Questo studio è stato supportato dal NIHM concedere MH091816 R01 e R21 MH084043 di TDG.

1. Materiale 1. Sospensione Box La coda-sospensione di prova (TST) comporta topi sospensione dal suolo per la coda. Al livello più elementare, la procedura richiede solo una barra di sospensione o sporgenza scaffale, e nastro. Tuttavia, lo sperimentatore dovrebbe considerare l&#39;uso di un fondo che offre un contrasto ottimale. Inoltre, è prudente prendere misure per evitare che i topi da osservare altri animali che sono in fase di test. Nel nostro laboratorio, utilizziamo prodotti specificamente scatole sospensione coda (quattro ore al giorno, Baltimore MD), in plastica con le dimensioni (55 X 60 altezza x larghezza 11,5 cm di profondità). Al fine di evitare che gli animali osservando o interagendo tra loro, ogni mouse è sospeso all&#39;interno della propria tre pareti del vano rettangolare (55 x 15 altezza x larghezza 11,5 cm di profondità). Il mouse è sospeso nel mezzo di questo compartimento e la larghezza e la profondità sono sufficientemente dimensionato in modo che il mouse non si può fare contact con le pareti. In questa impostazione, la distanza approssimativa tra il naso del mouse e il pavimento apparecchio è 20-25 cm. Ci sono quattro compartimenti identici l&#39;apparecchio che consente di testare quattro topi alla volta. Una barra di sospensione in alluminio (1 cm. Altezza X 1 cm. Larghezza x 60 cm. Lunghezza), utilizzato per sospendere la coda di ogni mouse è posizionato sulla parte superiore della scatola. Le dimensioni che usiamo nel nostro laboratorio deve essere considerato come un riferimento generale. Per esempio, la dimensione dei singoli comparti della coda di sospensione box può essere aumentato se un ceppo grande del mouse outbred (ad esempio CD-1) viene utilizzato. Nella parte inferiore di ogni compartimento abbiamo posto un vassoio estraibile in alluminio che raccoglie le feci o urine dagli animali. Usiamo un box grigio scuro per gli animali albini e una scatola color crema per i topi di colori cappotto altri. Questo accordo ci fornisce un migliore contrasto e quindi più affidabile punteggio comportamentale del test. 2. Nastro <p class= &quot;Jove_content&quot;&gt; Tape dovrebbero aderire saldamente sia la coda del mouse e la barra di sospensione, e di essere abbastanza forte per sopportare il peso del mouse in fase di test (ad esempio sistemi di etichettatura TimeMed, Inc, Burr Ridge IL, 1,9 cm di larghezza). Tuttavia, il nastro non deve essere eccessivamente appiccicoso quanto al termine della sessione verrà rimosso dalla coda. Abbiamo tagliato 17 cm di frammenti di nastro e mettere un segno di due centimetri da un&#39;estremità. Questo 2 centimetri porzione è stata utilizzata per fissare il nastro per la coda, mentre il restante 15 centimetri è stato utilizzato per la sospensione del mouse. 3. Timer 4. Dispositivo di registrazione video Una videocamera e un treppiedi (o struttura di supporto) sono necessari. Poiché questo test di solito comporta animali più in fase di sperimentazione allo stesso tempo, segnando dal vivo sarà difficile e non è consigliato. La videocamera dovrebbe registrare in altagh risoluzione sufficiente per rendere un&#39;immagine di qualità che verrà usata in seguito per il punteggio comportamentali. Accertarsi sempre che non vi è memoria sufficiente a registrare la fotocamera prima di iniziare il test. Noi usiamo una videocamera che registra in digitale senza l&#39;utilizzo di supporti fisici (cioè videocassetta), consentendo il trasferimento diretto di video. 5. Generatore di rumore bianco Il generatore di rumore intermittente deve mascherare i suoni ambientali. L&#39;uso di un generatore di rumore è particolarmente consigliata in ambienti di laboratorio, dove improvvisi rumori forti può essere sentito che sarebbe potenzialmente sussultare topi. Nella nostra stanza sperimentale il livello di rumore ambientale (senza il generatore di rumore bianco attivato) è di circa 60 dB. Il livello sonoro totale con il generatore di rumore bianco attivato nella posizione in cui si svolge il TST è 70-72 dB. Tuttavia, va notato che queste cifre sono forniti come esempio solo, e ogni laboratorio dovrebbe selezionare illivelli di rumore diritto in base al loro ambiente unico e le circostanze. 6. Materiali di pulizia La casella di sospensione deve essere pulito a fondo dopo ogni sessione con una soluzione di sterilizzazione (ad esempio MB-10, Quip Laboratories Inc., Wilmington, DE, o simili). 7. Climbstoppers (opzionale: dipende dal ceppo utilizzato) I topi di alcuni ambienti, come ad esempio C57BL / 6, può salire le loro code durante il test 1. Chiaro cilindri cavi (4 cm di lunghezza, 1,6 centimetri di diametro esterno, 1,3 centimetri di diametro interno, 1,5 grammi) che vengono tagliati a quattro cm di lunghezza (da FourHourDay Inc, Baltimore MD) dal tubo di policarbonato (# 8585K41, McMaster-Carr, Santa Fe Springs , CA) sono disposte intorno le code di topo per evitare la coda come arrampicata comportamento 2,3. Questi dispositivi possono essere realizzati in qualsiasi laboratorio con strumenti e materiali. 