This work has been funded by the Israel Science Foundation Grant (ISF # 393/12), Israel Centers of Research Excellence Grant (I-CORE 1796/12), German-Israel Foundation Grant (GIF # 2299-2291.1/2011) and the Marie Curie Career Integration Grant (FP7-PEOPLE-2013-CIG #618201). Initial steps in the project were funded by an AXA postdoctoral fellowship to AC. We acknowledge the generous startup funds provided by the Edmond and Lily Safra Center for Brain Sciences.
Critical reading by members of the Citri lab is greatly appreciated.

NOTE: Le protocole suit les directives de protection des animaux de l&#39;Université hébraïque de Jérusalem. 1 Préparation de la solution de l&#39;ACSF <ol><li> Préparer la solution de l&#39;ACSF, comme décrit dans le tableau 1. Faire 1 L dans le trou DDH 2 O (&gt; 18 MQ pureté), ce qui porte l&#39;osmolarité de ~ 300 mOsm / L avec plus appropriée d&#39;eau ou de NaCl. </li></ol> 2 Équipement et aménagement de la salle L&#39;équipement pour la surveillance du comportement locomotrice induite par la cocaïne est constitué de chambres de comportement (50 x 45 cm) câblés avec une source de lumière interne, d&#39;un ventilateur et d&#39;une caméra (ou des capteurs infrarouges), et équipé d&#39;une boîte en plexiglas intérieure (30 x 30 cm) en qui les souris sont autorisés à se déplacer librement tout en leur locomotion est surveillée. Le test comportemental doit être effectué entre 1 heure après le coucher à 1 heure avant les lumières, sur un cycle régulier lumière / obscurité. Les animaux doivent être formés régulièrement à la même heure chaque jour. <ol><li&gt; Connectez l&#39;appareil photo ou d&#39;un système infrarouge à un système approprié de suivi et d&#39;enregistrement du comportement locomoteur des souris. </li><li> Nettoyer les chambres après chaque essai avec un désinfectant fournie par l&#39;installation de la souris et / ou élimination des odeurs réactif, afin d&#39;éviter un biais de repère olfactif et à assurer une désinfection adéquate. </li></ol> IMPORTANT: Lorsque vous manipulez les souris se taire, calme et prudent. 3 Préparation des animaux <ol><li> Maison 5 C57BL6 souris mâles (6-12 semaines; ~ 25-35 g de poids) par cage, dans une pièce avec une lumière 12 h cycle jour / nuit et l&#39;accès libre à la nourriture et de l&#39;eau, conformément aux normes et exigences de animale locale Entretien directives et protocoles du Comité. Avant de lancer l&#39;expérience, peser les souris et enregistrer les données. La cocaïne est administrée par la suite en fonction du poids de la souris. </li><li> Transférer toutes les cages contenant des souris dans le comportement à manger 30 min avant de commencer le premier essai. </li><li> Habituer tout de lasouris utilisées dans l&#39;expérience de la manipulation expérimentateur, les injections et la surveillance dans la configuration du comportement. Ceci est réalisé en trois injections intrapéritonéales quotidiennes consécutives de 250 ul de solution saline comme décrit ci-dessous. </li><li> Administrer une injection intrapéritonéale de 250 pi saline. Immédiatement après l&#39;injection, de placer la souris dans une chambre de comportement pour contrôler l&#39;activité locomotrice pendant 15 minutes. Répétez cette action pour 3 jours consécutifs, à la même heure chaque jour. </li><li> Le quatrième jour, les souris diviser en deux groupes. Préparer une solution stock de cocaïne à 2 mg / ml dans une solution saline. Administrer une injection unique de solution de cocaïne (finale de 20 mg / kg) au groupe expérimental en fonction du poids de la souris (par exemple, pour une souris de 25 g - injecter 250 ul, tandis que 30 g d&#39;une souris recevra 300 pi). Administrer une solution saline pour le groupe de contrôle. Immédiatement après l&#39;injection, de placer la souris pendant 20 minutes dans une chambre de comportement pour la surveillance de l&#39;activité locomotrice (typicallié, les 15 premières minutes sont surveillés). </li><li> Après l&#39;injection de cocaïne, de sacrifier les souris à des temps différents (0, 1, 2, 4, 8 et 24 h après l&#39;injection). Surtout, assurez-vous que les souris de référence (0 point de temps) ne recevront aucune injection de ce jour. En raison de son importance, il est impératif d&#39;inclure les répétitions du groupe de référence. </li></ol> 4. Dissection des noyau accumbens <ol><li> Anesthésier les souris avec de l&#39;isoflurane au moment approprié après l&#39;injection de cocaïne / solution saline. L&#39;isoflurane doit être évacué directement hors de la chambre. Par conséquent, le test doit être réalisé dans une hotte chimique. </li><li> Surveiller la profondeur d&#39;anesthésie en testant le réflexe du pied arrière. Pincez la patte pour obtenir une réponse de retrait par l&#39;animal. Un animal qui montre un réflexe n&#39;est pas à un niveau chirurgical de l&#39;anesthésie et pas dans un état d&#39;euthanasier. </li><li> Extraction du cerveau: <ol><li> Euthanasier la souris par décapitation. </li> &lt;li&gt; Retirer la peau au-dessus du centre du crâne et couper le crâne avec des ciseaux pointus. </li><li> Insérez les ciseaux à l&#39;endroit où la moelle épinière pénètre dans le cerveau (foramen magnum) et faire deux coupes latérales. </li><li> Du même point, faire un long coupe sagittale le long de la suture sagittale. Après avoir atteint le bulbe olfactif, le clip vers la gauche et vers la droite. </li><li> Avec une pince, retirer le crâne soigneusement, en saisissant chaque moitié du crâne fermement et en tirant sur le côté, en prenant soin de ne pas appuyer sur ou endommager le cerveau. </li><li> Retirez le cerveau tout en coupant les nerfs crâniens en utilisant une cuillère micro spatule inversée. </li></ol></li><li> Placez le cerveau dans une solution ACSF glacée pendant 1-2 min pour refroidir et durcir. </li><li> Retirer cerveau de l&#39;ACSF, évacuer l&#39;excès de liquide avec une serviette en papier, créer une coupe coronale entre le cervelet et le reste du cerveau et de la colle du cerveau, avec la partie rostrale vers le haut, sur la scène vibratome. </li><li> Couper le NAc: <ol&gt; <li> Maintenir des solutions ACSF à des températures glaciales dans la chambre de découpage du vibratome. Section à 200 um jusqu&#39;à le noyau accumbens (NAC) est clairement identifié en fonction de la souris Brain Atlas Paxinos et Franklin (environ 1,8 mm de antérieure à Bregma; attention à la forme du corps calleux, l&#39;emplacement et la forme de la commissure antérieure et les ventricules, ainsi que la morphologie générale de la section de cerveau). À ce stade, la création de deux sections 400 um, à partir de laquelle le NAc sera disséquée. </li><li> En vertu d&#39;un stéréoscope, utiliser une fine lame de disséquer la zone NAc sur les tranches. La définition de la NAC est selon les atlas du cerveau de la souris Paxinos et Franklin, et pourrait facilement être disséqué dans les sections appropriées de quatre passes rapides de la lame sur le tissu. (Figure 2). </li><li> Placez sections NAc immédiatement dans 900 ul Trizol réactif de lyse dans un tube à centrifuger et conserver à -80 ° C jusqu&#39;à ce que l&#39;ARN extraction. </li></ol></li></ol> 5. extraction d&#39;ARN et d&#39;ADNc de la transcription inverse <ol><li> Décongeler les tubes contenant les sections de noyau accumbens Trizol réactif de lyse à la température ambiante et homogénéiser le lysat avec une seringue de 1 ml relié à l&#39;aiguille 25 G jusqu&#39;à ce que le tissu est complètement homogénéisé (au moins 15 à 20 fois). Les premiers tours sont difficiles et nécessitent de pousser le tissu contre la paroi du tube afin de le casser en petits morceaux qui pourraient entrer dans la pointe de l&#39;aiguille. </li><li> Pour assurer une homogénéisation, pipeter le lysat dans une mini-colonne de centrifugation et QIAshredder à 12000 g pendant 1 min. </li><li> Déposer le lysat dans nouveau tube et extraire l&#39;ARN selon les instructions du fabricant. Stocker l&#39;ARN à -80 ° C jusqu&#39;à utilisation. </li><li> Mesurer la concentration d&#39;ARN, d&#39;analyser l&#39;intégrité et de la