Questo studio è stato sostenuto dal Edmond e Lily Safra Center for Brain Sciences (SB fellowship), The Heritage Biomedical Science Partnership Program Legacy of the Israel Science Foundation (Grant No. 378/11, per HS) e la Fondazione israeliana tedesca per Scientifica Ricerca e sviluppo (GIF) (Grant No. 1093-32.2/2010, a HS).

1. Lentivirus Preparazione <ol><li> Crescere le cellule HEK-293FT al 90% di confluenza. </li><li> Il giorno del cambiamento transfezione cellulare per mezzo privo di siero DMEM supplementato con 1 mM di glutammina e 50 mg / ml di penicillina-streptomicina. </li><li> Co-trasfezione delle cellule con un vettore pLKO.1-Puro e con plasmidi codificanti per il delta R8.2 e VSV-G porzioni e il miRNA di interesse, utilizzando 10 ml di 1 mg / ml polyethylenimine come un vettore 9. </li><li> Raccogliere lentivirus confezionati in 24 ore e 48 ore dopo la trasfezione, filtro attraverso il filtro di 0,45 micron. </li><li> Concentrare i lentivirus con ultracentrifugazione a 70.000 xg, per 2 ore e 15 ° C, aliquota e conservare a -70 ° C. </li><li> Virus Misura titolo di infettare le cellule HEK-293T con preparazioni di virus diluito in serie (da 1 a 10 -6 ml di vettore per pozzetto). Il titolo risultante (un minimo di ~ 1 × 10 9 particelle infettive per ml è raccomandato) viene valutata per l&#39;espressione del gene di interesse, utilizzando la selezione puromicina e quantificando GFP che esprimono i virus attraverso il conteggio delle cellule fluorescenti. </li></ol> Per il protocollo più dettagliata di preparazione lentivirus vedi 10. 2. Preparazione Animali di Chirurgia <ol><li> Chirurghi abito dovrebbe includere camice chirurgico, guanti sterili, cappuccio e maschera. </li><li> Pesare l&#39;animale, poi anestetizzare con un IP-iniezione di una miscela di ketamina, con il volume proporzionale al peso animale come specificato per ogni farmaco. Per una miscela di ketamina / Xilazina, una dose di 80-200 mg / kg di ketamina e 7-20 mg / kg xylazina è di solito utilizzato per i topi. </li><li> Attendere fino a quando l&#39;animale è completamente anestetizzato, quindi controllare per mancanza di ritiro riflesso nel dell&#39;arto posteriore dell&#39;animale, estendendo l&#39;arto e poi premendo con il dito. </li><li> Iniettare l&#39;animale per via sottocutanea con Rimadyl, come specificato sulla confezione, per alleviare il dolore. Range tipico dosaggio per Rymadil è 5-10 mg. </li><li> Posto l&#39;animale su una piastra elettrica per mantenere una temperatura corporea costante e inumidire gli occhi con unguento. </li><li> Radere l&#39;area tra le due orecchie con una macchina di rifilatura. </li><li> Disinfettare la cute con Betadine. </li></ol> 3. L&#39;esposizione del teschio e Perforazioni <ol><li> Posto l&#39;animale all&#39;interno del stereotact regolando le aste in fessure appena anteriormente al orecchio dell&#39;animale. </li><li> Utilizzare un bisturi per fare un&#39;incisione anteriore-posteriore di circa 1,5 cm tra le orecchie e tenerla aperta con fascette di chirurgia (serfines). </li><li> Pulire la superficie del cranio con un tampone di cotone fino all&#39;incrocio tra la sutura coronale e suture sagittali; cioè il bregma e l&#39;intersezione tra le suture coronale e lambdoidea; cioè lambda, sono visibili. </li><li> Puntare la punta della siringa, tenuto dal stereotact, al punto bregma, in tutti e tre gli assi. Annotare le coordinate. Questo punto sarebbe considerato quale zero Point in tutti e tre gli assi. </li><li> Sollevare la siringa in verticale in modo che un movimento planare non graffiare il cranio e muovere la testa siringa nella posizione corretta. Iniezioni CA1 ippocampali richiedono le seguenti coordinate rispetto al bregma in mm: -2 sull&#39;asse anteriore / posteriore, ± 1,8 a all&#39;asse laterale / mediale e -1.5 sull&#39;asse dorsale / ventrale. </li><li> Abbassare