2. Procedure comportamentali <p class="jove_content"&gt; Il design complessivo sperimentale dovrebbe riflettere contrappeso adeguato tra variabili specifiche per l&#39;esperimento. Per esempio, nei nostri esperimenti si cerca di rappresentare ogni gruppo in modo uguale in ogni sessione di TST (cioè, se ci sono quattro gruppi di trattamento, ognuno sarà rappresentata in ogni sessione). Inoltre, le posizioni di topi vengono ruotati in modo tale che i topi da ciascun gruppo di trattamento sono posti in una posizione diversa in ogni sessione. <ol><li> Posizionare la fotocamera in posizione. La fotocamera dovrebbe essere il più vicino possibile al fine di ottenere la massima risoluzione possibile degli animali. </li><li> Frammenti di nastro che sarà utilizzato durante la sessione deve essere tagliato, marcato, e preparato per la sessione. </li><li> Avviare il generatore di rumore bianco, se utilizzato, prima che i topi vengono introdotti per la sala prove. Il livello di rumore bianco dovrebbe essere sufficiente per mascherare i rumori esterni. Evitare un alto volume e assicurarsi che lo stesso livello di rumore bianco è usato per tutti gli animali. </li><li> Portare il unoimals in sala prove. Se la stanza in cui risiedono gli animali e la sala prove sono adiacenti gli uni agli altri con analoghe condizioni ambientali, nessun periodo di acclimatazione può essere necessario. In caso contrario, luogo gli animali in sala prove per un periodo di acclimatazione (in genere almeno un&#39;ora). Essere consapevoli del fatto che gli altri animali collocato nella stessa stanza in grado di percepire stimoli olfattivi e ad ultrasuoni. </li><li> Se un ceppo noto per scalare la coda, come C57BL6 / J, viene utilizzato Climbstoppers luogo intorno le code prima di applicare il nastro. </li><li> Rispettare il nastro per le code dei topi. Utilizzare l&#39;estremità marcata del nastro e assicurarsi che il nastro si attacca alla coda e su se stesso. Il nastro deve essere applicato fino alla fine della coda con 2-3 millimetri di coda ancora al di fuori del nastro. </li><li> Una volta che ogni pezzo di nastro adesivo è attaccato ad una coda di topo bastone la parte centrale del nastro alle pareti interne della gabbia. Questo aiuterà a prevenire grovigli di pezzi nastro per l&#39;altro. Si noti che confinement in questo modo può causare stress e che è importante per completare il processo di applicazione del nastro per ogni animale il più presto possibile. </li><li> Una volta che il nastro è applicato, avviare la registrazione e identificare la sessione prima che i topi sono sospesi. </li><li> Sospendere gli animali mettendo l&#39;estremità libera del nastro sulla barra sospensione o una mensola in un ordine che si contrappone tra i gruppi di trattamento. Sospendere i topi in un modo che non ostacoli la vista della telecamera perché la sessione TST intero saranno segnati e ostacolando la fotocamera comportare l&#39;impossibilità di valutare i comportamenti in quel periodo. Verificare che tutte le estremità del nastro sono appesi parallelamente alla barra sospensione o la mensola con una lunghezza simile di lasco per ogni mouse. </li><li> Al termine della sessione (che è in genere di sei minuti), il ritorno degli animali al homecage e rimuovere il nastro da ogni coda tirandola delicatamente fuori. Non strappare il nastro dalla coda in quanto ciò potrebbe causare dolore al microfonoe. </li><li> Dopo il ritorno dei topi nella loro stanza colonia scartare il Boli feci e l&#39;urina dalla vasche di raccolta e pulire l&#39;apparato con una soluzione sterilizzante. </li></ol> 3. Analisi del comportamento <ol><li> In generale, il TST è dall&#39;inizio alla fine sei minuti di lunghezza. A differenza di un&#39;altra procedura ampiamente utilizzata efficacia antidepressiva, il test di nuoto forzato, l&#39;intera sessione è segnata. Ciò è dovuto alla generale constatazione che i topi tendono a manifestarsi immobilità all&#39;inizio della TST. </li><li> Nel nostro laboratorio abbiamo caricare i file video direttamente dalla fotocamera al PC in cui viene condotta l&#39;analisi. </li><li> Durante l&#39;analisi comportamentale del tempo che trascorre come ogni mouse mobile è misurata. Mentre è possibile misurare il tempo di immobilità direttamente, abbiamo trovato più facile individuare e misurare i movimenti attivi, piuttosto che la mancanza di tali movimenti. </li><li> L&#39;aspetto più importante del TST analisi comportamentale è l&#39;identificazione consistente del movimentos che sono registrati come persone in buona fede mobilità. Topi, specialmente all&#39;inizio della sessione, i comportamenti che manifestano apertamente di fuga sono legati. Questi includono cercando di raggiungere le mura