Shuttle Box Assay come strumento di apprendimento associativo per la valutazione cognitiva negli studi sull'apprendimento e sulla memoria utilizzando Zebrafish adulto

Riepilogo

L'apprendimento e la memoria sono metriche potenti nello studio dei deficit cognitivi dello sviluppo, dipendenti dalla malattia o indotti dall'ambiente. La maggior parte delle valutazioni cognitive richiede attrezzature specializzate e lunghi impegni di tempo. Tuttavia, il test shuttle box è uno strumento di apprendimento associativo che utilizza una scatola di gel convenzionale per una valutazione rapida e affidabile della cognizione del pesce zebra adulto.

Abstract

I deficit cognitivi, tra cui l'apprendimento e la memoria compromessi, sono un sintomo primario di varie malattie neurodegenerative legate allo sviluppo e all'età e lesioni cerebrali traumatiche (TBI). I pesci zebra sono un importante modello di neuroscienze grazie alla loro trasparenza durante lo sviluppo e alle robuste capacità rigenerative dopo il neurotrauma. Mentre esistono vari test cognitivi nel pesce zebra, la maggior parte delle valutazioni cognitive che sono rapide esaminano l'apprendimento non associativo. Allo stesso tempo, i test di apprendimento associativo spesso richiedono più giorni o settimane. Qui, descriviamo un test di apprendimento associativo rapido che utilizza uno stimolo avverso (scossa elettrica) e richiede un tempo di preparazione minimo. Il test della scatola navetta, presentato qui, è semplice, ideale per gli investigatori alle prime armi e richiede attrezzature minime. Dimostriamo che, dopo TBI, questo shuttle box test valuta in modo riproducibile il deficit cognitivo e il recupero dal pesce zebra giovane a quello vecchio. Inoltre, il test è adattabile per esaminare la memoria immediata o ritardata. Dimostriamo che sia un singolo TBI che ripetuti eventi TBI influenzano negativamente l'apprendimento e la memoria immediata, ma non la memoria ritardata. Pertanto, concludiamo che il test shuttle box traccia in modo riproducibile la progressione e il recupero del deterioramento cognitivo.

Introduzione

L'apprendimento e la memoria sono abitualmente usati come metriche del deterioramento cognitivo, che si verifica a causa dell'invecchiamento, delle malattie neurodegenerative o delle lesioni. Le lesioni cerebrali traumatiche (TBI) sono la lesione più comune che si traduce in deficit cognitivi. I TBI sono di crescente preoccupazione a causa della loro associazione con diversi disturbi neurodegenerativi, come la demenza frontotemporale e il morbo di Parkinson^1,2. Inoltre, l'aumento delle aggregazioni di beta-amiloide osservato in alcuni pazienti con TBI suggerisce che potrebbe anche essere associato allo svilupp....

Protocollo

I pesci zebra sono stati allevati e mantenuti nella struttura di Notre Dame Zebrafish nel Freimann Life Sciences Center. I metodi descritti in questo manoscritto sono stati approvati dal Comitato per la cura e l'uso degli animali dell'Università di Notre Dame (numero di garanzia del benessere degli animali A3093-01).

1. Paradigma di apprendimento shuttle box (Figura 1A)

NOTA: Il paradigma di apprendimento fornisce una rapida valutazione della cognizione per quanto riguarda l'apprendimento associativo.

1. Preparare la scatola navetta modificando una scatola di gel da 30,5 x 19 ....

Risultati

Il paradigma di apprendimento, delineato nel protocollo e schematico (Figura 1), fornisce una rapida valutazione della cognizione rispetto all'apprendimento associativo. Inoltre, questo paradigma ha un alto livello di rigore, definendo l'apprendimento come una visualizzazione ripetuta e coerente di 5 studi positivi consecutivi. Questo paradigma è applicabile anche a una serie di età e lesioni. I pesci non danneggiati a 8 mesi (giovane adulto), 18 mesi (adulto di mezza età) e 24 mesi (adul.......

Discussione

Il deterioramento cognitivo può avere un impatto significativo e negativo sulla qualità della vita. A causa della maggiore visibilità e del verificarsi di commozioni cerebrali e lesioni cerebrali traumatiche in tutta la popolazione, è importante capire come causano il deterioramento cognitivo e come il danno può essere ridotto al minimo o invertito. Per questi motivi, gli organismi modello che possono essere testati per il declino cognitivo svolgono un ruolo fondamentale in questi studi. I roditori sono stati a lung.......

Materiali

Name	Company	Catalog Number	Comments
Flashlight	Ultrafire	9145
Instant Ocean	Instant Ocean	SS15-10
Large DNA Gel Box	Fisher Scientific	FB-SB-1316	Shuttle Box
Power Supply	Fisher Scientific	FB-105