la punta della siringa fino a toccare il cranio e segnare il punto con un pennarello. Rimuovere la siringa indietro per evitare accoltellamento. </li><li> Praticare un foro poco profondo, solo nelle ossa cranio con un bel trapano. Tenere il trapano costante in modo che non avrebbe continuato a forare la parte inferiore dei tessuti molli. È possibile evitare questo stabilizzando una mano con l&#39;altra e con la perforazione in brevi impulsi. </li></ol> 4. Iniezione della Lentivirus <ol><li> Prelevare 0,5 ml della soluzione concentrata lentivirus. </li><li> Posizionare la siringa sopra il foro e lentamente abbassare verticalmente fino Reaches la superficie del cranio. Continuare ad abbassare la siringa nel cervello molto lentamente. A questo punto qualche sanguinamento può verificarsi che non indica necessariamente una penetrazione fallito. Se si verifica sanguinamento asciugare il tutto con un tampone di cotone. </li><li> Impostare la pompa digitale a 0,02 ml / min (0,5 microlitri verrebbe iniettato in 25 min) e iniziare l&#39;infusione. Lenta infusione permette efficace la diffusione del virus nei tessuti e previene il riflusso. In alcuni tipi di siringa prendere in considerazione l&#39;inserimento della siringa per una maggiore profondità di 0,5 mm prima di ritirarsi alle coordinate originali e infondere. </li><li> Dopo completato l&#39;infusione attesa delle ulteriori 5 minuti per consentire al materiale di diffondere nel cervello anziché ritirandosi nel canale formato dalla siringa. </li><li> Rimuovere la siringa molto lentamente e guardare per i flussi di ritorno. Se si osserva un flusso indietro a questo punto, una frazione del materiale iniettato era probabilmente persa. </li></ol> 5. Ferita di tenuta e di recupero <ol><li> Seal The avvolto con Histoacryl. Essere sicuri di evitare perdite di Histoacryl negli occhi. </li><li> Iniettare la via intraperitoneale animale (IP) con 1 ml di soluzione fisiologica pre-riscaldato, per evitare la disidratazione. </li><li> Posizionare l&#39;animale in una gabbia di recupero che è posizionato su un pad riscaldato. Guarda l&#39;animale mentre recupera per un&#39;altra ora. </li></ol> In caso di perdita di peso, inappetenza, dovrebbe essere eseguita debolezza / incapacità di ottenere mangimi o acqua, stato moribondo o infezione, eutanasia dell&#39;animale. Metodi accettabili per l&#39;eutanasia di roditori sono barbiturici, anestetici inalatori, CO 2, CO, o il cloruro di potassio in combinazione con l&#39;anestesia generale. Dopo 4 a 6 settimane, valutare la memoria di navigazione dell&#39;animale è valutata nel labirinto ad acqua di Morris. Il lentivirus di solito infettare maggior parte delle cellule all&#39;interno della sfera di iniezione. 6. La valutazione del comportamento nel labirinto ad acqua di Morris <ol><li> Addestrare gli animali in Mgiaggiolo Water Maze. Per la formazione esatta e protocollo di collaudo vedere 11. Dopo ogni prova, asciugare l&#39;animale con un panno asciutto, sostituirla nella sua gabbia e rinfrescare l&#39;acqua nel serbatoio. </li><li> Testare gli animali nel labirinto ad acqua di Morris per 3 giorni consecutivi, 4 prove ogni giorno. Inserire ogni giorno l&#39;animale nel labirinto in ciascuna delle 4 direzioni del labirinto (nord, sud, est e ovest) in un ordine che cambia, per esempio un giorno: est-ovest-nord-sud, giorno due: ovest-sud -nord-est. Pulire gli animali dopo ogni prova. </li><li> Durante la prova prove in pista l&#39;animale con un sistema di tracciamento come il sistema di inseguimento Noldus. </li><li> Dopo il processo di test 12 °, inserire l&#39;animale nel serbatoio dell&#39;acqua senza la piattaforma per un minuto. Questo potrebbe essere utilizzato per analizzare la strategia di ricerca che l&#39;animale sta prendendo. </li><li> Analizzare i dati come suggerito in 12. </li></ol>