di apparecchi e la barra di sospensione, scuotendo forte del corpo, e il movimento degli arti simile alla corsa. Questi movimenti costituiscono chiaramente la mobilità. Questi comportamenti poi diminuire e diventare più sottile. Nel nostro piccolo laboratorio che i movimenti sono confinati le zampe anteriori, ma senza il coinvolgimento delle zampe posteriori non sono contati come la mobilità. Inoltre, le oscillazioni del pendolo e come altalene che sono dovuti alla quantità di moto acquisita durante il periodi di mobilità in precedenza, inoltre, non vengono conteggiati come la mobilità. </li><li> Nel nostro laboratorio usiamo sullo schermo software cronometro per misure di tempo (Xnote cronometro, dnSoft Research Group). Due cronometri separati utilizzati sullo schermo. La prima cronometro conto alla rovescia da 360 secondi e avverte l&#39;osservatore quando il periodo di analisi comportamentale finisce. Il secondo STOpwatch controllata da un osservatore, misura il tempo trascorso mobile. Alcuni software cronometro ha la capacità di assegnare tasti per avviare e interrompere le funzioni, in modo che sullo schermo la tastiera in grado di controllare il cronometro. Invece di una tastiera normale, si usa un dispositivo di input comunemente noto come &#39;gamepad&#39; di controllare i cronometri. </li><li> Se c&#39;è più di un topo testati e presenti sullo schermo è una buona idea per coprire gli altri animali in modo che i loro movimenti non distrarre l&#39;osservatore. Questo può essere realizzato utilizzando un&#39;altra finestra del programma o fisicamente coprire i topi altre sullo schermo di carta. </li><li> Ci possono essere alcune distorsioni che si verificano se l&#39;importo totale del tempo trascorso per la mobilità di un mouse particolare è visibile prima del completamento della sessione di analisi. Se sullo schermo cronometro viene utilizzato, suggeriamo di coprire tutti, ma i decimali millisecondo del cronometro. Coprendo il cronometro l&#39;osservatore conosce solo se il cronometro èattivare o disattivare in qualsiasi momento, ma non conosce il tempo totale trascorso e quindi non può essere influenzata da ogni pregiudizio. Con questo approccio l&#39;osservatore, mentre cieco alle assegnazioni di gruppo degli animali, non avranno un&#39;idea generale del livello di mobilità in ciascun animale. </li><li> Un test di affidabilità inter deve essere condotto per ogni nuovo osservatore prima di iniziare a raccogliere i dati provenienti da animali di prova. Nel nostro laboratorio ogni nuovo osservatore primi orologi un osservatore esperto, mentre lui o lei è il punteggio. Dopo gli osservatori nuovo guadagno abbastanza fiducia per differenziare mobilità da immobilità, hanno poi punteggio in tempo reale con l&#39;osservatore esperto osservando e segnalando eventuali errori. Una volta che questa fase è completata con successo, i nuovi osservatori analizzerà uno specifico insieme di video TST che manteniamo nel nostro laboratorio a scopo di addestramento. Solo dopo che un alto livello di correlazione tra osservatori si ottiene con l&#39;osservatore esperto fa un investigatore di analizzare i video TST da realiesperimenti. Noi archiviare i dati da queste analisi la formazione di costituire uno standard interno per il laboratorio. Abbiamo osservato differenze tra ceppi nel modo in cui essi esprimono la mobilità (e immobilità) i comportamenti, e il tempo medio immobilità tra i sessi. Quando un nuovo ceppo del mouse, il sesso, o geneticamente modificati modello viene testato in laboratorio, è necessario intraprendere questo nuovo tipo di analisi di affidabilità. </li></ol> 4. Rappresentante Risultati Abbiamo usato il TST per valutare antidepressivo-quali risposte a terapia con litio in diversi ceppi di topi (Figura 1) 3. Dettagli sperimentali di questo esperimento sono stati pubblicati a Can et al., 2011 3. <img src="/files/ftp_upload/3769/3769fig1.jpg" alt="Figura 1" /> Figura 1. Tempo immobilità nel test di coda sospensione dopo somministrazione cronica di litio in cinque ceppi di topi inbred. I topi sono stati gruppo casad, quattro topi per gabbia. I topi nel gruppo terapia con litio chow ricevuto litio contenente 4 g / kg LiCl per tre settimane. Animali di controllo hanno ricevuto cibo identico senza il cloruro di litio. **: P &lt;0.01, ***: p &lt;0,001 denotano un significativo, non appaiati t-test. I dati sono espressi come media ± SEM. n :10-12 animali per gruppo per ogni ceppo. (Figura riprodotta da 3). In questo esempio, un effetto del trattamento significativo di litio cronica consegnato negli alimenti è stata osservata solo nei ceppi C57BL/6J e DBA/2J. Negli altri tre ceppi, alcuna diminuzione statisticamente significativa nel tempo immobilità è stata osservata. Questi dati indicano che un antidepressivo, come risposta al trattamento con litio è tensione cronica dipende come è stato osservato anche con altri farmaci antidepressivi 4-8.