qualité en utilisant un Bioanalyzer ou équipement équivalent. Utilisez 100-500 ng d&#39;ARN pour chaque tour de préparation d&#39;ADNc avec rAndom amorces hexamères. </li></ol> 6. Primer Conception et Test Primer <ol><li> Choisir de bons amorces: Pour une paire d&#39;amorces optimales pour qPCR de transcrits d&#39;ARNm, suivez ces exigences (figure 3): <ol><li> amorces de conception ne contenant pas plus de 17-28 bases. Évitez les répétitions de nucléotides, car ils favorisent mésamorçage. </li><li> Conception des amorces avec la température de fusion (T m) entre 56 à 68 ° C (de manière optimale de 60 à 64 ° C). La Tm à l&#39;intérieur de la paire d&#39;amorces doit être à moins de 1 ° C les unes des autres. </li><li> Soyez conscient que la taille du produit devrait idéalement se situer entre 80 et 150 points de base. </li><li> Veiller à ce que au moins l&#39;une des amorces couvre une jonction exon-exon, ou l&#39;amplicon contient un grand intron (intron-recouvrement), pour éviter l&#39;amplification des contaminants de l&#39;ADN génomique. </li><li> Utilisez un logiciel fiable basé sur Primer3 (pour des exemples, voir le tableau 2) afin d&#39;améliorer la conception primaire. </li></ol></li><li> Test de la prIMERS: Afin de garantir l&#39;efficacité et la spécificité des amorces, une réaction qPCR de contrôle doivent être effectuées: <ol><li> Utilisation d&#39;un échantillon positif (contenant de l&#39;ADNc matrice pour toutes les paires d&#39;amorces appropriées) et doser l&#39;ADNc (par exemple, huit dilutions au tiers à partir d&#39;une concentration initiale d&#39;environ 10 ng) dans des réactions parallèles en double. Inclure un contrôle sans modèle, qui contrôle de la contamination dans les solutions utilisées pour la réaction. </li><li> Calculer l&#39;efficacité d&#39;amorce en utilisant la formule: (10 (- 1 / pente) -1) x 100, de telle sorte que la courbe de la pente optimale est de - 3,333 (c.-à-10 (- 1 / 3,333) = 2) (Figure 4). </li><li> Déterminer la spécificité de l&#39;amplification. Une amplification spécifique est démontrée par un seul pic proéminent commun à toutes les courbes de fusion des produits amplifiés, tandis que l&#39;amplification de la cible apparaît comme une déviation fr évidentom le seul grand pic. </li></ol></li></ol> 7. analyse qPCR <ol><li> Pré-amplification: <ol><li> Une analyse complète qPCR est basée sur l&#39;interrogation parallèle de limiter les quantités d&#39;ARN avec un grand nombre de paires d&#39;amorces. Par conséquent, une étape de pré-amplification est essentielle. Dans cette étape, l&#39;ADNc est soumis à des cycles de 14 à 18 de la pré-amplification avec un mélange de toutes les amorces qui seront utilisées pour l&#39;interrogation de l&#39;échantillon dans le futur (jusqu&#39;à 800 paires d&#39;amorces). </li><li> Diluer toutes les amorces de TE (faible EDTA) à 50 uM pour une amplification spécifique cible (STA). </li><li> Piscine ensemble des aliquotes de 1 pl de l&#39;amorce tout 50 uM fixe pour être inclus dans la réaction STA, jusqu&#39;à 800 tests. </li><li> Préparer pré-mélange et échantillons pour STA comme décrit dans le tableau 3. Permettre erreur en préparant mélange pour 110% du nombre d&#39;échantillons qui doivent être amplifiés. </li><li> Aliquoter 3,75 ul STA pré-mélange pour chaque échantillon. Ajouter 1,25 pide l&#39;ADNc de chaque. </li><li> Vortex à mélanger les réactions et centrifuger pendant 10 s. </li><li> Placez les réactions STA dans un cycleur thermique et le cycle comme indiqué au Tableau 4. </li></ol></li><li> Exonucléase I (Ex-i) le traitement: <ol><li> Diluer le Exo I comme indiqué dans le tableau 5. </li><li> Ajouter 2 pi de Exoi dilué (4 UI / ul) à chaque réaction STA 5 pi, vortex, centrifuger (&gt; 6000 xg) et placer dans un cycleur thermique à 37 ° C pendant 30 min et ensuite à 80 ° C pendant 15 min. </li><li> Diluer le produit final à une concentration appropriée pour l&#39;essai. L&#39;utilisation du tampon TE (ajouter 43 ul de tampon TE à l&#39;échantillon de TSA 7 pi). </li><li> Stocker les produits STA dilué à -20 ° C ou utiliser immédiatement. </li></ol></li><li> Primer et la configuration de l&#39;échantillon pour qPCR: <ol><li> Préparer les échantillons comme indiqué dans le tableau 6. Préparer mélange en fonction de la puce choisie de l&#39;expérience, et le cas échéant ajouter des échantillons. </li><li> Agiliter les solutions de répartition de l&#39;échantillon pour un minimum de 20 secondes, et centrifuger (&gt; 6000 xg) pendant au moins 30 secondes. Préparations réactions peuvent être stockés pendant de courtes durées à 4 ° C jusqu&#39;à ce que la puce est prêt pour le chargement. </li><li> Préparer les essais comme décrit dans le tableau 7. </li><li> Agiter le dosage Mix pour un minimum de 20 secondes et centrifuger (&gt; 6000 xg) pendant au moins 30 secondes pour tourner vers le bas tous les composants. IMPORTANT: Vortex à fond et centrifugeuse toutes les solutions échantillonnage et d&#39;analyse avant de pipetage dans les entrées de la puce. Ne pas le faire peut entraîner une diminution de la qualité des données. REMARQUE: La concentration finale de chaque amorce est de 5 uM à l&#39;entrée et 500 nM dans la réaction finale. </li></ol></li><li> Amorçage et charger la Dynamic Array IFC (circuit fluidique intégré) à puce. La puce de la SFI a des entrées pour des échantillons et des analyses, ainsi que les entrées spécifiées (piles) pour le fluide de la ligne de commande (huile minérale) utilisé pour pressuriser les chambres microfluidiques (Figure 4A). <ol><li> Injecter le fluide de la ligne de commande dans chaque accumulateur sur la puce. </li><li> Retirez et jetez le film de protection bleu du fond de la puce. </li><li> Placez le jeton dans le contrôleur IFC approprié (contrôleur MX pour le 48.48 dynamique IFC RAID ou le HX contrôleur de l&#39;IFC pour l&#39;dispositif dynamique 96.96 SFI), puis exécutez le script Premier (113x) pour le 48.48 dynamique IFC RAID ou le premier (136x) script pour le dispositif dynamique 96.96 IFC pour amorcer la puce. </li><li> Lorsque le script est terminé, retirez la puce amorcée à partir du contrôleur de la SFI. </li><li> 5 ul de chaque dosage Mix et 5 pi de chaque échantillon Mix dans leurs entrées. </li><li> Retour à la puce du contrôleur de la SFI. </li><li> Utilisation du logiciel de contrôleur de la SFI, exécutez la charge Mix (113x) script pour le 48.48 Dynamic Array IFC) ou Charger Mix (136x) script pour le dispositif dynamique 96.96 IFC pour charger les échantillons et les analyses dans la puce. Lorsque le script charge Mix est terminée, retirer la chargepuce ed du contrôleur de la SFI. </li><li> Charger la puce sur le cycleur thermique, créer une nouvelle puce terme (selon les directives du fabricant), y compris l&#39;analyse de la courbe de fusion. En utilisant le logiciel du thermocycleur, veiller à ce que les chambres de réaction sont identifiés correctement, et permettent à la réaction pour exécuter l&#39;achèvement. </li></ol></li></ol> Analyse 8. données <ol><li> Assurance de la qualité: Afin d&#39;assurer la qualité des données, vérifier la qualité des amorces en abordant les courbes de dilution (comme décrit ci-dessus). Surveiller la spécificité de l&#39;amplification en regardant les courbes de fusion des amplicons, les pics de qui devraient être étroitement alignées de façon optimale 29. </li><li> Visualisation: Pour la visualisation de grandes quantités de données obtenues par qPCR haut débit, utilisez le logiciel généré heatmaps, dans lequel l&#39;expression est de couleur selon l&#39;intensité. En outre, afficher la dynamique de la transcription de gènes uniques que les nuages ​​de points alignés. </li><li> Publication: Dans l&#39;éditionles résultats de l&#39;expression des gènes, il est conseillé de suivre les lignes directrices MiQE pour la publication des expériences quantitatives PCR en temps réel, en détaillant les informations minimales qui doivent être déclarés pour une expérience qPCR pour assurer sa pertinence, l&#39;exactitude, l&#39;interprétation correcte, et la reproductibilité. </li></ol>