<ol>
	<li>Siegel, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+functional+screen+implicates+microRNA-138-dependent+regulation+of+the+depalmitoylation+enzyme+APT1+in+dendritic+spine+morphogenesis.">A functional screen implicates microRNA-138-dependent regulation of the depalmitoylation enzyme APT1 in dendritic spine morphogenesis.</a> Nature Cell Biology. 11, 705-716 (2009).</li><li>Jin, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biochemical+and+genetic+interaction+between+the+fragile+X+mental+retardation+protein+and+the+microRNA+pathway.">Biochemical and genetic interaction between the fragile X mental retardation protein and the microRNA pathway.</a> Nature Neuroscience. 7, 113-117 (2004).</li><li>Simon, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+microRNA+miR-1+regulates+a+MEF-2-dependent+retrograde+signal+at+neuromuscular+junctions.">The microRNA miR-1 regulates a MEF-2-dependent retrograde signal at neuromuscular junctions.</a> Cell. 133, 903-915 (2008).</li><li>Consiglio, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vivo+gene+therapy+of+metachromatic+leukodystrophy+by+lentiviral+vectors:+correction+of+neuropathology+and+protection+against+learning+impairments+in+affected+mice.">In vivo gene therapy of metachromatic leukodystrophy by lentiviral vectors: correction of neuropathology and protection against learning impairments in affected mice.</a> Nature Medicine. 7, 310-316 (2001).</li><li>Jakobsson, J., Lundberg, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lentiviral+vectors+for+use+in+the+central+nervous+system.">Lentiviral vectors for use in the central nervous system.</a> Molecular Therapy: The Journal of the American Society of Gene Therapy. 13, 484-493 (2006).</li><li>Berson, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cholinergic-associated+loss+of+hnRNP-A/B+in+Alzheimer's+disease+impairs+cortical+splicing+and+cognitive+function+in+mice.">Cholinergic-associated loss of hnRNP-A/B in Alzheimer's disease impairs cortical splicing and cognitive function in mice.</a> EMBO Molecular Medicine. , (2012).</li><li>Haramati, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=MicroRNA+as+repressors+of+stress-induced+anxiety:+the+case+of+amygdalar+miR-34.">MicroRNA as repressors of stress-induced anxiety: the case of amygdalar miR-34.</a> The Journal of Neuroscience: The Official Journal of the Society for Neuroscience. 31, 14191-14203 (2011).</li><li>Shaltiel, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hippocampal+microRNA-132+mediates+stress-inducible+cognitive+deficits+through+its+acetylcholinesterase+target.">Hippocampal microRNA-132 mediates stress-inducible cognitive deficits through its acetylcholinesterase target.</a> Brain Structure &amp; Function. , 10-1007 (2012).</li><li>Boussif, O., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+versatile+vector+for+gene+and+oligonucleotide+transfer+into+cells+in+culture+and+in+vivo:+polyethylenimine.">A versatile vector for gene and oligonucleotide transfer into cells in culture and in vivo: polyethylenimine.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 92, 7297-7301 (1995).</li><li>Mendenhall, A., Lesnik, J., Mukherjee, C., Antes, T., Sengupta, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Packaging+HIV-+or+FIV-based+lentivector+expression+constructs+&amp;+transduction+of+VSV-G+pseudotyped+viral+particles.">Packaging HIV- or FIV-based lentivector expression constructs &amp; transduction of VSV-G pseudotyped viral particles.</a> J. Vis. Exp. (62), e3171 (2012).</li><li>Nunez, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Morris+Water+Maze+Experiment.">Morris Water Maze Experiment.</a> J. Vis. Exp. (19), e897 (2008).</li><li>Bromley-Brits, K., Deng, Y., Song, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Morris+water+maze+test+for+learning+and+memory+deficits+in+Alzheimer's+disease+model+mice.">Morris water maze test for learning and memory deficits in Alzheimer's disease model mice.</a> J. Vis. Exp. (53), e2920 (2011).</li><li>Regev, L., Ezrielev, E., Gershon, E., Gil, S., Chen, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Genetic+approach+for+intracerebroventricular+delivery.">Genetic approach for intracerebroventricular delivery.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 107, 4424-4429 (2010).</li></ol>