<ol>
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Gli autori dichiarano assenza di conflitti di interesse.

Sviluppo del TST da Steru et al. 9 è stato influenzato dal sviluppato in precedenza costretto nuotare prova 10-12. Simile al test di nuoto forzato, nel TST topi si trovano in una situazione inevitabile, ma moderatamente stressante. La mancanza di comportamento di fuga relativo è considerato immobilità. Come per il test di nuoto forzato, il TST è un test migliore validato per la valutazione dell&#39;efficacia dei farmaci antidepressivi, ma anche utilizzato per valutare gli effetti ambie...

<ul><li> Nastro </li><li> Timer </li><li> Videocamera </li><li> Generatore di rumore bianco (opzionale) </li><li> Climbstoppers (opzionale, a seconda ceppo utilizzato) </li></ul>

the tail suspension test

La coda-sospensione di prova è un test di topo comportamentale utile per lo screening di potenziali farmaci antidepressivi, e la valutazione di altre manipolazioni che si prevede di influenzare i comportamenti depressione correlati. I topi sono sospesi per la coda con del nastro adesivo, in una posizione tale che non può sfuggire o resistere alle superfici vicine. Durante questa prova, in genere di sei minuti di durata, i comportamenti di fuga risulta orientata sono quantificati. La coda-sospensione di prova è uno strumento prezioso nella scoperta di nuovi farmaci per high-throughput screening di potenziali composti antidepressivi. Qui, descriviamo i dati necessari per l&#39;attuazione di questo test, con ulteriore enfasi sugli eventuali problemi che possono verificarsi e come evitarli. Offriamo inoltre una soluzione al comportamento coda arrampicata, un problema comune che rende questo test inutile, in alcuni ceppi di topo, come il diffuso C57BL / 6. In particolare, evitare la coda dei comportamenti salire passando la coda del mouse di plastica con una piccolacilindro prima della sospensione. Infine, dettaglio come per segnare manualmente i comportamenti che si manifestano in questo test.

