Inchworming: מוטורי סטריאוטיפי רומן בBTBR<em&gt; T<sup&gt; +</sup&gt; Itpr3<sup&gt; TF</sup</em&gt; / J מודל עכבר של אוטיזם

Summary

Inchworming היא תנועת חפירת סינכרוני חוזרת מאוד מוצגת על ידי עכברי BTBR T ⁺ Itpr ^3tf / J (BTBR) כאשר הניחו בכלוב בדיקות עם מצעי נסורת מספיקים. ההליך הוא שינוי של פרוטוקול האינטראקציה חברתית לנוער ומשמש כאן על מנת להעריך stereotypies המוטורי חוזר על עצמו רלוונטי להפרעת ספקטרום האוטיזם.

Abstract

הפרעת ספקטרום האוטיזם (ASD) היא הפרעה נוירו מוגדרת התנהגותית מתאפיינת באינטראקצית ירד גומלין חברתית, תקשורת לא נורמלית, והתנהגויות חוזרות ונשנות בעניין מוגבל. כאבחנה מתבססת על קריטריונים קליניים, כל מודלים של מכרסמים שעשויים להיות רלוונטיים להפרעה הטרוגנית זה אידיאלי צריכים לשחזר תכונות התנהגותיות המגוונות אלה. עכבר ^TF BTBR T ⁺ Itpr3 / J (BTBR) הוא מודל חיה הוקם של ASD, הצגת התנהגויות חוזרות כגון טיפוח מוגבר, כמו גם חוסר גמישות קוגניטיבית. עם כל כבוד לאינטראקציה חברתית ועניין, המבחן לנוער לשחק כבר מועסק במודלים של מכרסמים מרובים של ASD. כאן, אנו מראים כי כאשר עכברי BTBR נבדקים במתחם אינטראקציה חברתית לנוער המכיל מצעי נסורת, הם מציגים בתנועת חפירת סינכרוני חוזרת ונשנית. התנהגות זו חוזר על עצמו מנוע, המכונה "inchworming," הייתה שםבגלל האופי סטריאוטיפי של התנועות הוצגו על ידי העכברים תוך כדי התנועה אופקית על פני הרצפה. עכברי Inchworming חייבים להשתמש הקדמיים והאחוריים-גפיהם בתיאום כדי לעקור את המצעים, ביצוע מינימאלי של אחד פנימה ותנועה אחת כלפי חוץ. למרות ששני BTBR וC56BL/6J עכברים (B6) להפגין התנהגות זו, עכברי BTBR להפגין משך גבוה יותר באופן משמעותי ותדירות inchworming ומיסות ירד ליזום inchworming כאשר הניחו במתחם מיטות. אנו מסיקים כי התנהגות שתוארה זה עתה מספקת מידה מסוימת של סטריאוטיפי מוטורי חוזרת ונשנית שניתן למדוד בקלות במודלים של בעלי חיים של ASD.

Introduction

למרות הפתופיזיולוגיה של הפרעות ספקטרום האוטיסטי (ASD) עדיין לא ברורה, אבחנה תלויה בנוכחותם של שלוש קטגוריות רחבות סימפטום: הדדיות חברתית חריגה, ליקויים בתקשורת, והתנהגויות חוזרות / סטריאוטיפיות ^1. רוב המודלים של המכרסמים אינם מסוגלים להתרבות בו זמנית בכל שלושת הסימפטומים בחיה אחת. לפיכך, מודלים שיכולים אמין לדמות חלק או את כל היבטים של ההפרעה להחזיק ערך רב לפיתוח אסטרטגיות מניעה וטיפול יעילים. מודל אחד שעושה להציג את כל שלושת ההיבטים של ASD הוא ^1,2 עכבר BTBR.

בשילוב עם קולות קוליים ומבחני גישה חברתית, מבחן האינטראקציה חברתית לנוער משמש בדרך כלל כדי לאפיין מודלים עכבר של ASD בילדים; מדד בדיקות אלה ירד והתנהגויות חברתיות חריגות אשר מייצגות תכונות ליבה של ASD. בנוסף לבדיקת האינטראקציה החברתית לנוער, רבים אחריםבדיקות היו בשימוש כדי למדוד התנהגויות סטריאוטיפיות במודלים של בעלי חיים של ASD. לדוגמא, במבחן ההטמנה שיש, הבוחן את נטייתם של בעלי חיים כדי לתפוס חומר מצעים באמצעות החוטם וכפות רגליו קדמיות במאמץ כדי לכסות את האובייקט, הוא חשב למדוד התנהגויות סטריאוטיפיות כפייתיות המתרחשות בתגובה לגירויים מרתיעים ^3,4. בהתאם לכך, בדיקות לחפור יושמו לכמת התנהגות חוזרת ונשנית זו במודלים של בעלי החיים ASD ומינים שונים של מכרסמים ^3,5-7. התנהגויות לחפור מוגדרות כפעולות מכוונות ברורות של החוטם או כפות לעקור חומרי כלי מיטה וכבר שיערו להיות פרמטר רגיש של מנוע התנהגות ⁴ חוזר על עצמו.

