Questo lavoro è finanziato dal NIH / NINDS NS07722-01 e il Centro Famiglia di Gardner per la malattia di Parkinson e disturbi del movimento.

In modo ottimale i topi dovrebbero essere testati nel corso del loro ciclo attivo (scuro). I topi nel nostro laboratorio sono mantenuti su un ciclo luce / buio inversa che ci permette di testare comodamente i topi durante il loro periodo di attività (e la nostra). Test non viene avviato finché almeno un&#39;ora nel ciclo buio. Tuttavia, non è sempre possibile per un investigatore di mantenere una camera separata topo con un ciclo luce retromarcia. In tal caso, tutte tre prove possono essere eseguite durante il ciclo di luce ma di tenere presente che il tempo di attraversare sulla trave, numero di passi e posteriori nel cilindro, e il contatto e tempi di rimozione può essere più lungo quando testati in questo periodo. Tutte e tre le prove descritte di seguito possono essere eseguite da uno sperimentatore, ma per coloro che non sono così esperto di movimentazione e di lavoro con i topi o hanno poca o nessuna esperienza di comportamenti di misura nei topi quindi potrebbero essere necessari uno sperimentatore aggiuntivo. In questo caso la seconda sperimentatore può aiutare conil test beam impegnativo mettendo i topi sulla trave mentre l&#39;altro sperimentatore registra la prova o nel test di rimozione adesivo il secondo sperimentatore può funzionare il timer, mentre gli altri posti l&#39;adesivo sul muso e mette il topo nella gabbia. 1. Sfidare Fascio Traversal Procedura <ol><li> Inverti 3 gabbie pulite del mouse su un tavolo o in una stazione di gabbia evoluzione del mouse. Allineare le gabbie in modo uniforme in modo che possano supportare la lunghezza della trave (1 metro). </li><li> Montare le quattro sezioni della trave dal più ampio al più stretto sezione e posto sulla parte superiore delle gabbie invertiti del mouse. </li><li> Collocare il homecage dei topi che si prevede di testare su un fianco e alla fine della trave in modo che l&#39;estremità più stretta della trave porta destra nella homecage. </li><li> Raccogliete il primo mouse con la base della coda e sostenere i suoi arti posteriori con il palmo della mano. Posizionare il mouse alla larga del fascio e lasciare andare la coda e rimuovere il vostro hand. </li><li> Lasciate il mouse annusare e muoversi al fine di diventare migliore orientato all&#39;apparato-se il mouse si gira redirect delicatamente nella direzione desiderata. </li><li> Sollevare la homecage (anche se ha cagemates in esso) mantenendolo nella stessa posizione su un lato e avvicinarla al mouse test. Come il mouse test inizia a cercare di entrare nel homecage spostarlo indietro in modo che il mouse non entra, ma fa un passo in avanti. Continuare a fare questo fino in fondo la trave. Al termine permettono il mouse per entrare nel homecage. Fare la stessa procedura per ogni topo nella gabbia. Questa è la prima prova &quot;assistito&quot;. </li><li> La trave deve essere pulita a fondo tra gabbie con un disinfettante fornito dalla cura degli animali o il personale veterinario. All&#39;interno di una gabbia, è importante eliminare ogni urina o pellet fecali largo della trave prima dell&#39;esecuzione del prossimo topo, perché questo sarà distrarre il prossimo mouse. </li><li> Una volta che tutti i topi in gabbia sono passati attraverso un processo assistito poiprendere il primo mouse di nuovo e metterlo al largo estremità della trave. Se necessario, con la mano delicatamente orientare il mouse nella direzione desiderata e toccare leggermente la parte posteriore di spronarlo a muoversi lungo la lunghezza della trave nel suo homecage. Se il mouse si ferma ad annusare o camminare fuori il raggio Correggere il mouse con la mano o raccoglierlo e metterlo nella stessa sezione in cui si allontanò. Avere la mano vicino per guidare il mouse alla fine della trave. Si vuole cercare di ridurre al minimo il mouse fermarsi ed esplorare mentre sulla trave. Più questo viene fatto durante la formazione del meno il mouse tende a farlo durante il test. </li><li> Il processo termina quando il mouse si posiziona uno dei suoi arti anteriori nel homecage. Il prossimo mouse può