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The Tail Suspension Test

La coda-sospensione in esame è convalidato come una procedura sperimentale per valutare l&#39;efficacia di trattamenti farmacologici antidepressivi nei topi. I topi sono sospesi per la coda per sei minuti e la fuga comportamenti correlati sono valutati. Si descrivono le modalità utilizzate nella conduzione della prova sospensione coda.

La coda di test Sospensione

The tail-suspension test is a mouse behavioral test useful in the screening of potential antidepressant drugs, and assessing of other manipulations that ...

Research

JoVE Journal

Neuroscience

79.2K Views.  University of Maryland School of Medicine. La coda-sospensione in esame è convalidato come una procedura sperimentale per valutare l'efficacia di trattamenti farmacologici antidepressivi nei topi. I topi sono sospesi per la coda per sei minuti e la fuga comportamenti correlati sono valutati. Si descrivono le modalità utilizzate nella conduzione della prova sospensione coda.

Video: The Tail Suspension Test

One Dimensional Turing-Like Handshake Test for Motor Intelligence

In the Turing test, a computer model is deemed to "think intelligently" if it can generate answers that are not distinguishable from those of a human. However, this test is limited to the linguistic aspects of machine intelligence. A salient function of the brain is the control of movement, and the movement of the human hand is a sophisticated demonstration of this function. Therefore, we propose a Turing-like handshake test, for machine motor intelligence. We administer the test through a telerobotic system in which the interrogator is engaged in a task of holding a robotic stylus and interacting with another party (human or artificial). Instead of asking the interrogator whether the other party is a person or a computer program, we employ a two-alternative forced choice method and ask which of two systems is more human-like. We extract a quantitative grade for each model according to its resemblance to the human handshake motion and name it "Model Human-Likeness Grade" (MHLG). We present three methods to estimate the MHLG. (i) By calculating the proportion of subjects' answers that the model is more human-like than the human; (ii) By comparing two weighted sums of human and model handshakes we fit a psychometric curve and extract the point of subjective equality (PSE); (iii) By comparing a given model with a weighted sum of human and random signal, we fit a psychometric curve to the answers of the interrogator and extract the PSE for the weight of the human in the weighted sum. Altogether, we provide a protocol to test computational models of the human handshake. We believe that building a model is a necessary step in understanding any phenomenon and, in this case, in understanding the neural mechanisms responsible for the generation of the human handshake.

We present a Turing-like Handshake test administered through a telerobotic system in which the interrogator is holding a robotic stylus and interacting with another party (human or artificial). We use a forced choice method, and extract a measure for the similarity of the artificial model to a human handshake.

Un dimensionale Turing-Like test stretta di mano per il motore di intelligence

In the Turing test, a computer model is deemed to "think intelligently" if it can generate answers that are not distinguishable from those of a human.  ...

Ricerca

Neuroscienze

Morris Water Maze Test for Learning and Memory Deficits in Alzheimer&#39;s Disease Model Mice

The Morris Water Maze (MWM) was first established by neuroscientist Richard G. Morris in 1981 in order to test hippocampal-dependent learning, including acquisition of spatial memoryand long-term spatial memory 1. The MWM is a relatively simple procedure typically consisting of six day trials, the main advantage being the differentiation between the spatial (hidden-platform) and non-spatial (visible platform) conditions 2-4. In addition, the MWM testing environment reduces odor trail interference 5. This has led the task to be used extensively in the study of the neurobiology and neuropharmacology of spatial learning and memory. The MWM plays an important role in the validation of rodent models for neurocognitive disorders such as Alzheimer&#x2019;s Disease 6, 7. In this protocol we discussed the typical procedure of MWM for testing learning and memory and data analysis commonly used in Alzheimer&#x2019;s disease transgenic model mice.

Morris Water Maze Test for Learning and Memory Deficits in Alzheimer's Disease Model Mice

The Morris Water Maze is a behavioral task to test hippocampal-dependent learning and memory. It has been widely used in the study of neurobiology, neuropharmacology and neurocognitive disorders in rodent models.

Morris Maze prova d&#39;acqua per deficit di apprendimento e memoria in topi modello della malattia di Alzheimer

The Morris Water Maze (MWM) was first established by neuroscientist Richard G. Morris in 1981 in order to test hippocampal-dependent learning, including ...