Gli autori dichiarano di non avere interessi finanziari in competizione.

Iniezione stereotassica di lentivirus è un metodo relativamente rapido per la valutazione in vivo sia per il down-regolazione dei geni e miRNA diversi up-o. L&#39;alternativa principale è un topo geneticamente modificato che è una tecnica consuma molto più laboriosa e poi iniezione diretta lentivirus. Inoltre, il regolamento su, a iniezione lentivirus, si verifica in un momento specifico nel topo adulto e non prevede alcuna possibilità di leakiness durante lo sviluppo, come è il caso più frequente nei to...

Il ruolo di particolari microRNA nel funzionamento del sistema nervoso è stata recentemente contestata da iniezione lentiviral in diversi studi. MiRNAs sono stati trovati ad essere cruciale per il mantenimento e ri-modellare la struttura delle sinapsi 1, 2 sinaptogenesi e rimodellamento delle sinapsi e manutenzione 3. Questi studi suggeriscono fortemente che miRNAs sono impegnate, tramite effetti regolatori pluristratificato sia nella sagomatura e nel mantenere l&#39;uscita principale del sistema nervoso, funzione cognitiva. Iniezione stereotassica di lentivirus particelle in regioni specifiche del cervello dei roditori permette la ricerca di alterazioni nella morfologia delle sinapsi e l&#39;attività neuronale, ed è stato utilizzato per stabilire il significato funzionale di trascrizioni over-espressa 4,5. Infezione diretta dei neuroni di aree cerebrali ben definite con i miRNA che esprimono lentivirus può essere implicato in studi di invecchiamento, disturbi cerebrali e neurodegenerazione; Studi di miRNAs nel regno del regolamento comportamentale 6-8 sono in uno stato molto meno avanzato, e l&#39;iniezione stereotassica di miRNA che esprimono particelle lentivirus seguiti da test comportamentali può essere utile a tale scopo. Un metodo molto più laborioso per indurre sovra-o sotto-espressione comporta geneticamente knock-in o topi knockout. Sistemi genetici possono permettere ulteriormente per controllo condizionale e temporale sulla espressione (ad es Cre-Lox, sistemi Tet), ma questi difficilmente offrono la specificità spaziale della procedura di iniezione e non vi è quasi sempre una certa quantità di leakiness. Inoltre, le procedure di ingegneria non richiedono intervento chirurgico e può essere impiegato in laboratori con relativamente buona riproducibilità, tuttavia, essi sono più lenti e richiedono molto più manodopera e risorse finanziarie. Inoltre, il controllo temporale del sotto-espressione in topi iniettati sovra o è molto più preciso rispetto ai topi geneticamente ingegnerizzati.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="748">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="22">
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Equipment</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21">Rodent weigh scale</td>
			<td>Burtons (UK)</td>
			<td>115-455</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr height="24">
			<td height="24">heating pad</td>
			<td>FIRstTechnology</td>
			<td>DCT-25</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21">trimming machine</td>
			<td>Stoelting</td>
			<td>51465</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21">stereotact</td>
			<td>Stoelting</td>
			<td>51730</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21">Scalpel and blades</td>
			<td>Kent scientific</td>
			<td>INS500348</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21">Harland syringe</td>
			<td>Hamilton</td>
			<td>7632-01</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21">driller</td>
			<td>Stoelting</td>
			<td>51449</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21">digital pump</td>
			<td>Harvard apparatus</td>
			<td>704507</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21">Water tank and platform</td>
			<td>Stoelting</td>
			<td>60135</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>
<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="682">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="22">
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Reagents</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21">ketamine </td>
			<td>Vetoquinol(Lure France)</td>
			<td>3055503</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21">domitor</td>
			<td>Orion pharma</td>
			<td>107140-10</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21">Rimadyl</td>
			<td>Pfizer animal health</td>
			<td>24751</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr height="118">
			<td height="138" rowspan="2">moisture ointment - Synthomycine 5%</td>
			<td rowspan="2">Rekah Pharmaceutical</td>
			<td rowspan="2">195</td>
			<td rowspan="2"> </td>
		</tr>
		<tr height="20">
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21">histoacryl</td>
			<td>Braun</td>
			<td>112101</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21">saline</td>
			<td>Sigma Aldrich</td>
			<td>D8662</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

stereotactic injection of microrna-expressing lentiviruses to the mouse hippocampus ca1 region and assessment of the behavioral outcome

