contributing to ...

Recherche

Sciences du comportement

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.

Compensatoire Membre utilisation et l&#39;évaluation comportementale de l&#39;apprentissage moteur de compétence Après sensorimotrice Cortex blessures dans un modèle de souris de l&#39;AVC ischémique

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

Testing Sensory and Multisensory Function in Children with Autism Spectrum Disorder

In addition to impairments in social communication and the presence of restricted interests and repetitive behaviors, deficits in sensory processing are now recognized as a core symptom in autism spectrum disorder (ASD). Our ability to perceive and interact with the external world is rooted in sensory processing. For example, listening to a conversation entails processing the auditory cues coming from the speaker (speech content, prosody, syntax) as well as the associated visual information (facial expressions, gestures). Collectively, the &#8220;integration&#8221; of these multisensory (i.e., combined audiovisual) pieces of information results in better comprehension. Such multisensory integration has been shown to be strongly dependent upon the temporal relationship of the paired stimuli. Thus, stimuli that occur in close temporal proximity are highly likely to result in behavioral and perceptual benefits &#8211; gains believed to be reflective of the perceptual system&#39;s judgment of the likelihood that these two stimuli came from the same source. Changes in this temporal integration are expected to strongly alter perceptual processes, and are likely to diminish the ability to accurately perceive and interact with our world. Here, a battery of tasks designed to characterize various aspects of sensory and multisensory temporal processing in children with ASD is described. In addition to its utility in autism, this battery has great potential for characterizing changes in sensory function in other clinical populations, as well as being used to examine changes in these processes across the lifespan.

We describe how to implement a battery of behavioral tasks to examine the processing and integration of sensory stimuli in children with ASD. The goal is to characterize individual differences in temporal processing of simple auditory and visual stimuli and relate these to higher order perceptual skills like speech perception.

Test de la fonction sensorielle et multisensorielle chez les enfants avec des troubles du spectre autistique

In addition to impairments in social communication and the presence of restricted interests and repetitive behaviors, deficits in sensory processing are ...

Paw-Dragging: a Novel, Sensitive Analysis of the Mouse Cylinder Test

The cylinder test is routinely used to predict focal ischemic damage to the forelimb motor cortex in rodents. When placed in the cylinder, rodents explore by rearing and touching the walls of the cylinder with their forelimb paws for postural support. Following ischemic injury to the forelimb sensorimotor cortex, rats rely more heavily on their unaffected forelimb paw for postural support resulting in fewer touches with their affected paw which is termed forelimb asymmetry. In contrast, focal ischemic damage in the mouse brain fails to result in comparable consistent deficits in forelimb asymmetry. While forelimb asymmetry deficits are infrequently observed, mice do demonstrate a novel behaviour post stroke termed &#8220;paw-dragging&#8221;. Paw-dragging is the tendency for a mouse to drag its affected paw along the cylinder wall rather than directly push off from the wall when dismounting from a rear to a four-legged stance. We have previously demonstrated that paw-dragging behaviour is highly sensitive to small cortical ischemic injuries to the forelimb motor cortex. Here we provide a detailed protocol for paw-dragging analysis. We define what a paw-drag is and demonstrate how to quantify paw-dragging behaviour. The cylinder test is a simple and inexpensive test to administer and does not require pre-training or food deprivation strategies. In using paw-dragging analysis with the cylinder test, it fills a niche for predicting cortical ischemic injuries such as photothrombosis and Endothelin-1 (ET-1)-induced ischemia &#8211; two models that are ever-increasing in popularity and produce smaller focal injuries than middle cerebral artery occlusion. Finally, measuring paw-dragging behaviour in the cylinder test will allow studies of functional recovery after cortical injury using a wide cohort of transgenic mouse strains where previous forelimb asymmetry analysis has failed to detect consistent deficits.

Classical forelimb asymmetry analysis of the cylinder test is routinely used to assess behavioural deficits in rats following brain injury or stroke; however, it fails to detect consistent deficits in mice. This study demonstrates that quantifying paw-dragging behaviour is a more sensitive analysis of brain injury in mice.

Paw-glisser: un roman, une analyse sensible du cylindre Souris Test

The cylinder test is routinely used to predict focal ischemic damage to the forelimb motor cortex in rodents. When placed in the cylinder, rodents explore ...