The Mouse Forced Swim Test

The forced swim test is a rodent behavioral test used for evaluation of antidepressant drugs, antidepressant efficacy of new compounds, and experimental manipulations that are aimed at rendering or preventing depressive-like states. Mice are placed in an inescapable transparent tank that is filled with water and their escape related mobility behavior is measured. The forced swim test is straightforward to conduct reliably and it requires minimal specialized equipment. Successful implementation of the forced swim test requires adherence to certain procedural details and minimization of unwarranted stress to the mice. In the protocol description and the accompanying video, we explain how to conduct the mouse version of this test with emphasis on potential pitfalls that may be detrimental to interpretation of results and how to avoid them. Additionally, we explain how the behaviors manifested in the test are assessed.

The forced swim test is validated as an experimental approach to assess potential antidepressant efficacy in rodents. Experimental animals are placed in a tank of water and escape-related mobility behavior is quantified. The common procedures for the mouse version of this test are described.

La forzata mouse test Swim

The forced swim test is a rodent behavioral test used for evaluation of antidepressant drugs, antidepressant efficacy of new compounds, and experimental ...

Closed-loop Neuro-robotic Experiments to Test Computational Properties of Neuronal Networks

Information coding in the Central Nervous System (CNS) remains unexplored. There is mounting evidence that, even at a very low level, the representation of a given stimulus might be dependent on context and history. If this is actually the case, bi-directional interactions between the brain (or if need be a reduced model of it) and sensory-motor system can shed a light on how encoding and decoding of information is performed. Here an experimental system is introduced and described in which the activity of a neuronal element (i.e., a network of neurons extracted from embryonic mammalian hippocampi) is given context and used to control the movement of an artificial agent, while environmental information is fed back to the culture as a sequence of electrical stimuli. This architecture allows a quick selection of diverse encoding, decoding, and learning algorithms to test different hypotheses on the computational properties of neuronal networks.

In this paper, an experimental framework to perform closed-loop experiments is presented, in which information processing (i.e., coding and decoding) and learning of neuronal assemblies are studied during the continuous interaction with a robotic body.

Closed-loop di esperimenti neuro-robotica a prova le proprietà computazionali di neuronali Networks

Information coding in the Central Nervous System (CNS) remains unexplored. There is mounting evidence that, even at a very low level, the representation ...

The Fibular Nerve Injury Method: A Reliable Assay to Identify and Test Factors That Repair Neuromuscular Junctions

The neuromuscular junction (NMJ) undergoes deleterious structural and functional changes as a result of aging, injury and disease. Thus, it is imperative to understand the cellular and molecular changes involved in maintaining and repairing NMJs. For this purpose, we have developed a method to reliably and consistently examine regenerating NMJs in mice. This nerve injury method involves crushing the common fibular nerve as it passes over the lateral head of the gastrocnemius muscle tendon near the knee. Using 70 day old female mice, we demonstrate that motor axons begin to reinnervate previous postsynaptic targets within 7 days post-crush. They completely reoccupy their previous synaptic areas by 12 days. To determine the reliability of this injury method, we compared reinnervation rates between individual 70 day old female mice. We found that the number of reinnervated postsynaptic sites was similar between mice at 7, 9, and 12 days post-crush. To determine if this injury assay can also be used to compare molecular changes in muscles, we examined levels of the gamma-subunit of the muscle nicotinic receptor (gamma-AChR) and the muscle-specific kinase (MuSK). The gamma-AChR subunit and MuSK to are highly upregulated following denervation and return to normal levels following reinnervation of NMJs. We found a close relationship between transcript levels for these genes and innervation status of muscles. We believe that this method will accelerate our understanding of the cellular and molecular changes involved in repairing the NMJ and other synapses.

We have developed a nerve injury method to reliably examine muscle reinnervation, and thus regeneration of neuromuscular junctions in mice. This technique involves injuring the common fibular nerve via a simple and highly reproducible surgery. Muscle reinnervation in then assessed by whole-mounting the extensor digitorum longus muscle.

Il nervo del perone Metodo Injury: Un test affidabile di individuare e testare i fattori che Repair neuromuscolari giunzioni

The neuromuscular junction (NMJ) undergoes deleterious structural and functional changes as a result of aging, injury and disease. Thus, it is imperative ...