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K., Garcia, R., Sur, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Structural+dynamics+of+synapses+in+vivo+correlate+with+functional+changes+during+experience-dependent+plasticity+in+visual+cortex.">Structural dynamics of synapses in vivo correlate with functional changes during experience-dependent plasticity in visual cortex.</a> The Journal of neuroscience. 30, 11086-11095 (2010).</li><li>Steketee, J. D., Kalivas, P. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Drug+wanting:+behavioral+sensitization+and+relapse+to+drug-seeking+behavior.">Drug wanting: behavioral sensitization and relapse to drug-seeking behavior.</a> Pharmacological reviews. 63, 348-365 (2011).</li><li>Citri, A., Pang, Z. P., Sudhof, T. C., Wernig, M., Malenka, R. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comprehensive+qPCR+profiling+of+gene+expression+in+single+neuronal+cells.">Comprehensive qPCR profiling of gene expression in single neuronal cells.</a> Nature protocols. 7, 118-127 (2012).</li></ol>

We have nothing to disclose.

Caractérisation succès de l&#39;expression des gènes du tissu cérébral qui suit paradigmes comportementaux dépend: 1) Une manipulation soigneuse des souris pendant le paradigme comportemental; 2) dissection rapide et précise des tissus d&#39;intérêt; 3) les mesures d&#39;ARN de sécurité pour assurer l&#39;intégrité de l&#39;ARN; et 4) la planification minutieuse des amorces et dispositif expérimental ainsi que la précision et l&#39;attention au détail dans la préparation de l&#39;analyse qPCR. <p cl...