quindi ricevere la sua prova 2 °. Topi ricevono un totale di 5 prove il primo giorno di formazione, alternando i topi in modo che ciascun topo ha un intervallo tra le prove di ~ 30 sec. Tipicamente dalle ultime prove pochi topi attraverserà la lunghezza dellafascio, da soli, senza bisogno di correggere. </li><li> 24 ore più tardi il giorno 2 di formazione può iniziare. Il giorno 2 i topi ricevono più di 5 studi sullo stesso fascio di set-up come nel giorno 1. I topi non necessitasse di assistenza, ma possono avere bisogno di essere corretto o toccato sul retro per evitare l&#39;arresto o esplorare. </li><li> 24 ore dopo la giornata di test può iniziare. Per il giorno del test, il fascio viene impostato in modo simile ai precedenti 2 giorni di formazione. Tuttavia, ora una griglia maglia che corrisponde a ciascun fascio è posto sulla parte superiore di ciascuna sezione della trave. Una videocamera viene utilizzato per registrare tutte le prove trave traversale e può essere effettuata da uno o più sperimentatori. </li><li> Etichettare una scheda con le informazioni essenziali esperimento (data, mouse #, prova #, ecc). Posizionare questa carta di fronte alla telecamera e registrare per 2-3 secondi in modo che sia chiaro che il mouse è in fase di test e che cosa prova è su. </li><li> Il mouse viene posizionato sopra la superficie della griglia sulla sezione più larga del fascio e registrato uns si muove lungo la trave. La registrazione deve essere abbastanza vicino in modo che l&#39;intera lunghezza del corpo del mouse è visibile sulla telecamera. Se è troppo poi scivola sono difficili da vedere e se è troppo vicino quindi movimenti degli arti possono essere mancati. La telecamera deve essere posizionato in modo che la griglia è nel mezzo del visualizzatore. </li><li> Il giorno di test tutti i topi ricevono 5 studi sulla trave griglia con superficie. </li></ol> 2. Analisi di video Fascio <ol><li> I video possono essere visualizzati direttamente dalla fotocamera o collegati a un televisore o un computer per una visione a schermo più grande. Videocassette dovrebbero essere segnati da uno sperimentatore cieco al genotipo e condizione di trattamento all&#39;interno dell&#39;esperimento. </li><li> Errori per ogni prova sono segnati come il video viene riprodotto al rallentatore. Scivola o errori vengono conteggiati quando il mouse si trova ad affrontare e andare avanti. Una scivolata attraverso o al di fuori della griglia viene considerato un errore quando l&#39;arto scivola oltre 0,5 centimetri sotto la superficie della griglia (a metà). Eventuali slittamentifatta dopo un mouse si ferma o orienta la sua testa di lato non sono considerati errori. Se il mouse non si muove in avanti e di un arto o gli arti ripetutamente scivola attraverso la griglia non è considerato un errore. Sulla parte sottile del fascio base delle zampe posteriori può essere in cima della griglia e le dita appesa fuori il lato, questo non è considerato un errore. </li><li> I passi sono contate anche al rallentatore. L&#39;arti posteriori di fronte alla telecamera viene utilizzato per tenere traccia del numero di passi. Il conteggio inizia quando il mouse fa il suo primo passo in avanti e si conclude quando il mouse si posiziona la sua zampa anteriore nella homecage. </li><li> Tempo di attraversare viene valutato con un cronometro e viene fatto in tempo reale. Il temporizzatore viene avviato quando il mouse comincia a muoversi avanti e termina quando il primo zampa anteriore viene inserito nella homecage. </li></ol> 3. Attività spontanea nella Procedura Cilindro <ol><li> Inverti 3 gabbie pulite del mouse su un tavolo o in una stazione di gabbia evoluzione del mouse. Disporre due gabbie accanto a Postaach altro ~ 18 cm l&#39;uno dall&#39;altro in modo che la parte anteriore delle gabbie si trovano ad affrontare lo sperimentatore. Il restante gabbia viene posizionato dietro le altre due gabbie e servirà a sostenere lo specchio. </li><li> Posizionare il pezzo di vetro sopra le due gabbie e posizionarlo in modo il vetro viene sostenuto dal bordo esterno dei primi 2 gabbie. </li><li> Collocare il cilindro sulla parte superiore del vetro e lo specchio con