A Computerized Test Battery to Study Pharmacodynamic Effects on the Central Nervous System of Cholinergic Drugs in Early Phase Drug Development

Investigating potential pharmacodynamic effects in an early phase of central nervous system (CNS) drug research can provide valuable information for further development of new compounds. A computerized and thoroughly validated battery of neuropsychological and neurophysiological tests has been shown to be sensitive to detect drug-induced effects of multiple new and existing compounds. The test battery covers the main CNS domains, which have been shown to respond to drug effects and can be repeatedly administered following drug administration to characterize the concentration-effect profile of a drug.
The standard tests in the battery are saccadic eye movement, smooth pursuit eye movement, the Bowdle visual analog scale (VAS), the Bond and Lader VAS, body sway, adaptive tracking, visual verbal learning, and quantitative electroencephalography (qEEG). However, the test battery is adaptive in nature, meaning that it can be composed and adjusted with tests fit to investigate specific drug classes, or even specific receptors.
Showing effects of new cholinergic drugs designed to have a pro-cognitive outcome has been difficult. The pharmacological challenge model is a tool for early proof-of-pharmacology. Here, a marketed drug is used to induce temporary and reversible disease-like symptoms in healthy subjects, via a pharmacological mechanism related to the disease that is targeted as indication for the new compound. The test battery was implemented to investigate the potential of the nicotinic receptor antagonist mecamylamine to be used as a challenge model for cholinergic dysfunction, as seen in neurodegenerative disorders.
A worsening of scores in a dose dependent manner on the visual verbal learning test (VVLT; a test for learning and memory abilities) and the adaptive tracking test (a measure of visuomotor control and arousal), in particular, showed that the test battery is sensitive to showing acute pharmacodynamic effect after administration of anti-cholinergic drugs.

A validated computerized battery of neuropsychological and neurophysiological tests is used to study pharmacodynamic effects on the central nervous system of newly developed drugs in early phase development. To demonstrate the test battery, the acute effects of mecamylamine and the reversal of these effects by two agonist drugs are described.

Una batteria di Test computerizzato per studiare effetti farmacodinamici sul sistema nervoso centrale di farmaci colinergici in fase precoce di sviluppo di farmaci

Investigating potential pharmacodynamic effects in an early phase of central nervous system (CNS) drug research can provide valuable information for ...

Diffuse Reflectance Spectroscopy: Getting the Capillary Refill Test Under One's Thumb

The capillary refill test was introduced in 1947 to help estimate circulatory status in critically ill patients. Guidelines commonly state that refill should occur within 2 s after releasing 5 s of firm pressure (e.g., by the physician&#39;s finger) in the normal healthy supine patient. A slower refill time indicates poor skin perfusion, which can be caused by conditions including sepsis, blood loss, hypoperfusion, and hypothermia. Since its introduction, the clinical usefulness of the test has been debated. Advocates point out its feasibility and simplicity and claim that it can indicate changes in vascular status earlier than changes in vital signs such as heart rate. Critics, on the other hand, stress that the lack of standardization in how the test is performed and the highly subjective nature of the naked eye assessment, as well as the test&#39;s susceptibility to ambient factors, markedly lowers the clinical value. The aim of the present work is to describe in detail the course of the refill event and to suggest potentially more objective and exact endpoint values for the capillary refill test using diffuse polarization spectroscopy.

This protocol describes how the use of diffuse polarization spectroscopy can improve the clinical usefulness of the capillary refill test. We suggest a more detailed analysis of the course of the capillary refill in healthy volunteers using diffuse reflectance spectroscopy videos and new informatic endpoints.

Spettroscopia di riflettanza diffusa: Ottenere la prova di ricarica capillare sotto il pollice

The capillary refill test was introduced in 1947 to help estimate circulatory status in critically ill patients. Guidelines commonly state that refill ...