Organisation dynamique du cerveau permet la flexibilité cognitive et comportementale. Les expériences sont codées par des modifications de la structure et de la force des connexions entre les neurones dans le cerveau 3. Cette «plasticité expérience dépendant&quot; est le résultat de l&#39;induction des modes spécifiques de l&#39;expression du gène qui fournit les protéines nécessaires à la modification de la structure et de la force synaptique 4. L&#39;identification des réseaux de régulation génétique médiation de la formation de la mémoire à long terme est un élément central de la neuroscience moléculaire, avec l&#39;espoir que l&#39;identification des éléments dominants de programmes de transcription donnera un aperçu des principes fondamentaux qui régissent la formation de la mémoire, ainsi que des objectifs pour traitement des maladies neurodégénératives et des troubles neuropsychiatriques. Programmes de transcription se déroulent dans les vagues temporellement définis, chacun des gènes qui codent des caractères différents, qui sont importants pour différents étapes dans la mise en œuvre des résultats de l&#39;événement de signalisation 1,2. Il est donc important d&#39;aborder la dynamique de la transcription sur un délai temporel détaillée, afin d&#39;identifier la liste complète des gènes induits, et pour mieux comprendre leur fonction de potentiel selon la dynamique de leur induction. La toxicomanie est une forme robuste de plasticité dépendant de l&#39;expérience causée par les effets à long terme de l&#39;abus des drogues sur les circuits neuronaux dans le cerveau 5,6. , L&#39;exposition aiguë initiale aux médicaments peut conduire à l&#39;apparition de la toxicomanie et de la transition vers l&#39;utilisation chronique. Les informations contextuelles est un élément crucial dans le développement de la toxicomanie. Signaux environnementaux associés au médicament sont affectés une grande importance dans l&#39;esprit des toxicomanes. Les informations contextuelles rappelant un toxicomane de l&#39;expérience passée de drogues peut induire une rechute de l&#39;état de manque, même après de longues périodes d&#39;abstinence de l&#39;exposition au médicament 7,8.D&#39;où le grand défi clinique dans la dépendance - la propension des toxicomanes à la rechute, même longtemps après que les symptômes de sevrage ont disparu 9. La sensibilisation comportementale à la cocaïne est un modèle simple de l&#39;expérience de la cocaïne utiles dans l&#39;étude des mécanismes de la toxicomanie. Dans ce modèle largement étudié pour la sensibilisation de longue durée induite par l&#39;exposition chronique aux drogues d&#39;abus, les rongeurs sont d&#39;abord habitués à des injections de solution saline (de intrapéritonéale; IP) dans un nouvel environnement (une chambre ouverte sur le terrain où leur activité locomotrice est surveillée) ; ensuite, ils reçoivent des injections quotidiennes de cocaïne dans les chambres en plein champ, tandis que leur activité est contrôlée 10 (figure 1). Ce paradigme comportemental se traduit généralement par une sensibilisation robuste de comportement locomoteur (8-12 fois supérieure à l&#39;activité de base) 11, qui est maintenue pendant une période de plusieurs mois après l&#39;arrêt des injections de cocaïne, ce qui montre la formation d&#39;un perversasive trace mnésique de l&#39;expérience de la drogue. Les circuits neuronaux de la récompense, naturellement impliqué dans le renforcement des comportements essentiels pour le succès d&#39;une espèce (par exemple, l&#39;alimentation, le sexe), est exploitée par l&#39;abus des drogues à renforcer les comportements de drogue associé 12,13. Les mécanismes moléculaires et cellulaires par lesquels l&#39;expérience de l&#39;abus des drogues est renforcée semblent être similaires aux mécanismes sous-jacents de la formation des souvenirs déclaratifs ou sémantiques dans d&#39;autres structures cérébrales 14. Par conséquent, la robustesse du modèle de sensibilisation comportementale en fait un système modèle attractif pour étudier les mécanismes d&#39;expérience dépendant de plasticité. Le noyau accumbens (NAC) est un intégrateur central du circuit de récompense du cerveau, et a été largement associée au développement de la dépendance à 5,6. La formation de la dépendance dépend de la transcription de nouvelles protéines dans le noyau accumbens et robusteproduction de programmes de transcription clairement structurés est observée dans le NAc suivante expérience de la cocaïne 15-19. L&#39;réponse transcriptionnelle aiguë à l&#39;exposition de la cocaïne est susceptible de fonctionner à plusieurs niveaux afin de s&#39;adapter à la relance de forte induction et d&#39;orienter la production de nouvelles protéines qui sont responsables des changements structurels et électrophysiologiques induites par l&#39;exposition au médicament 6,19-22. Afin de promouvoir l&#39;étude des mécanismes moléculaires de la plasticité dépendant de l&#39;expérience dans le cerveau, un protocole est décrit pour l&#39;analyse globale de la dynamique de transcription dans des échantillons de tissu cérébral qui suit manipulation comportementale. Le protocole est illustré dans le cadre de l&#39;expérience du comportement étudié dans le laboratoire Citri - la sensibilisation comportementale à la cocaïne, en utilisant les tableaux dynamiques microfluidiques pour analyse transcriptionnelle. Le protocole décrit n&#39;est évidemment pas limitée à l&#39;étude de til noyau accumbens, dans le cadre de la sensibilisation comportementale, mais pourrait être appliquée à un grand nombre de paradigmes comportementaux et les régions du cerveau. En fait, ce protocole peut être appliqué aux tissus de l&#39;organisme à l&#39;extérieur du cerveau, et une variété d&#39;expériences ou des manipulations de l&#39;organisme étudié. Le protocole est grossièrement divisé en quatre étapes. Dans la première étape, l&#39;animal est soumis au paradigme comportemental; dans la seconde étape, le tissu est microdissection; dans la troisième étape - l&#39;ARNm est purifié, à une transcription inverse et de sonde, et dans l&#39;étape finale, les données sont analysées. Dans le cadre de l&#39;étude de la dynamique de la transcription, la synchronisation précise et la définition de l&#39;expérience sont probablement paramètres expérimentaux les plus importants à contrôler. Pour cette raison, le modèle de comportement de choix est celui de la sensibilisation comportementale à la cocaïne, un système qui permet un niveau élevé de contrôle de l&#39;expérimentateur sur les paramètres de l&#39;expéCE. Paradigmes comportementaux