un angolo sotto il vetro, appoggiato al 3 ° gabbia in indietro. L&#39;angolo può variare da 30 ° - 45 °, ma soprattutto la vista dallo specchio deve includere l&#39;intero diametro del cilindro. </li><li> Impostare la videocamera di fronte allo specchio e regolare sia lo specchio e videocamera finché è possibile visualizzare l&#39;intero diametro del fondo del cilindro. </li><li> Impostare il timer per 3 minuti ed etichettare una scheda con i dettagli importanti esperimento (data, mouse #, ecc.) VideoRecord l&#39;etichetta per 2-3 sec. </li><li> Posizionare il mouse nel record cilindro e stampa e il timer. Record il mouse per tre minuti. E &#39;importante che l&#39;area di prova è tranquilla come rumori forti e la conversazione può distrarre il mouse e potenzialmente causare un comportamento congelamento. </li><li> Durante il 3 min utilizzare una mano contatore per contare il numero delle parti posteriori del topo rende mentre nel cilindro. Un posteriore è definito come un movimento verticale sia con arti anteriori dal pavimento in modo che il mouse è in piedi solo sui suoi arti posteriori. Alla fine del 3 min togliere il mouse e metterlo di nuovo nella sua homecage. </li><li> Pulire il cilindro e vetro con un disinfettante fornito dalla cura animale o personale veterinario. Lasciare che la soluzione di pulizia asciugare prima di inserire il successivo topo nel cilindro. </li></ol> 4. Analisi delle attività spontanea <ol><li> I video possono essere visualizzati direttamente dalla fotocamera o collegati a un televisore o un computer per una visione a schermo più grande. Le videocassette devono essere segnati da uno sperimentatore cieco al genotipo e condizione di trattamento all&#39;interno dell&#39;esperimento. </li><li> Passi zampa anteriore sono contati come il video viene riprodotto al rallentatore. Un passo zampa anteriore viene conteggiato quando un animale si muove sia arti anteriori in sequenza lungo il pavimento del cilindro con un movimento consecutivo. Un movimento forelimb non viene conteggiato se il tempo tra il movimento di una zampa anteriore e l&#39;altra zampa anteriore è più lungo di 5 sec. Passaggi degli arti posteriori sono conteggiati nello stesso modo come passi forelimb. </li><li> Il tempo trascorso grooming viene misurato con un cronometro e la riproduzione del video in tempo reale. Attacchi Grooming sul muso, vibrisse, e il corpo sono misurati. </li></ol> 5. Rimozione adesivo <ol><li> Posizionare il mouse nella sua homecage in sala prove o in una stazione di gabbia evoluzione del mouse. </li><li> Rimuovere il contenitore alimentatore dalla gabbia e sostituire il coperchio della gabbia. Lasciare i topi / mouse per abituare alla sala prove e la gabbia senza l&#39;alimentatore per 1 ora. </li><li> Per testare utilizzare una gabbia pulita per posizionare cagemates modo il mouse test è l&#39;unico in homecage.Rimuovere ~ 3/4 della biancheria da letto e metterlo nella gabbia pulita con i cagemates. </li><li> Nel collottola homecage il mouse prova al fine di trattenere e con un paio di piccole luogo un&#39;etichetta adesiva forcipe sul muso del topo. Premere delicatamente l&#39;etichetta sul muso con la pinza e rilasciare il mouse. Mettere il coperchio sulla gabbia e avviare un cronometro. Quando il mouse fa un tentativo di rimuovere l&#39;etichetta con le zampe anteriori registrano il tempo. Se il mouse entra in contatto, ma non rimuove l&#39;etichetta poi tenere il timer in corso fino a quando non lo rimuove e registrare quel tempo così (contatto e tempo di rimozione). </li><li> Se il mouse non viene a contatto o rimuovere l&#39;adesivo entro 60 sec poi il processo è terminato e l&#39;adesivo viene rimosso manualmente dallo sperimentatore. </li><li> Posizionare il mouse prova nella gabbia pulita e rimuovere la prossima mouse e posizionarlo nella homecage e iniziare la prova. Tutti i topi ricevono 3 prove. E &#39;importante alternare i topi invece di fare tutte e tre le prove inun topo in una sola volta. Processi in cui l&#39;etichetta cade spento o non è sicuro sul muso non sono conteggiati. </li></ol>

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Noi non abbiamo conflitti di interesse.