Electrophysiological Motor Unit Number Estimation (MUNE) Measuring Compound Muscle Action Potential (CMAP) in Mouse Hindlimb Muscles

Compound muscle action potential (CMAP) and motor unit number estimation (MUNE) are electrophysiological techniques that can be used to monitor the functional status of a motor unit pool in vivo. These measures can provide insight into the normal development and degeneration of the neuromuscular system. These measures have clear translational potential because they are routinely applied in diagnostic and clinical human studies. We present electrophysiological techniques similar to those employed in humans to allow recordings of mouse sciatic nerve function. The CMAP response represents the electrophysiological output from a muscle or group of muscles following supramaximal stimulation of a peripheral nerve. MUNE is an electrophysiological technique that is based on modifications of the CMAP response. MUNE is a calculated value that represents the estimated number of motor neurons or axons (motor control input) supplying the muscle or group of muscles being tested. We present methods for recording CMAP responses from the proximal leg muscles using surface recording electrodes following the stimulation of the sciatic nerve in mice. An incremental MUNE technique is described using submaximal stimuli to determine the average single motor unit potential (SMUP) size. MUNE is calculated by dividing the CMAP amplitude (peak-to-peak) by the SMUP amplitude (peak-to-peak). These electrophysiological techniques allow repeated measures in both neonatal and adult mice in such a manner that facilitates rapid analysis and data collection while reducing the number of animals required for experimental testing. Furthermore, these measures are similar to those recorded in human studies allowing more direct comparisons.

Electrophysiological Motor Unit Number Estimation MUNE Measuring Compound Muscle Action Potential CMAP in Mouse Hindlimb Muscles

We present refined protocols that allow in vivo monitoring of motor unit function in the mouse. Techniques to measure compound muscle action potential (CMAP) and motor unit number estimation (MUNE) in the mouse hind limb muscles innervated by the sciatic nerve are described.

Nombre électrophysiologique Motor Unit Estimation (MUNE) Mesure composé Muscle Potentiel d&#39;action (CMAP) dans les muscles de souris membres postérieurs

Compound muscle action potential (CMAP) and motor unit number estimation (MUNE) are electrophysiological techniques that can be used to monitor the ...

A Novel Approach to Assess Motor Outcome of Deep Brain Stimulation Effects in the Hemiparkinsonian Rat: Staircase and Cylinder Test

Deep brain stimulation of the subthalamic nucleus is an effective treatment option for Parkinson&#39;s disease. In our lab we established a protocol to screen different neurostimulation patterns in hemiparkinsonian (unilateral lesioned) rats. It consists of creating a unilateral Parkinson&#39;s lesion by injecting 6-hydroxydopamine (6-OHDA) into the right medial forebrain bundle, implanting chronic stimulation electrodes into the subthalamic nucleus and evaluating motor outcomes at the end of 24 hr periods of cable-bound external neurostimulation. The stimulation was conducted with constant current stimulation. The amplitude was set 20% below the individual threshold for side effects. The motor outcome evaluation was done by the assessment of spontaneous paw use in the cylinder test according to Shallert and by the assessment of skilled reaching in the staircase test according to Montoya. This protocol describes in detail the training in the staircase box, the cylinder test, as well as the use of both in hemiparkinsonian rats. The use of both tests is necessary, because the staircase test seems to be more sensitive for fine motor skill impairment and exhibits greater sensitivity to change during neurostimulation. The combination of the unilateral Parkinson model and the two behavioral tests allows the assessment of different stimulation parameters in a standardized way.

Deep brain stimulation (DBS) is an effective treatment option for Parkinson's disease. We established a study design to screen novel stimulation paradigms in rats. The protocol describes the use of the staircase test and cylinder test for motor outcome assessment in DBS treated hemiparkinsonian rats.

Une nouvelle approche pour évaluer les résultats du moteur de profondes cérébrales Effets Stimulation chez le rat Hemiparkinsonian: Escalier et cylindre d&#39;essai

Deep brain stimulation of the subthalamic nucleus is an effective treatment option for Parkinson&#39;s disease. In our lab we established a protocol to ...

Novel Object Exploration as a Potential Assay for Higher Order Repetitive Behaviors in Mice

Restricted, repetitive behaviors (RRBs) are a core feature of autism spectrum disorder (ASD) and disrupt the lives of affected individuals. RRBs are commonly split into lower-order and higher-order components, with lower order RRBs consisting of motor stereotypies and higher order RRBs consisting of perseverative and sequencing behaviors. Higher order RRBs are challenging to model in mice. Current assays for RRBs in mice focus primarily on the lower order components, making basic biomedical research into potential treatments or interventions for higher-order RRBs difficult. Here we describe a new assay, novel object exploration. This assay uses a basic open-field arena with four novel objects placed around the perimeter. The test mouse is allowed to freely explore the arena and the order in which the mouse investigates the novel objects is recorded. From these data, patterned sequences of exploration can be identified, as can the most preferred object for each mouse. The representative data shared here and past results using the novel object exploration assay illustrate that inbred mouse strains do demonstrate different behavior in this assay and that strains with elevated lower order RRBs also show elevated patterned behavior. As such, the novel object exploration assay appears to possess good face validity for higher order RRBs in humans and may be a valuable assay for future studies investigating novel therapeutics for ASD.