supplémentaires qui permettent une synchronisation précise et traitent les différents modèles de plasticité dépendant de l&#39;expérience ou de la formation de la mémoire sont disponibles. Ces modèles comprennent conditionnement de la peur 23, l&#39;enrichissement environnemental aigu 24,25, roman objet exploration 26 et expérience visuelle suivante élevage sombre 27. Pourtant, la sensibilisation comportementale à la cocaïne est une manipulation du comportement solide et cohérent, la création d&#39;une trace de mémoire hautement invasive qui dure depuis des mois suivants expérience de cocaïne 28. Le cerveau est sectionné, suivie par microdissection manuel de noyau accumbens. Il a été notre expérience que la microdissection manuel de tranches de cerveau préparés rapidement fournit la méthode la plus fiable et rapide de l&#39;extraction du tissu concerné au paradigme comportemental, et avec l&#39;expérience, les limites du tissu devenu évident et facilement reconnaissables. Sinon, fines tranches pourraient être prépared, suivie par laser capture microdissection. Bien que ce procédé permet de fortement délimitation de la région d&#39;intérêt définie, il est lent (risquant ainsi la perte d&#39;ARNm labile), fastidieux et nécessite un équipement coûteux dédié (un microscope équipé d&#39;une installation laser de capture). Le protocole défini dans ce document peut également être adapté à l&#39;analyse de la transcription de cellules isolées, par aspiration manuelle du cytoplasme des cellules identifiées visuellement à l&#39;aide de pipettes de patch 29. Il est important de noter que le protocole décrit fournit une moyenne de la population, alors qu&#39;il est très probable que dans la plupart des cas, seule une sous-population de cellules dans le tissu sont effectivement impliqués dans la réponse à l&#39;expérience. Il est intéressant de profil transcription d&#39;une manière sélective au sein de populations de cellules spécifiques répondant à l&#39;expérience, mais la discussion de ces approches est au-delà de la portée actuelle. Pour la purification de l&#39;ARNm, la transcription inverse et qPCR interrogation, le tissuest perturbé par passage à travers de fines aiguilles, suivie par l&#39;utilisation de kits disponibles dans le commerce (pour plus d&#39;informations, voir le tableau 8). Le choix est informé par l&#39;expérience de ces méthodes, qui assurent l&#39;extraction fiable de l&#39;ARN de haute qualité et des résultats solides à partir d&#39;applications en aval. Alors que le protocole est décrit par qPCR à haut débit en utilisant des tableaux dynamiques, les échantillons peuvent être sondés pour l&#39;expression de gènes en utilisant la PCR point final, à faible débit qPCR, puces géniques d&#39;expression ou le séquençage de profondeur. La préférence pour la PCR quantitative à haut débit en utilisant des tableaux dynamiques est due au fait que l&#39;ARNm obtenu à partir de noyaux cérébraux suivant paradigmes comportementaux est souvent de quantités limitantes. Les tableaux dynamiques fournissent une plate-forme qui permet l&#39;analyse globale efficace de la transcription à partir d&#39;un grand nombre d&#39;échantillons parallèles en une seule expérience. Après l&#39;acquisition initiale du système microfluidique (généralement une unité centrale institutionnelrchase), les expériences sont relativement peu coûteux à exécuter. Suite à cette analyse, outre l&#39;interrogation des échantillons peut être effectuée en utilisant des plates-formes plus coûteuses pour rechercher de nouveaux relevés de notes (biopuces ou RNAseq) avec les tableaux dynamiques fournir une référence complète pour l&#39;assurance de la qualité. Enfin, l&#39;analyse des données, les approches classiques sont utilisés. Pointeurs spécifiques concernant les problèmes qui pourraient survenir seront discutés dans le texte du protocole. Ce protocole est le plus approprié pour les enquêteurs s&#39;intéressent à une enquête approfondie de leur système d&#39;intérêt, l&#39;étude de plusieurs conditions et répétitions. Le protocole est également le plus approprié pour les enquêteurs qui ont déjà acquises dans (à travers des expériences de puces à ADN ou RNAseq) sur un sous-ensemble de 50-500 gènes d&#39;intérêt, qu&#39;ils sont intéressés à interroger à plusieurs reprises.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="453">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Virusol</td>
			<td>Oriek Medical</td>
			<td>J29D</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isoflurane, USP 100%</td>
			<td>MINRAD INC</td>
			<td>NDC 60307-110-25</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>RNeasy plus Universal Mini Kit</td>
			<td>QIAGENE</td>
			<td>73404</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>QIAshredder</td>
			<td>QIAGENE</td>
			<td>79654</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>High Capacity cDNA Reverse Transcription kit</td>
			<td>Invitrogene</td>
			<td>AB-4368814</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TE Buffer</td>
			<td>Invitrogene</td>
			<td>1355656</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Behaviour Chamber (MDF; 50X45cm)</td>
			<td>Self assembled</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Inner Perspex box (30X30cm)</td>
			<td>Self assembled</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>camera and video recorder</td>
			<td>Campden Inst</td>
			<td>CMD-80051</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Media Recorder software</td>
			<td>Noldus</td>
			<td>NDS-NMR3-00M</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Iris Scissors</td>
			<td>FST</td>
			<td>FST-14062-09</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sagital Brain slicer with a 0.5mm section</td>
			<td>Brain Tree Scientific</td>
			<td>BS-AL-505S</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bioanalyzer</td>
			<td>Agilent Technologies</td>
			<td>The Agilent 2100 Bioanalyzer</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Thermal cycler</td>
			<td>Bio-Rad</td>
			<td>1852048</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Inverted microspun spatula</td>
			<td>Bochem Instrument GmbH</td>
			<td>3213</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Biomark HD Reader</td>
			<td>Fluidigm</td>
			<td>BMHD-BMKHD</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dynamic array Chip for 96.96gene expression</td>
			<td>Fluidigm</td>
			<td>BMK-M-96.96</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

comprehensive analysis of transcription dynamics from brain samples following behavioral experience