I microRNA (miRNA) sono piccoli regolatori a singolo filamento molecole di RNA lunghi circa 22 nucleotidi che possono ogni bersaglio numerosi trascritti di mRNA e dim un&#39;intera espressione genica percorso di distruzione che induce e / o traduzione inibizione di questi obiettivi. Molti miRNA giocano un ruolo chiave nel mantenimento struttura e la funzione neuronale e nelle funzioni cerebrali di livello superiore, e si cercano metodi per manipolare i loro livelli per esplorare queste funzioni. Qui vi presentiamo un diretto metodo in vivo per esaminare le conseguenze cognitive di miRNA vigenti in eccesso nei topi tramite iniezione stereotassica di particelle virali miRNA-codifica. In particolare, l&#39;attuale protocollo prevede l&#39;iniezione nella regione CA1 dell&#39;ippocampo, che contribuisce al consolidamento dei mammiferi memoria, l&#39;apprendimento, e le risposte allo stress, e offre un comodo sito di iniezione. Le coordinate sono misurate in base al bregma mouse e perfusione virus viene digitalmente controllata e mantenuta molto lento.Dopo l&#39;iniezione, la ferita chirurgia è sigillato e gli animali recuperare. Lentivirus codificante silenziatori dei corrispondenti obiettivi di mRNA servono a coinvolgere l&#39;interazione miRNA / target specifico responsabile per l&#39;effetto osservato, con topi naive, topi iniettati con soluzione salina e topi iniettati con vettori lentivirus &quot;vuoti&quot; come controlli. Un mese dopo l&#39;iniezione, gli animali sono esaminati nel labirinto ad acqua di Morris (MWM) per valutare il loro apprendimento di navigazione e capacità di memoria. Il MWM è un serbatoio rotondo riempito con acqua colorata con una piccola piattaforma sommersa 1 cm sotto la superficie dell&#39;acqua. Costanti segnali visivi di tutto il serbatoio consentono la navigazione spaziale (il suono e il campo magnetico terrestre può anche aiutare gli animali in navigazione). Monitoraggio videocamera consente la misurazione del percorso della nuotata e il tempo per trovare e ammonterà la piattaforma. Il mouse viene prima insegnato che il montaggio della piattaforma nascosta offre una via di fuga dal nuoto forzato; viene poi testato per l&#39;utilizzo di questa fuga e fzialmente, la piattaforma viene rimosso e test sonda esaminare se il mouse si ricorda la sua posizione precedente. Prove ripetute su più giorni consecutivi evidenziano migliori prestazioni di topi testati a latenze più brevi per trovare e montare la piattaforma, e percorsi come più diretta per raggiungere la piattaforma o la sua posizione. La mancata presentazione di tale miglioramento rappresenta apprendimento e di memoria e / o ansia, che possono poi essere testati specificamente (ad esempio nel elevated plus maze). Questo approccio consente la convalida dei miRNA specifici e le trascrizioni di destinazione nel cognitivo studiato e / o dei processi legati allo stress.

Iniezione di 0,5 microlitri lentivirus nella regione CA1 nell&#39;ippocampo topo, con il tasso di flusso indicato nella sezione del protocollo produce una sfera infetto di circa 1 mm nell&#39;asse rostrale-caudale, e circa 0,5 mm in mediale-laterale e anteriore -posteriore assi (Figura 3). <img alt="Figura 1" src="/files/ftp_upload/50170/50170fig1.jpg" /> Figura 1. Punto bregma e apparato di iniezione. (A) indicata ...

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

I microRNA hanno un ruolo significativo nella struttura del cervello e la funzione. Qui si descrive un metodo per far rispettare miRNA ippocampale iper-espressione utilizzando l&#39;iniezione stereotassica di lentivirus ingegnerizzati miRNA che esprimono. Questo approccio può servire come un modo relativamente rapido per valutare l&#39;<em&gt; In vivo</em&gt; Effetti di miRNA over-espressa in regioni specifiche del cervello.

Iniezione stereotassica di microRNA-esprimono lentivirus al mouse Hippocampus CA1 regione e valutazione dei risultati Behavioral

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

stereotactic-injection-microrna-expressing-lentiviruses-to-mouse

Research

JoVE Journal

Behavior

22.6K Views.  The Hebrew University of Jerusalem. I microRNA hanno un ruolo significativo nella struttura del cervello e la funzione. Qui si descrive un metodo per far rispettare miRNA ippocampale iper-espressione utilizzando l'iniezione stereotassica di lentivirus ingegnerizzati miRNA che esprimono. Questo approccio può servire come un modo relativamente rapido per valutare l' In vivo Effetti di miRNA over-espressa in regioni specifiche del cervello.

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Behavioral Phenotyping of Murine Disease Models with the Integrated Behavioral Station (INBEST)

Due to rapid advances in genetic engineering, small rodents have become the preferred subjects in many disciplines of biomedical research. In studies of chronic CNS disorders, there is an increasing demand for murine models with high validity at the behavioral level. However, multiple pathogenic mechanisms and complex functional deficits often impose challenges to reliably measure and interpret behavior of chronically sick mice. Therefore, the assessment of peripheral pathology and a behavioral profile at several time points using a battery of tests are required. Video-tracking, behavioral spectroscopy, and remote acquisition of physiological measures are emerging technologies that allow for comprehensive, accurate, and unbiased behavioral analysis in a home-base-like setting. This report describes a refined phenotyping protocol, which includes a custom-made monitoring apparatus (Integrated Behavioral Station, INBEST) that focuses on prolonged measurements of basic functional outputs, such as spontaneous activity, food/water intake and motivated behavior in a relatively stress-free environment. Technical and conceptual improvements in INBEST design may further promote reproducibility and standardization of behavioral studies.