Higher order restricted, repetitive behaviors (RRBs) disrupt the lives of affected individuals. These behaviors are challenging to model in rodents, making basic biomedical research into potential treatments or interventions for RRBs difficult. Here we describe novel object exploration as a potential assay for higher order RRBs in mice.

Novel Exploration de l&#39;objet comme un test potentiel pour ordre supérieur Comportements répétitifs chez la souris

Restricted, repetitive behaviors (RRBs) are a core feature of autism spectrum disorder (ASD) and disrupt the lives of affected individuals.  RRBs are ...

The "Motor" in Implicit Motor Sequence Learning: A Foot-stepping Serial Reaction Time Task

This protocol describes a modified serial reaction time (SRT) task used to study implicit motor sequence learning. Unlike the classic SRT task that involves finger-pressing movements while sitting, the modified SRT task requires participants to step with both feet while maintaining a standing posture. This stepping task necessitates whole body actions that impose postural challenges. The foot-stepping task complements the classic SRT task in several ways. The foot-stepping SRT task is a better proxy for the daily activities that require ongoing postural control, and thus may help us better understand sequence learning in real-life situations. In addition, response time serves as an indicator of sequence learning in the classic SRT task, but it is unclear whether response time, reaction time (RT) representing mental process, or movement time (MT) reflecting the movement itself, is a key player in motor sequence learning. The foot-stepping SRT task allows researchers to disentangle response time into RT and MT, which may clarify how motor planning and movement execution are involved in sequence learning. Lastly, postural control and cognition are interactively related, but little is known about how postural control interacts with learning motor sequences. With a motion capture system, the movement of the whole body (e.g., the center of mass (COM)) can be recorded. Such measures allow us to reveal the dynamic processes underlying discrete responses measured by RT and MT, and may aid in elucidating the relationship between postural control and the explicit and implicit processes involved in sequence learning. Details of the experimental set-up, procedure, and data processing are described. The representative data are adopted from one of our previous studies. Results are related to response time, RT, and MT, as well as the relationship between the anticipatory postural response and the explicit processes involved in implicit motor sequence learning.

The &quot;Motor&quot; in Implicit Motor Sequence Learning: A Foot-stepping Serial Reaction Time Task

We introduce the foot-stepping serial reaction time (SRT) task. This modified SRT task, complementing the classic SRT task that involves only finger-pressing movement, better approximates daily sequenced activities and allows researchers to study the dynamic processes underlying discrete response measures and disentangle the explicit process operating in implicit sequence learning.

Le « moteur » moteur implicite de séquences d’apprentissage : une réaction série pied-stepping temps tâche

This protocol describes a modified serial reaction time (SRT) task used to study implicit motor sequence learning. Unlike the classic SRT task that ...

A Novel Single Animal Motor Function Tracking System Using Simple, Readily Available Software

We have recently demonstrated that implanting intracortical microelectrodes in the motor corteces of rats&#160;results in immediate and lasting motor deficits. Motor impairments were manually quantified through an open field grid test to measure the gross motor function and through a ladder test to measure the fine motor function. Here, we discuss a technique for the automated quantification of the video-recorded tests using our custom Capadona Behavioral Video Analysis System: Grid and Ladder Test, or BVAS. Leveraging simple and readily available coding software (see the Table of Materials), this program allows for the tracking of a single animal on both the open field grid and the ladder tests. In open field grid tracking, the code thresholds the video for intensity, tracks the position of the rat over the 3 min duration of the grid test, and analyzes the path. It then computes and returns measurements for the total distance traveled, the maximum velocity achieved, the number of left- and right-handed turns, and the total number of grid lines crossed by the rat. In ladder tracking, the code again thresholds the video for intensity, tracks the movement of the rat across the ladder, and returns calculated measurements including the time it took the rat to cross the ladder, the number of paw slips occurring below the plane of the ladder rungs, and the incidence of failures due to stagnation or reversals. We envision that the BVAS developed here can be employed for the analysis of motor function in a variety of applications, including many injury or disease models.

The current study aimed to automate the quantification of motor deficits in rats. The initial evaluation model assesses motor loss resulting from an intracortical microelectrode implantation in the motor cortex. We report on the development and use of a tracking algorithm using easily adaptable, simple, and readily available coding software.

Une roman Animal unique motricité Tracking System à l’aide d’un logiciel Simple, facilement accessible

We have recently demonstrated that implanting intracortical microelectrodes in the motor corteces of rats&#160;results in immediate and lasting motor ...

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.

Utilisation de l'inégalité du modèle de course pour quantifier les effets de l'intégration multisensorielle comportementale

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