L&#39;encodage d&#39;expériences dans le cerveau et la consolidation de la mémoire à long terme dépend de la transcription des gènes. Identifier la fonction de gènes spécifiques dans l&#39;expérience de codage est l&#39;un des principaux objectifs de la neuroscience moléculaire. En outre, l&#39;association fonctionnelle des gènes définis avec des comportements spécifiques a des implications pour la compréhension de la base de troubles neuropsychiatriques. L&#39;induction de la transcription des programmes de solides a été observée dans le cerveau des souris après diverses manipulations du comportement. Bien que certains éléments génétiques sont utilisées de manière récurrente suivant différentes manipulations et de comportement dans différents noyaux du cerveau, les programmes de transcription sont globalement unique pour les stimuli induisant la structure et dans laquelle elles sont étudiées 1,2. Dans cette publication, un protocole est décrit solide et complet pour le profilage de la transcription à partir de noyaux de cerveau de souris en réponse à la manipulation du comportement. Laprotocole est mise en évidence dans le cadre de l&#39;analyse de la dynamique de l&#39;expression des gènes dans le noyau accumbens suivant l&#39;expérience de la cocaïne aiguë. Suite à une défini dans l&#39;expérience in vivo, le tissu neural cible est disséqué; suivi par la purification de l&#39;ARN, la transcription inverse et l&#39;utilisation de matrices microfluidiques pour analyse qPCR complet de plusieurs gènes cibles. Ce protocole est axé sur une analyse complète (adressage 50-500 gènes) de limiter les quantités de matière première, tels que des échantillons de cerveau petites ou même des cellules individuelles. Le protocole est le plus avantageux pour l&#39;analyse en parallèle de plusieurs échantillons (par exemple, les cellules individuelles, l&#39;analyse dynamique suivante pharmaceutique, virale ou perturbations comportementales). Toutefois, le protocole pourrait également servir pour l&#39;assurance de la caractérisation et de la qualité des échantillons avant les études du génome entier par des puces ou RNAseq, ainsi que la validation des données obtenues à partir des études du génome entier.

La qualité des résultats obtenus par l&#39;application de ce protocole dépend essentiellement un certain nombre de paramètres. Planification expérimentale appropriée entraînera une perturbation minimale pour les souris expérimentales, telles que l&#39;expérience testée (dans cet exemple, que l&#39;exposition à la cocaïne) sera l&#39;expérience la plus dominante dans leur histoire récente, et donc se traduira par une transcription robuste et spécifique programme. figure 1 décrit le plan e...

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Comprehensive Analysis of Transcription Dynamics from Brain Samples Following Behavioral Experience

This manuscript describes a protocol that applies comprehensive profiling for analysis of transcriptional programs induced in specific brain nuclei of rodents following behavioral paradigms. Herein, this approach is illustrated in the context of profiling genes induced in the nucleus accumbens (NAc) of mice following acute cocaine exposure, utilizing microfluidic qPCR arrays.

Analyse détaillée de la dynamique de transcription à partir d&#39;échantillons de cerveau après l&#39;expérience comportementale

The encoding of experiences in the brain and the consolidation of long-term memories depend on gene transcription. Identifying the function of specific ...

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11.5K vues.  The Hebrew University of Jerusalem. This manuscript describes a protocol that applies comprehensive profiling for analysis of transcriptional programs induced in specific brain nuclei of rodents following behavioral paradigms. Herein, this approach is illustrated in the context of profiling genes induced in the nucleus accumbens (NAc) of mice following acute cocaine exposure, utilizing microfluidic qPCR arrays. 

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

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

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

Injection stéréotaxique de micro-ARN exprimant lentivirus à la souris hippocampe CA1 Région et l&#39;évaluation du résultat comportemental

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

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 ...

Transcranial Magnetic Stimulation for Investigating Causal Brain-behavioral Relationships and their Time Course

Transcranial magnetic stimulation (TMS) is a safe, non-invasive brain stimulation technique that uses a strong electromagnet in order to temporarily disrupt information processing in a brain region, generating a short-lived &#8220;virtual lesion.&#8221; Stimulation that interferes with task performance indicates that the affected brain region is necessary to perform the task normally. In other words, unlike neuroimaging methods such as functional magnetic resonance imaging (fMRI) that indicate correlations between brain and behavior, TMS can be used to demonstrate causal brain-behavior relations. Furthermore, by varying the duration and onset of the virtual lesion, TMS can also reveal the time course of normal processing. As a result, TMS has become an important tool in cognitive neuroscience. Advantages of the technique over lesion-deficit studies include better spatial-temporal precision of the disruption effect, the ability to use participants as their own control subjects, and the accessibility of participants. Limitations include concurrent auditory and somatosensory stimulation that may influence task performance, limited access to structures more than a few centimeters from the surface of the scalp, and the relatively large space of free parameters that need to be optimized in order for the experiment to work. Experimental designs that give careful consideration to appropriate control conditions help to address these concerns. This article illustrates these issues with TMS results that investigate the spatial and temporal contributions of the left supramarginal gyrus (SMG) to reading.

Transcranial magnetic stimulation (TMS) is a technique for non-invasively disrupting neural information processing and measuring its effect on behavior. When TMS interferes with a task, it indicates that the stimulated brain region is necessary for normal task performance, allowing one to systematically relate brain regions to cognitive functions.

Stimulation magnétique transcrânienne pour l&#39;étude des relations causales Brain-comportementales et leur temps de parcours

Transcranial magnetic stimulation (TMS) is a safe, non-invasive brain stimulation technique that uses a strong electromagnet in order to temporarily ...

