Monitoraggio dell'apprendimento motorio fine e associativo nei topi utilizzando la scala Erasmus

Riepilogo

Questo articolo presenta un protocollo che consente una valutazione non invasiva e automatizzata delle prestazioni motorie, nonché l'apprendimento motorio adattivo e associativo su sfide, utilizzando un dispositivo chiamato Erasmus Ladder. La difficoltà del compito può essere titolata per rilevare una compromissione motoria che va da gradi maggiori a lievi.

Abstract

Il comportamento è modellato dalle azioni e le azioni richiedono abilità motorie come la forza, la coordinazione e l'apprendimento. Nessuno dei comportamenti essenziali per sostenere la vita sarebbe possibile senza la capacità di passare da una posizione all'altra. Sfortunatamente, le capacità motorie possono essere compromesse in una vasta gamma di malattie. Pertanto, lo studio dei meccanismi delle funzioni motorie a livello cellulare, molecolare e circuitale, nonché la comprensione dei sintomi, delle cause e della progressione dei disturbi motori, è fondamentale per lo sviluppo di trattamenti efficaci. I modelli murini sono spesso impiegati per questo scopo.

Questo articolo descrive un protocollo che consente il monitoraggio di vari aspetti delle prestazioni motorie e dell'apprendimento nei topi utilizzando uno strumento automatizzato chiamato Erasmus Ladder. Il test prevede due fasi: una fase iniziale in cui i topi vengono addestrati a navigare su una scala orizzontale costruita con pioli irregolari ("apprendimento motorio fine") e una seconda fase in cui viene presentato un ostacolo nel percorso dell'animale in movimento. La perturbazione può essere inaspettata ("apprendimento motorio sfidato") o preceduta da un tono uditivo ("apprendimento motorio associativo"). L'attività è facile da svolgere ed è completamente supportata da un software automatizzato.

Questo rapporto mostra come le diverse letture del test, se analizzate con metodi statistici sensibili, consentono un monitoraggio fine delle capacità motorie del topo utilizzando una piccola coorte di topi. Proponiamo che il metodo sia altamente sensibile per valutare gli adattamenti motori guidati da modifiche ambientali e i sottili deficit motori in fase iniziale in topi mutanti con funzioni motorie compromesse.

Introduzione

Sono stati sviluppati diversi test per valutare i fenotipi motori nei topi. Ogni test fornisce informazioni su un aspetto specifico del comportamento motorio¹. Ad esempio, il test in campo aperto informa sulla locomozione generale e sullo stato d'ansia; i test di rotarod e walking beam sulla coordinazione e sull'equilibrio; L'analisi dell'impronta riguarda l'andatura; il tapis roulant o la ruota da corsa durante l'esercizio fisico forzato o volontario; E la ruota complessa riguarda l'apprendimento delle abilità motorie. Per analizzare i fenotipi motori del topo, i ricercatori devono eseguire questi test in sequenza, il che comporta molto tempo ....

Protocollo

Nel presente studio sono stati utilizzati topi adulti (2-3 mesi) C57BL/6J di entrambi i sessi. Gli animali sono stati alloggiati da due a cinque per gabbia con accesso ad libitum a cibo e acqua in un'unità animale sotto osservazione e mantenuti in un ambiente a temperatura controllata con un ciclo di 12 ore buio/luce. Tutte le procedure sono state condotte in conformità con le normative europee e spagnole (2010/63/UE; RD 53/2013) e sono stati approvati dal Comitato Etico della Generalitat Valenciana e dal Comitato per il Benessere degli Animali dell'Universidad Miguel Hernández.

1. Allestimento comportamentale della stanza

Discussione

La scala Erasmus presenta importanti vantaggi per la valutazione del fenotipo motorio rispetto agli approcci attuali. Il test è facile da condurre, automatizzato, riproducibile e consente ai ricercatori di valutare separatamente vari aspetti del comportamento motorio utilizzando una singola coorte di topi. Nel presente studio, la riproducibilità ha permesso la generazione di dati robusti con un piccolo numero di topi WT sfruttando le caratteristiche del dispositivo, il disegno sperimentale e i metodi di analisi. Ad ese.......

Materiali

Name	Company	Catalog Number	Comments
C57BL/6J mice (Mus musculus)	Charles Rivers
Erasmus Ladder device	Noldus, Wageningen, Netherlands
Erasmus Ladder 2.0 software	Noldus, Wageningen, Netherlands
Excel software	Microsoft
Sigmaplot software	Systat Software, Inc.