Nel presente studio si mostra come eseguire ed analizzare tre prove utili della funzione sensomotoria nei topi. Questi includono il fascio impegnativo, attività spontanea nel cilindro, e la risposta a stimoli sensoriali (rimozione adesivo). Questi test sono stati scelti per i seguenti motivi 1) e altri hanno trovato loro di essere molto sensibile a vari gradi di disfunzione dopaminergica nigrostriatal in modelli murini genetici 14,16-18, 2) è necessaria solo un breve periodo di formazione per il pestone ed il trattamento per la risposta a stimoli sensoriali prove e una volta addestrati i saggi possono essere eseguite in una sessione di test, e 3) il prezzo delle attrezzature necessarie per eseguire i test è piuttosto basso rispetto all&#39;acquisto di attrezzature più automatizzata, ad esempio il rotarod e aperto camere di campo. Il test beam impegnativo non è solo utile a rilevare le prestazioni del motore e deficit di coordinamento in modelli genetici murini di PD, ma è utile anche ion scoprendo menomazioni nei topi 1-metil-4-fenil-1 ,2,3,6-tetraidropiridina trattati e 6-idrossidopamina-trattato e noradrenalina topi deficienti 19, 23-25. Inoltre, troviamo il fascio impegnativo per essere meno influenzato dal peso corporeo rispetto ad altri test di prestazione del motore e di coordinamento (rotarod e test di palo). Ciò è particolarmente utile quando si lavora con i topi di sesso maschile di età che possono pesare fino a 50 grammi +. Simile alla trave, alterazioni dell&#39;attività spontanea vengono osservati in modo affidabile Parkin knockout, PQ311X, Thy1-asyn, Pitx3-afachia, e LRRK2 topi 14, 16-18, 26. Il test di rimozione adesivo è anche sensibile alle manipolazioni genetiche tra Parkin knockout, parkin Q311X, Thy1-ASYN, e DJ-1 knockout mutazioni nei topi 14,16, 17, 22. Nel topo 6-idrossidopamina-trattato unilaterale il test di rimozione adesivo viene eseguita in modo simile a come è tipicamente fatto con i ratti 1,2. L&#39;etichetta adesiva è posto su ogni zampa anteriore usandouna pinza e il tempo per rimuovere l&#39;etichetta viene registrato. Abbiamo scoperto che i topi 6-hyrdoxydopamine-trattati potranno rimuovere l&#39;etichetta dalla arto non interessato prima di rimuovere l&#39;etichetta sulla parte colpita 19. Questa batteria test è facile da implementare nell&#39;invecchiamento studi utilizzando trattamenti cronici ma è anche facile da utilizzare in studi farmacologici. Una volta che gli animali sono addestrati e pronti per testare una stazione di prova per ciascun test può essere impostato. Gli animali vengono poi eseguite nello stesso ordine in ciascuna prova. Il farmaco di interesse può essere somministrata una volta e il picco di concentrazione farmaco desiderato viene raggiunto ogni topo può essere testato sulla trave e poi trasferito al cilindro per tre minuti e poi al test di rimozione dell&#39;adesivo. Abbiamo trovato questa strategia per lavorare bene durante il test diversi agonisti della dopamina nei topi 18, 21. Sia il fascio e test di rimozione adesivi sono suscettibili di ripetute prove, tuttavia l&#39;attività spontanea nel cilindro è influenzata da ripetute testing con conseguente ridotta attività nel tempo 16. A seconda di come robusto il deficit è nel topo si può ancora essere in grado di rilevare le differenze con ripetute prove nel cilindro 16. In generale, l&#39;assuefazione e la ridotta attività si osserva appena la seconda esposizione al cilindro però, scopriamo che siamo in grado di ottenere i livelli di attività sufficienti quando si corre la prova di attività spontanea subito dopo l&#39;attraversamento del fascio in studi farmacologici 18,21. Il numero di sessioni di test attività spontanea di includere in uno studio sarà dipendente ceppo di topo (alcuni sono decisamente più attivi di altri) e la durata del trattamento. Nei nostri studi farmacologici in mouse su un C57BL misto / 6 X sfondo DBA abbiamo misurato l&#39;attività tra 2-4 volte e le sessioni di test sono stati separati di una settimana 21. I test su fascio e cilindro hanno bisogno di analisi post-test di comportamenti videoregistrati. Per questo aspetto dell&#39;analisi essaè particolarmente importante avere raters che sono cieco alle condizioni sperimentali. Quando ci alleniamo nuovi valutatori in laboratorio abbiamo il punteggio comportamento persona su videocassette precedentemente analizzati da un esperto valutatore dal laboratorio. I criteri sono spiegati e mostrati al nuovo rater e quindi la persona comincia a segnare i nastri precedentemente analizzati per conto proprio. I punteggi vengono poi confrontati con l&#39;esperto &#39;rating. La persona non è consentito di nuovi dati sulla frequenza fino a quando sono entro 95-98% precisione dell&#39;esperto. Tutti i dati sono poi casualmente spot-controllato per la precisione da un esperto valutatore. La batteria di test descritti in questo studio è stato progettato per valutare la funzione sensomotoria nei topi. Tuttavia, ogni volta che caratterizzano un modello murino di malattia romanzo è sempre importante fare un esame di base dell&#39;animale pure. Peso corporeo e la temperatura devono essere monitorati durante test ed eventuali comportamenti anomali da notare, come la rimozione di vibrisse o clasping di quelle posteriori quando viene raccolto per la coda. Valutazione neurologica di base sono descritte altrove in dettaglio 27-29.