Behavioral Phenotyping of Murine Disease Models with the Integrated Behavioral Station INBEST

Prolonged and comprehensive monitoring of mice in a home-cage environment provides a deeper understanding of aberrant behavior in murine models of brain diseases. This paper describes the Integrated Behavioral Station (INBEST) as the key component of contemporary behavioral analysis.

Behavioral Fenotipizzazione di modelli di malattia murini con la stazione Integrated Behavioral (INBEST)

Due to rapid advances in genetic engineering, small rodents have become the preferred subjects in many disciplines of biomedical research. In studies of ...

Ricerca

Comportamento

Behavioral Assessment of the Aging Mouse Vestibular System

Age related decline in balance performance is associated with deteriorating muscle strength, motor coordination and vestibular function. While a number of studies show changes in balance phenotype with age in rodents, very few isolate the vestibular contribution to balance under either normal conditions or during senescence. We use two standard behavioral tests to characterize the balance performance of mice at defined age points over the lifespan: the rotarod test and the inclined balance beam test. Importantly though, a custom built rotator is also used to stimulate the vestibular system of mice (without inducing overt signs of motion sickness). These two tests have been used to show that changes in vestibular mediated-balance performance are present over the murine lifespan. Preliminary results show that both the rotarod test and the modified balance beam test can be used to identify changes in balance performance during aging as an alternative to more difficult and invasive techniques such as vestibulo-ocular (VOR) measurements.

Motor control and balance performance are known to deteriorate with age. This paper presents a number of standard noninvasive behavioral tests with the addition of a simple rotary stimulus to challenge the vestibular system and show changes in balance performance in a murine model of aging.

Behavioral Valutazione del sistema vestibolare invecchiamento mouse

Age related decline in balance performance is associated with deteriorating muscle strength, motor coordination and vestibular function. While a number of ...

Comprehensive Analysis of Transcription Dynamics from Brain Samples Following Behavioral Experience

The encoding of experiences in the brain and the consolidation of long-term memories depend on gene transcription. Identifying the function of specific genes in encoding experience is one of the main objectives of molecular neuroscience. Furthermore, the functional association of defined genes with specific behaviors has implications for understanding the basis of neuropsychiatric disorders. Induction of robust transcription programs has been observed in the brains of mice following various behavioral manipulations. While some genetic elements are utilized recurrently following different behavioral manipulations and in different brain nuclei, transcriptional programs are overall unique to the inducing stimuli and the structure in which they are studied1,2.
In this publication, a protocol is described for robust and comprehensive transcriptional profiling from brain nuclei of mice in response to behavioral manipulation. The protocol is demonstrated in the context of analysis of gene expression dynamics in the nucleus accumbens following acute cocaine experience. Subsequent to a defined in vivo experience, the target neural tissue is dissected; followed by RNA purification, reverse transcription and utilization of microfluidic arrays for comprehensive qPCR analysis of multiple target genes. This protocol is geared towards comprehensive analysis (addressing 50-500 genes) of limiting quantities of starting material, such as small brain samples or even single cells.
The protocol is most advantageous for parallel analysis of multiple samples (e.g. single cells, dynamic analysis following pharmaceutical, viral or behavioral perturbations). However, the protocol could also serve for the characterization and quality assurance of samples prior to whole-genome studies by microarrays or RNAseq, as well as validation of data obtained from whole-genome studies.

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.

Analisi completa di Trascrizione Dynamics da campioni di cervello seguito Behavioral Experience

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

Experimental Assessment of Mouse Sociability Using an Automated Image Processing Approach