An Objective and Reproducible Test of Olfactory Learning and Discrimination in Mice

Olfaction is the predominant sensory modality in mice and influences many important behaviors, including foraging, predator detection, mating, and parenting. Importantly, mice can be trained to associate novel odors with specific behavioral responses to provide insight into olfactory circuit function. This protocol details the procedure for training mice on a Go/No-Go operant learning task. In this approach, mice are trained on hundreds of automated trials daily for 2&#8211;4 weeks and can then be tested on novel Go/No-Go odor pairs to assess olfactory discrimination, or be used for studies on how odor learning alters the structure or function of the olfactory circuit. Additionally, the mouse olfactory bulb (OB) features ongoing integration of adult-born neurons. Interestingly, olfactory learning increases both the survival and synaptic connections of these adult-born neurons. Therefore, this protocol can be combined with other biochemical, electrophysiological, and imaging techniques to study learning and activity-dependent factors that mediate neuronal survival and plasticity.

Here, we train mice on an associative learning task to test odor discrimination. This protocol also allows for studies on learning-induced structural changes in the brain.

Una prova oggettiva e riproducibile di apprendimento olfattivo e discriminazione nei topi

Olfaction is the predominant sensory modality in mice and influences many important behaviors, including foraging, predator detection, mating, and ...

Frequent Tail-tip Blood Sampling in Mice for the Assessment of Pulsatile Luteinizing Hormone Secretion

In many endocrine systems, circulating factors or hormones are not released continuously, but are secreted as a discrete pulse in response to a releasing factor. Single-point sampling measures are inadequate to fully understand the biological significance of the secretory pattern of pulsatile hormones either under normal physiologic conditions or during conditions of dysregulation. Luteinizing hormone (LH) is synthesized by the anterior pituitary gonadotrope&#160;cells and secreted in a pulsatile pattern which requires frequent collection of blood samples for pulse assessment. This has not been possible in mice until recently, due to the development of a high-sensitivity LH assay and advancement in a technique for frequent low-volume sample collection, initially described by Steyn and colleagues.1 Here we describe a protocol for the frequent peripheral blood sample collection from mice with sufficient handling acclimatization to detect pulsatile secretion of LH. The current protocol details an expanded acclimatization period that allows assessment of robust and continuous pulses of LH over multiple hours. In this protocol, the tip of the tail is clipped&#160;and blood is collected from the tail using a hand-held pipette. For assessment of pulsatile LH in gonadectomized mice, serial samples are collected every 5-6 min for 90-180 min. Importantly, the collection of blood and measurement of robust pulses of LH can be accomplished in awake, freely behaving mice, given adequate handling acclimatization and effort to minimize environmental stressors. Sufficient acclimatization can be achieved within 4-5 weeks prior to blood collection. This protocol highlights advances in the methodology to ensure collection of whole blood samples for assessment of pulsatile LH secretion patterns over multiple hours in the mouse, a powerful animal model for neuroendocrine research.

Here we present a tail-tip blood sampling protocol for frequent sample collection in unrestrained mice. This method is useful for assessing patterns of pulsatile luteinizing hormone secretion and could be adapted for analysis of other circulating factors.

Frequenti prelievi di punta della coda in topi per la valutazione della secrezione Pulsatile dell'ormone luteinizzante

In many endocrine systems, circulating factors or hormones are not released continuously, but are secreted as a discrete pulse in response to a releasing ...

A Metric Test for Assessing Spatial Working Memory in Adult Rats Following Traumatic Brain Injury

Impairments to sensory, short-term, and long-term memory are common side effects after traumatic brain injury (TBI). Due to the ethical limitations of human studies, animal models provide suitable alternatives to test treatment methods, and to study the mechanisms and related complications of the condition. Experimental rodent models have historically been the most widely used due to their accessibility, low cost, reproducibility, and validated approaches. A metric test, which tests the ability to recall the placement of two objects at various distances and angles from one another, is a technique to study impairment in spatial working memory (SWM) after TBI. The significant advantages of metric tasks include the possibility of dynamic observation, low cost, reproducibility, relative ease of implementation, and low stress environment. Here, we present a metric test protocol to measure impairment of SWM in adult rats after TBI. This test provides a feasible way to evaluate physiology and pathophysiology of brain function more effectively.

Traumatic brain injury (TBI) is commonly associated with memory impairment. Here, we present a protocol to assess spatial working memory after TBI via a metric task. A metric test is a useful tool to study spatial working memory impairment after TBI.

Un test metrico per valutare la memoria di lavoro spaziale nei ratti adulti a seguito di lesioni cerebrali traumatiche

Impairments to sensory, short-term, and long-term memory are common side effects after traumatic brain injury (TBI). Due to the ethical limitations of ...