Combined Shuttle-Box Training with Electrophysiological Cortex Recording and Stimulation as a Tool to Study Perception and Learning

Shuttle-box avoidance learning is a well-established method in behavioral neuroscience and experimental setups were traditionally custom-made; the necessary equipment is now available by several commercial companies. This protocol provides a detailed description of a two-way shuttle-box avoidance learning paradigm in rodents (here Mongolian gerbils; Meriones unguiculatus) in combination with site-specific electrical intracortical microstimulation (ICMS) and simultaneous chronical electrophysiological in vivo recordings. The detailed protocol is applicable to study multiple aspects of learning behavior and perception in different rodent species.
Site-specific ICMS of auditory cortical circuits as conditioned stimuli here is used as a tool to test the perceptual relevance of specific afferent, efferent and intracortical connections. Distinct activation patterns can be evoked by using different stimulation electrode arrays for local, layer-dependent ICMS or distant ICMS sites. Utilizing behavioral signal detection analysis it can be determined which stimulation strategy is most effective for eliciting a behaviorally detectable and salient signal. Further, parallel multichannel-recordings using different electrode designs (surface electrodes, depth electrodes, etc.) allow for investigating neuronal observables over the time course of such learning processes. It will be discussed how changes of the behavioral design can increase the cognitive complexity (e.g. detection, discrimination, reversal learning).

Shuttle-box avoidance learning is well-established in behavioral neuroscience. This protocol describes how shuttle-box learning in rodents can be combined with site-specific electrical intracortical microstimulation (ICMS) and simultaneous chronical in vivo recordings as a tool to study multiple aspects of learning and perception.

Combiné navette-Box formation avec électrophysiologique Cortex enregistrement et la stimulation comme un outil pour étudier perception et l&#39;apprentissage

Shuttle-box avoidance learning is a well-established method in behavioral neuroscience and experimental setups were traditionally custom-made; the ...

Rodent Brain Microinjection to Study Molecular Substrates of Motivated Behavior

Brain microinjection can aid elucidation of the molecular substrates of complex behaviors, such as motivation. For this purpose rodents can serve as appropriate models, partly because the response to behaviorally relevant stimuli and the circuitry parsing stimulus-action outcomes is astonishingly similar between humans and rodents. In studying molecular substrates of complex behaviors, the microinjection of reagents that modify, augment, or silence specific systems is an invaluable technique. However, it is crucial that the microinjection site is precisely targeted in order to aid interpretation of the results. We present a method for the manufacture of surgical implements and microinjection needles that enables accurate microinjection and unlimited customizability with minimal cost. Importantly, this technique can be successfully completed in awake rodents if conducted in conjunction with other JoVE articles that covered requisite surgical procedures. Additionally, there are many behavioral paradigms that are well suited for measuring motivation. The progressive ratio is a commonly used method that quantifies the efficacy of a reinforcer to maintain responding despite an (often exponentially) increasing work requirement. This assay is sensitive to reinforcer magnitude and pharmacological manipulations, which allows reinforcing efficacy and/ or motivation to be determined. We also present a straightforward approach to program operant software to accommodate a progressive ratio reinforcement schedule.

Rodents are an appropriate model to investigate the molecular substrates of behavior and complex psychiatric disorders. Brain microinjection in awake rodents can be used to elucidate disease substrates. An efficient and customizable brain microinjection method as well as the execution of an operant paradigm that quantifies motivation is presented.

Le cerveau de rongeurs microinjection pour l&#39;étude de substrats moléculaires de Motivé Comportement

Brain microinjection can aid elucidation of the molecular substrates of complex behaviors, such as motivation. For this purpose rodents can serve as ...

Vagus Nerve Stimulation as a Tool to Induce Plasticity in Pathways Relevant for Extinction Learning

Extinction describes the process of attenuating behavioral responses to neutral stimuli when they no longer provide the reinforcement that has been maintaining the behavior. There is close correspondence between fear and human anxiety, and therefore studies of extinction learning might provide insight into the biological nature of anxiety-related disorders such as post-traumatic stress disorder, and they might help to develop strategies to treat them. Preclinical research aims to aid extinction learning and to induce targeted plasticity in extinction circuits to consolidate the newly formed memory. Vagus nerve stimulation (VNS) is a powerful approach that provides tight temporal and circuit-specific release of neurotransmitters, resulting in modulation of neuronal networks engaged in an ongoing task. VNS enhances memory consolidation in both rats and humans, and pairing VNS with exposure to conditioned cues enhances the consolidation of extinction learning in rats. Here, we provide a detailed protocol for the preparation of custom-made parts and the surgical procedures required for VNS in rats. Using this protocol we show how VNS can facilitate the extinction of conditioned fear responses in an auditory fear conditioning task. In addition, we provide evidence that VNS modulates synaptic plasticity in the pathway between the infralimbic (IL) medial prefrontal cortex and the basolateral complex of the amygdala (BLA), which is involved in the expression and modulation of extinction memory.

Vagus nerve stimulation (VNS) has emerged as a tool to induce targeted synaptic plasticity in the forebrain to modify a range of behaviors. This protocol describes how to implement VNS to facilitate the consolidation of fear extinction memory.

Stimulation du nerf vague comme un outil pour induire la plasticité dans les voies pertinentes pour l&#39;extinction d&#39;apprentissage

Extinction describes the process of attenuating behavioral responses to neutral stimuli when they no longer provide the reinforcement that has been ...

Assessing Working Memory in Children: The Comprehensive Assessment Battery for Children &#8211; Working Memory (CABC-WM)

The Comprehensive Assessment Battery for Children - Working Memory (CABC-WM) is a computer-based battery designed to assess different components of working memory in young school-age children. Working memory deficits have been identified in children with language-based learning disabilities, including dyslexia1,2 and language impairment3,4, but it is not clear whether these children exhibit deficits in subcomponents of working memory, such as visuospatial or phonological working memory. The CABC-WM is administered on a desktop computer with a touchscreen interface and was specifically developed to be engaging and motivating for children. Although the long-term goal of the CABC-WM is to provide individualized working memory profiles in children, the present study focuses on the initial success and utility of the CABC-WM for measuring central executive, visuospatial, phonological loop, and binding constructs in children with typical development. Immediate next steps are to administer the CABC-WM to children with specific language impairment, dyslexia, and comorbid specific language impairment and dyslexia.