Mouse is the preferred model organism for testing drugs designed to increase sociability. We present a method to quantify mouse sociability in which the test mouse is placed in a standardized apparatus and relevant behaviors are assessed in three different sessions (called session I, II, and III).
The apparatus has three compartments (see Figure 1), the left and right compartments contain an inverted cup which can house a mouse (called &#34;stimulus mouse&#34;).
In session I, the test mouse is placed in the cage and its mobility is characterized by the number of transitions made between compartments. In session II, a stimulus mouse is placed under one of the inverted cups and the sociability of the test mouse is quantified by the amounts of time it spends near the cup containing the enclosed stimulus mouse vs. the empty inverted cup. In session III, the inverted cups are removed and both mice interact freely. The sociability of the test mouse in session III is quantified by the number of social approaches it makes toward the stimulus mouse and by the number of times it avoids a social approach by the stimulus mouse.
The automated evaluation of the movie detects the nose of the test mouse, which allows the determination of all described sociability measures in session I and II (in session III, approaches are identified automatically but classified manually). To find the nose, the image of an empty cage is digitally subtracted from each frame of the movie and the resulting image is binarized to identify the mouse pixels. The mouse tail is automatically removed and the two most distant points of the remaining mouse are determined; these are close to nose and base of tail. By analyzing the motion of the mouse and using continuity arguments, the nose is identified.
<img alt="Figure 1" src="/files/ftp_upload/52508/52508fig1.jpg" /> 
Figure 1. Assessment of Sociability During 3 sessions. Session I (top): Acclimation of test mouse to the cage. Session II (middle): Test mouse moving freely in the cage while the stimulus mouse is enclosed in an inverted cup. Session III (bottom): Both test mouse and stimulus mouse are allowed to move freely and interact with each other.

This protocol describes a method to quantify mouse sociability. Mice are videotaped as they move and interact in a special cage. Movie processing allows for the automated quantification of sociability with excellent accuracy and reliability.

Valutazione sperimentale del mouse Socialità con un approccio Image Processing automatizzata

Mouse is the preferred model organism for testing drugs designed to increase sociability. We present a method to quantify mouse sociability in which the ...

Applying Stereotactic Injection Technique to Study Genetic Effects on Animal Behaviors

Stereotactic injection is a useful technique to deliver high titer lentiviruses to targeted brain areas in mice. Lentiviruses can either overexpress or knockdown gene expression in a relatively focused region without significant damage to the brain tissue. After recovery, the injected mouse can be tested on various behavioral tasks such as the Open Field Test (OFT) and the Forced Swim Test (FST). The OFT is designed to assess locomotion and the anxious phenotype in mice by measuring the amount of time that a mouse spends in the center of a novel open field. A more anxious mouse will spend significantly less time in the center of the novel field compared to controls. The FST assesses the anti-depressive phenotype by quantifying the amount of time that mice spend immobile when placed into a bucket of water. A mouse with an anti-depressive phenotype will spend significantly less time immobile compared to control animals. The goal of this protocol is to use the stereotactic injection of a lentivirus in conjunction with behavioral tests to assess how genetic factors modulate animal behaviors.

Stereotactic injection of lentiviruses expressing cDNAs or shRNAs can modulate gene expression in specific brain areas of mice. Here, we present a protocol to combine stereotactic injections with behavioral tasks, such as the Open Field Test (OFT) and the Forced Swim Test (FST).

L&#39;applicazione tecnica di iniezione stereotassica per studiare gli effetti genetici sui comportamenti animali

Stereotactic injection is a useful technique to deliver high titer lentiviruses to targeted brain areas in mice. Lentiviruses can either overexpress or ...

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.

Stimolazione del nervo vago come strumento per indurre plasticità Percorsi rilevanti per l&#39;apprendimento Extinction

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

Behavioral Assessment of Hearing in 2 to 4 Year-old Children: A Two-interval, Observer-based Procedure Using Conditioned Play-based Responses

Collecting reliable behavioral data from toddlers and preschoolers is challenging. As a result, there are significant gaps in our understanding of human auditory development for these age groups. This paper describes an observer-based procedure for measuring hearing sensitivity with a two-interval, two-alternative forced-choice paradigm. Young children are trained to perform a play-based, motor response (e.g., putting a block in a bucket) whenever they hear a target signal. An experimenter observes the child&#39;s behavior and makes a judgment about whether the signal was presented during the first or second observation interval; the experimenter is blinded to the true signal interval, so this judgment is based solely on the child&#39;s behavior. These procedures were used to test 2 to 4 year-olds (n = 33) with no known hearing problems. The signal was a 1,000 Hz warble tone presented in quiet, and the signal level was adjusted to estimate a threshold corresponding to 71%-correct detection. A valid threshold was obtained for 82% of children. These results indicate that the two-interval procedure is both feasible and reliable for use with toddlers and preschoolers. The two-interval, observer-based procedure described in this paper is a powerful tool for evaluating hearing in young children because it guards against response bias on the part of the experimenter.

This paper describes a procedure for measuring hearing sensitivity in 2 to 4 year-old children. Children are trained to perform play-based responses when they hear a target signal. Thresholds are then estimated in a two-interval, two-alternative forced-choice paradigm, based on observations of the child&#39;s behaviors.