כאן אנו מדווחים סוג רומן של חפירות, שאנו מכנים "inchworming," בזן BTBR של עכברים. האפיון של התנהגות הרומן הזה עשוי לספק מידה חזקה של התנהגות מוטורית חוזרת ונשנית שעלולים לשמש לval נוסףidation של מודלים של מכרסמים כגון ASD, מחלת הנטינגטון או התנהגות אובססיבית כפייתית ^8,9. אנו מגדירים "inchworming" כתנועה סינכרוני לפחות אחד מקדמי ואחורי-הגפיים פנימה ואחריו תנועת סינכרוני כלפי חוץ מה שמוביל לעקירתם של חומר מצעים. זה שונה מהתנהגות אופיינית חפירה בדרכים רבות. ראשית, התנהגות inchworming נשמרת בדרך כלל כשילוב של פרקים ולא אירוע בודד אחד. לעומת זאת, חפירה עלולה להתרחש כתנועה מתואמת אחת או האחורי או כפות הקדמיות ^3. בנוסף, תנועות inchworming נוטות להתרחש בצורה אופקית על רצפת המארז בניגוד לעמדות נייחות שאופייניות לחופר התנהגויות. לבסוף, התנהגות inchworming המתוארת להלן מתרחשת לעתים קרובות במתח טהור BTBR של עכברים אבל מזוהה רק לעתים נדירות במתח שליטת B6, ואילו התנהגויות חפירות טיפוסיות נפוצות בזני B6 ו BTBR של עכברים ^{10. נהלי בדיקת inchworming תוארו במחקר זה מייצגים שינויים של פרוטוקול אינטראקציה חברתית לנוער סטנדרטי 1.}

בהתחשב בעובדה שהטמנת השיש, חפירה, ומשחק לנוער הקימו ערך למדידת התנהגות חריגה בעכברי מודל של ASD, inchworming ההתנהגות משלימה מדידות שהוגדרו בעבר אלה של התנהגויות סטריאוטיפיות. בפרט, התנהגות inchworming מספקת מדד שימושי של stereotypies מנוע נמוך יותר על מנת שמזוהים בדרך כלל בASD ^8,11. בנוסף, הליך inchworming החדש עשוי לספק לחוקרים עם כלי רב ערך נוסף לניתוח של התנהגויות מוטוריות חוזר על עצמו רלוונטיים להפרעות התפתחותיות כגון הפרעה אוטיסטית.

Protocol

כל ההליכים בוצעו בהתאם לועדת הטיפול בבעלי חיים בקנדה ואושרו על ידי האוניברסיטה של טיפול בבעלי חיים ועדת קלגרי.

1. הכנת בעלי החיים

1. לבודד עכברי לילה (שעות 12) לפני הבדיקה. כדי לעשות זאת, הנח את כל BTBR ועכברי B6 (P35-P40) נזקק לניתוח ניסיוני בכלובים בעצמם, ביום שלפני הבדיקה.
2. מניחים את העכברים המבודדים בחדר ניתוח 30 דקות התנהגותיות לפני בדיקה, כך שבעלי חיים יהיו להרגיל לסביבה החדשה.

2. ציוד הכנה

1. הנח 30 x 30 פרספקס סנטימטר קופסא עם מכסה נשלף בחדר הבדיקה. מניחים את הקופסה על שולחן ולמקם את מצלמת וידאו לזווית של ° 45 מלמטה; מיקום זה של המצלמה יאפשר הדמיה של כל הרצפה של המתחם והעכבר. השתמש בתאורה אחורית אינפרא אדום על מנת למזער סנוור מהקירהתיבה.
2. השתמש במצלמת וידאו שיש לה פונקצית הזום גבוהה עם יכולות אינפרא אדומות כדי לייעל את הצילומים בסביבת לוקס נמוכה. למקד את המצלמה במתחם הגדלת התמונה כך שהעכברים הם דמיינו לאורך כל התיבה.
3. לכסות את כל הרצפה של התיבה עם מצעי נסורת (צריך להיות כ 1 סנטימטר עומק).

3 בדיקת נוהל

1. הנח זוג התוך זן של עכברים (BTBR - BTBR או B6-B6) בתוך מתחם הבדיקה.
2. כבה את האורות בחדר הבדיקה.
3. הפעל את מצלמת וידאו כדי להקליט ולצאת מהחדר. זה ימנע השפעת הנסיין על התנהגותם של העכברים. להקליט את הפעילות ל11 דקות.
4. ברגע שההקלטה היא שלמה, להזין מחדש את חדר הבדיקות ולהחזיר את העכברים לכלובים בביתם המקוריים.
5. השלך את מצעי הנסורת, לשטוף את כל תיבת הבדיקה עם 70% אתנול, ולמקם את מצעי נסורת חדשים בחלק התחתון של הבדיקותמתחם.
6. חזור על ההליך כולו לשאר זוגות התוך הכתם ולהחזיר את העכברים לכלובים בביתם המקוריים.