Assessing Working Memory in Children: The Comprehensive Assessment Battery for Children &amp;#8211; Working Memory (CABC-WM)

Working memory predicts a significant amount of variance for a variety of cognitive tasks, including speaking, reading, and writing. However, few tools are available to assess working memory in children. We present an innovative, computer-based battery that comprehensively assesses different components of working memory in school-age children.

Évaluation de la mémoire de travail chez les enfants: la batterie d&#39;évaluation complète pour les enfants - Mémoire de travail (CABC-WM)

The Comprehensive Assessment Battery for Children - Working Memory (CABC-WM) is a computer-based battery designed to assess different components of ...

Detecting Behavioral Deficits in Rats After Traumatic Brain Injury

With the increasing incidence of traumatic brain injury (TBI) in both civilian and military populations, TBI is now considered a chronic disease; however, few studies have investigated the long-term effects of injury in rodent models of TBI. Shown here are behavioral measures that are well-established in TBI research for times early after injury, such as two weeks, until two months. Some of these methods have previously been used at later times after injury, up to one year, but by very few laboratories. The methods demonstrated here are a short neurological assessment to test reflexes, a Beam-Balance to test balance, a Beam-Walk to test balance and motor coordination, and a working memory version of the Morris water maze that can be sensitive to deficits in reference memory. Male rats were handled and pre-trained to neurological, balance, and motor coordination tests prior to receiving parasagittal fluid percussion injury (FPI) or sham injury. Rats can be tested on the short neurological assessment (neuroscore), the beam-balance, and the Beam-Walk multiple times, while testing on the water maze can only be done once. This difference is because rats can remember the task, thus confounding the results if repeated testing is attempted in the same animal. When testing from one to three days after injury, significant differences are detected in all three non-cognitive tasks. However, differences in the Beam-Walk task were not detectable at later time points (after 3 months). Deficits were detected at 3 months in the Beam-Balance and at 6 months in the neuroscore. Deficits in working memory were detected out to 12 months after injury, and a deficit in a reference memory first appeared at 12 months. Thus, standard behavioral tests can be useful measures of persistent behavioral deficits after FPI.

The goal of the behavioral tests presented here is to detect functional deficits in rats after traumatic brain injury. Four specific tests are presented that detect deficits in behaviors to reflect the damage to specific brain areas at times extending to one year after injury.

Détecter les déficits comportementaux chez les Rats après traumatisme crânien

With the increasing incidence of traumatic brain injury (TBI) in both civilian and military populations, TBI is now considered a chronic disease; however, ...

An Automated T-maze Based Apparatus and Protocol for Analyzing Delay- and Effort-based Decision Making in  Free Moving Rodents

Many neurological and psychiatric patients demonstrate difficulties and/or deficits in decision making. Rodent models are helpful to produce a deeper understanding of the neurobiological causes underlying the decision-making problems. A cost-benefit based T-maze task is used for measuring decision making in which rodents choose between a high reward arm (HRA) and a low reward arm (LRA). There are two paradigms of the T-maze decision-making task, one in which the cost is a time delay and the other in which it is physical effort. Both paradigms require a tedious and labor-intensive management of experimental animals, multiple doors, pellet reward, and arm choice recordings. In the current work, we invented an apparatus based on traditional T-maze with full automation for pellet delivery, door management and choice recordings. This automated setup can be used for the evaluation of both delay- and effort-based decision making in rodents. With the protocol described here, our lab investigated the decision-making phenotypes of multiple genetically modified mice. In the representative data, we showed that the mice with ablated medial habenular showed aversions of both delay and effort and tended to choose the immediate and effortless reward. This protocol helps to decrease the variability caused by experimenter intervention and to enhance experiment efficiency. In addition, chronic silicon probe or microelectrode recording, fiber-optic imaging and/or manipulation of neural activity can be easily applied during the decision-making task using the setup described here.

This article introduces an automated T-maze apparatus that we invented, and a protocol based on this apparatus for analyzing delay-based decision making and effort-based decision making in free moving rodents.

Un labyrinthe en t automatisée basée appareil et protocole d’analyse de retard - et fondé sur l’Effort de prise de décision chez les rongeurs de déplacement gratuit

Many neurological and psychiatric patients demonstrate difficulties and/or deficits in decision making. Rodent models are helpful to produce a deeper ...

Automated, Long-term Behavioral Assay for Cognitive Functions in Multiple Genetic Models of Alzheimer's Disease, Using IntelliCage

Multiple factors&#8212;such as aging and genes&#8212;are frequently associated with cognitive decline. Genetically modified mouse models of cognitive decline, such as Alzheimer&#39;s disease (AD), have become a promising tool to elucidate the underlying mechanisms and promote the therapeutic advances. An important step is the validation and characterization of expected behavioral abnormality in the models, in the case of AD, cognitive decline. The long-term behavioral investigations of laboratory animals to study the effect of aging demand substantial efforts from researchers. The IntelliCage system is a high-throughput and cost-effective test battery for mice that eliminates the need for daily human handling. Here, we describe how the system is utilized in the long-term phenotyping of a genetic Alzheimer&#39;s disease model, specifically focusing on the cognitive functions. The experiment employs repeated battery of tests that assess spatial learning and executive functions. This cost-effective age-dependent phenotyping allows us to identify the transient and/or permanent effects of genes on various cognitive aspects.

Automated, Long-term Behavioral Assay for Cognitive Functions in Multiple Genetic Models of Alzheimer&#039;s Disease, Using IntelliCage

This paper describes a protocol for cognitive assessments for genetic models of the Alzheimer&#39;s disease using the IntelliCage system, which is a high throughput automated behavioral monitoring system with operant conditioning.

Automatisé, à long terme analyse comportementale pour les fonctions cognitives dans de multiples modèles génétiques de la maladie d’Alzheimer, à l’aide de IntelliCage

Multiple factors&#8212;such as aging and genes&#8212;are frequently associated with cognitive decline. Genetically modified mouse models of cognitive ...