Malattia di Parkinson (PD) è una malattia neurodegenerativa debilitante principalmente caratterizzata dalla progressiva perdita di neuroni dopaminergici nella substantia nigra e lo sviluppo di inclusioni corpo di Lewy nei sistemi centrali e periferici. I pazienti che soffrono di menomazioni sensomotorie, comprendente bradicinesia, tremore, rigidità e instabilità posturale che peggiorare nel tempo. Anche se rare, le forme familiari di malattia scoperti nel corso degli ultimi 15 anni hanno portato alla identificazione di nuovi bersagli importanti per i potenziali terapeutica modificanti la malattia. Le mutazioni in geni che codificano per alfa-sinucleina, parkin, DJ-1, LRRK2, e ATP13A2 tra gli altri segnano lo sviluppo di una nuova &quot;generazione&quot; di modelli animali di PD, modelli genetici del mouse. Esistono ottime misure comportamentali non indotte da farmaci per l&#39;unilaterale 6-idrossidopamina (6-OHDA) modello di ratto ampiamente studiato di PD. Questi includono i test per l&#39;uso degli arti-asimmetria, movimentoiniziazione, negligenza somatosensoriale, che raggiungono le abilità, e più recentemente vocalizzazioni ultrasoniche 1-6. Questi test sono sensibili a vari gradi di dopamina nigrostriatale perdita neurone e sono stati ampiamente utilizzati per valutare l&#39;efficacia di vari tipi di potenziale terapeutica 7-11. Tuttavia, con i modelli genetici del mouse non c&#39;è un chiaro consenso sulle migliori prove di senso-motorie di utilizzare o il numero da usare. Questo è problematico quando caratterizzare un nuovo modello genetico del mouse, in studi preclinici, e quando si cerca di fare confronti tra i modelli. Negli ultimi dieci anni abbiamo lavorato per mettere insieme una serie di test sensomotorie per topi simili a quello che è stato utilizzato con successo nei ratti. Le prove descritte in questo articolo sono stati utilizzati per contribuire a caratterizzare numerosi modelli genetici murini di PD e sono attualmente in uso in studi preclinici test romanzo potenzialità terapeutica 12. I test più comuni utilizzanod per valutare la funzione motoria in topi sono l&#39;attività in campo aperto e il test rotarod di coordinamento 13. Anche se entrambe le prove sono automatizzate, relativamente facile da usare e fornire informazioni sulla funzione sensomotoria, spesso manca la sensibilità necessaria per rilevare alterazioni sottili nel sistema della dopamina nigrostriatal. Ad esempio, parkin topi deficienti con alterazioni sottili in funzione della dopamina non visualizzano accantonamenti del rotarod ma fanno di visualizzazione menomazioni motorie in un test impegnativo fascio 14. Inoltre, i topi trattati con dosi moderate di neurotossina 1-metil-4-fenil-1 ,2,3,6-tetraidropiridina (MPTP) non mostrano menomazioni sulla rotarod ma non hanno significative alterazioni dell&#39;andatura e svalutazioni su un inverted Test della griglia 15. Pertanto, gli studi che utilizzano solo la rotarod per la valutazione fenotipica possono mancare menomazioni più sottili. Un approccio ottimale, a nostro avviso, per la caratterizzazione del comportamento è quella che comprende una batteria di test che sono sensibili a diversi aspetti della funzione sensoriale e motoria, e cambiamenti sottili in funzione dei gangli della base 13-15. Qui si descrive come misurare e analizzare la funzione sensomotoria sul topo, utilizzando un fascio di prova impegnativo attraversamento, un test di attività spontanea nel cilindro, e una risposta al test di stimoli sensoriali.