Valutazione del comportamento di udito in 2-4 anni i bambini: una procedura in due intervalli, a base di Observer Utilizzando condizionata Risposte Giocare a base di

Collecting reliable behavioral data from toddlers and preschoolers is challenging. As a result, there are significant gaps in our understanding of human ...

A Behavioral Test Battery for the Repeated Assessment of Motor Skills, Mood, and Cognition in Mice

Pharmacological and toxicological studies in neurodegeneration require comprehensive behavioral analysis in mice because motor dysfunctions and dysfunctions in mood and cognition are common and often shared symptoms in neurodegenerative diseases. Shown here is a behavioral test battery for motor, mood, and cognition, which can be repeatedly tested in a longitudinal study. This battery assesses the overall behavioral phenotype in mice by examining each domain of behavior with at least two independent well-accepted tests (i.e., open-field test and rotarod test for motor function, social interaction test, elevated plus maze test, and forced swim test for emotional function, and Morris water maze test and novel object recognition test for cognitive function). Therefore, this sensitive and comprehensive test battery is a powerful tool for the study of behavioral alternation in neurodegeneration.

A comprehensive behavioral test battery of motor skills, mood&#8212;including social interaction, depression, and anxiety&#8212;and cognition is designed for the repeated assessment of neurodegeneration-related behavioral changes in mice.

Una batteria di Test comportamentali per la valutazione ripetuta di abilità motorie, l'umore e cognizione in topi

Pharmacological and toxicological studies in neurodegeneration require comprehensive behavioral analysis in mice because motor dysfunctions and ...

Utilizing a Reconfigurable Maze System to Enhance the Reproducibility of Spatial Navigation Tests in Rodents

Several maze shapes are used to test spatial navigation performance and behavioral phenotypes. Traditionally, each experiment requires a unique maze shape, thus requiring several separate mazes in different configurations. The maze geometry cannot be reconfigured in a single environment to accommodate scalability and reproducibility. The reconfigurable maze is a unique approach to address the limitations, allowing quick and flexible configurations of maze pathways in a repeatable manner. It consists of interlocking pathways and includes feeders, treadmills, movable walls, and shut-off sensors. The current protocol describes how the reconfigurable maze can replicate existing mazes, including the T-shaped, plus-shaped, W-shaped, and figure-eight mazes. Initially, the T-shaped maze was constructed inside a single experimental room, followed by modifications. The rapid and scalable protocol outlined herein demonstrates the flexibility of the reconfigurable maze, achieved through the addition of components and behavioral training phases in a stepwise manner. The reconfigurable maze systematically and precisely assesses the performance of multiple aspects of spatial navigation behavior.

The present protocol describes a reconfigurable maze, a unique system for testing spatial navigation and behavioral phenotypes in rodents. The adaptability of this maze system enables the execution of various experiments in a single physical environment. The ease of structural rearrangement generates reliable and reproducible experimental results.

Utilizzo di un sistema di labirinto riconfigurabile per migliorare la riproducibilità dei test di navigazione spaziale nei roditori

Several maze shapes are used to test spatial navigation performance and behavioral phenotypes. Traditionally, each experiment requires a unique maze ...

Validazione di un modello murino della sindrome di Angelman mediante test comportamentali

Behavioral Characterization of an Angelman Syndrome Mouse Model

This manuscript describes a battery of behavioral tests available to characterize Angelman syndrome (AS)-like phenotypes in an established murine model of AS. We use the rotarod learning paradigm, detailed gait analysis, and nest building test to detect and characterize animal motor impairments. We test animal emotionality in the open field and elevated plus maze tests, as well as the affect in the tail suspension test. When AS mice are tested in the open field test, the results should be interpreted with care, since motor dysfunctions influence mouse behavior in the maze and alter activity scores.
The reproducibility and effectiveness of the presented behavioral tests has already been validated in several independent Uba3a mouse lines with different knockout variants, establishing this set of tests as an excellent validation tool in AS research. Models with the relevant construct and face validity will warrant further investigations to elucidate the pathophysiology of the disease and grant the development of causal treatments.

Autore in primo piano: una batteria di test comportamentali altamente riproducibili per convalidare un modello murino della sindrome di Angelman 

This manuscript presents a set of highly reproducible behavioral tests to validate an Angelman syndrome mouse model.

Caratterizzazione comportamentale di un modello murino con sindrome di Angelman

This manuscript describes a battery of behavioral tests available to characterize Angelman syndrome (AS)-like phenotypes in an established murine model of ...