הערה: כדי לוודא את מהימנות נתוני inchworming, ההליך ניתן לחזור בימים שלאחר מכן עם BTBR-BTBR שונה ושילובי זוג B6-B6. זה יבטיח כי ההתנהגות שנצפתה אינה תלויה בבן זוג המסוים במתחם, אך הפרט inchworming.

4. ניתוח נתונים

1. Inchworming מוגדר כתנועת סינכרוני הפנימית והחיצונית שלו של בעל החיים הקדמיים והאחוריות-רגליים, עם מינימום של תנועה אחת שיתוף המתרחש פנימה ולאחר מכן לאחר מכן כלפי חוץ, כי למעשה מחליפה את המצעים. באופן ידני לצפות ולהבקיע כל סרטון פעמיים (פעם אחת לכל עכבר) כדי לברר את משך הזמן הכולל, תדירות, וחביון inchworm בוידאו 10 דקות. ניקוד ידני של inchworming משך, תדירות וזמן אחזור צריך להיות מבוסס על המעקבing הגדרות:
   
   משך Inchworming: מוגדר כסך כל הזמן כל עכבר מבלה עוסק בinchworming ההתנהגות. להבקיע את ההיבט הזה של inchworming, השתמש טיימר שניתן להתחיל ועצר. התחל עיתוי כאשר העכבר מתחיל מתולע ולעצור את שעון העצר כאשר העכבר מפסיק inchworming. אם וכאשר העכבר מתחיל inchworm שוב, להתחיל מחדש ומחדש לעצור את שעון העצר. חזור על ההפעלה וההפסקה של טיימר למשך תקופת תצפית 10 דקות בכל פעם inchworms העכבר. זה יפיק ציון משך inchworming שהוא 0:00-10:00 דקות.
   
   תדר Inchworming: האם מוגדר כמספר פעמים שהעכבר עוסק בהתנהגות inchworming בתקופת תצפית 10 דקות. ספירה אחת מוענקת בכל פעם שמתחילה בעכבר ועצירות inchworming. הציון תדירות inchworming יהיה מספר בין 0 ל ∞.
   
   חביון אינצ'וורם: מוגדר כזמן הבעובר לפני תחילת הראשונה של inchworming. הפעל את שעון העצר כאשר הווידאו מתחיל, זו תהיה פעם 0:00, ולעצור את שעון העצר כאשר inchworms העכבר בפעם הראשונה. אם העכבר אינו מציג את התנהגות inchworming חביון המתולע שיהיה 10:00. בעת ניתוח חביון המתולעת, יתקבל ציון 0:01-10:00 דקות. עכברים שאינם מצליחות inchworm למשך תקופת הבדיקה יש להסיר מאוכלוסיית המדגם, כדי להבטיח שהתוצאות אינן רלוונטיות לאוכלוסייה של עכברים המציגים inchworming ההתנהגות.


2. חשב את התדירות ומשך inchworming לכל עכבר בווידאו בסך הכל. לחשב את הזמן דרוש לעכבר הראשון בצמד לinchworm לחביון inchworm שלזוג מסוים של עכברים. פרמטרים אלה מבוססים על התנהגויות הקשורות לחפירה חוזרות ונשנות בעכברים ⁶ עבודה מתודולוגית מוקדמת.
3. לחשב את משך החיים הממוצע, תדירות,וחביון לחפור עבור כל קבוצת ניסוי בניתוח (BTBR כלומר לעומת B6). השתמש ANOVA או מבחן t להשוואת נתונים בין זנים / קבוצות ניסוי.
   
   הערה: כאשר ההליך הושלם ביום שני, השתמש באמצעים חזרו ANOVA כדי להבטיח שלא היו תופעות משפט שלאחר מכן או תופעות זיווג.

תוצאות

הגרסה שונה של המבחן לנוער המחזה המתואר כאן ניתן להשתמש כדי להתבונן ולנתח את התנהגות חפירות החוזרת ונשנית רומן כינה inchworming. Inchworming הוא הציג לרחוק במידה רבה יותר על ידי עכברי BTBR מאשר שולט B6. בפגישת דקות טיפוסית 10, עכברי BTBR יציגו ברורה התנהגות inchworming (סינכרוני פנימה והחוצ?...

Discussion

Inchworming הוא מדד רומן של התנהגות חוזרת ונשנית שיכול לשמש כדי לחקור הפרעות רבות כי תערוכת stereotypies כגון ASD. ישנם 4 צעדים שהם בעלי חשיבות קריטית להפקת נתונים inchworming אמינים מפרוטוקול האינטראקציה החברתית לנוער שונה: 1) תקופת הבידוד הממושכת היא חיונית לבדיקת inchworming ולא צריך להס?...

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
30 cm X 30 cm Plexiglas box with lid			Can be constructed
IR Camera	Survshop (Calgary, Alberta)	Sony CCD Camera DP955V- 30’ Infrared Armor Dome	Find a camera with high-resolution and zoom capabilities
DVR	Supercircuits (Austin, Texas)	BLACK Enterprise-Class 4-Channel H.264 security DVR with DVD Burner	High data capacity
Sawdust			Same as bedding material