<table border="1">
 <tbody>
 <tr>
 <td>Material Name</td>
 <td>Company</td>
 <td>Dimensions</td>
 <td>Comments</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Challenging beam apparatus</td>
 <td>Starks Plastics</td>
 <td>Segment 1= 3.5 cm 
 Segment 2= 2.5 cm 
 Segment 3= 1.5 cm 
 Segment 4= 0.5 cm</td>
 <td>Contact information: 
 11276 Sebring Dr. 
 Forest Park ,OH 45240 USA 
Ph +1 (513) 541-4591 
 Fax +1 (513) 541-6773</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Cylinder</td>
 <td>Starks Plastics</td>
 <td>15.5 cm diameter 
 12.7 cm height</td>
 <td>Contact information: 
 11276 Sebring Dr. 
 Forest Park ,OH 45240 USA 
Ph +1 (513) 541-4591 
 Fax +1 (513) 541-6773</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Mesh Grid Wiring</td>
 <td>Ace Hardware</td>
 <td>1 cm2</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Mouse Cages</td>
 <td>Ancare</td>
 <td>19 x 29 x 12.7 cm</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Glass</td>
 <td>Ace Hardware</td>
 <td>19 cm2</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Mirror</td>
 <td>Ace Hardware</td>
 <td>18 x 13 cm</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Camcorder</td>
 <td>Sony HDR-HC9</td>
 <td></td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>MiniDV Tapes</td>
 <td>Sony DVC premium</td>
 <td>90 min long play</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Labels</td>
 <td>AveryColor Coding Labels </td>
 <td>6.35 mm diameter (1/4" Round) </td>
 <td></td>
 </tr>
 </tbody>
 </table>

assessment of sensorimotor function in mouse models of parkinson's disease

Misure sensibile ed affidabile di outcome comportamentali sono essenziali per la valutazione dei potenziali trattamenti terapeutici in studi preclinici per molte malattie neurodegenerative. Nella malattia di Parkinson, sensomotorio test sensibili a vari gradi di disfunzione nigrostriatal sono fondamentali per testare l&#39;efficacia di potenziali terapie. Esistono misure sensorimotorie affidabili e abbastanza elegante per i ratti, tuttavia molti di questi test misura sensomotoria asimmetria all&#39;interno del ratto e non sono del tutto adatti per i più recenti modelli genetici murini di PD. Abbiamo messo insieme una serie di test sensomotorie ispirate ai test sensibili nei ratti e adattato per topi. La batteria prova evidenziata in questo studio è scelto per a) la sua sensibilità in un&#39;ampia varietà di modelli murini di PD, b) la sua facilità nell&#39;attuazione in uno studio, ec) il suo basso costo. Questi test hanno dimostrato utile per caratterizzare nuovi modelli genetici murini di PD e nella sperimentazione pentolaziale terapie modificanti la malattia.

<p class="jove_content"&gt; Il raggio impegnativo, attività spontanea nel cilindro, e test di rimozione adesivi sono tutti i saggi di grande utilità delle funzione sensomotoria nei topi. Abbiamo trovato alterazioni nella funzione sensomotoria che utilizzano questi test in diversi modelli murini genetici e tossina del morbo di Parkinson, tra cui parkin eliminazione diretta, parkin Q311X, Pitx3-afachia, alfa-sinucleina overexpressing, e unilaterali topi 6-idrossidopamina<sup&gt; 14, 16-19</sup&gt;. Qui vi mostriamo i dati raccolti dai topi overexpressing umana di tipo selvatico alfa-sinucleina sotto il promotore Thy1 (Thy1-ASYN) e Pitx3-afachia topi<sup&gt; 18,20</sup&gt;. Sulla trave impegnativo ci affidabile rileviamo un aumento degli errori per ogni passo in Thy1-ASYN rispetto al tipo selvatico topo (<strong&gt; Figura 1</strong&gt;). Nella stessa linea di topi abbiamo anche ripetutamente rilevare una diminuzione robusta arti posteriori passo nel cilindro (<strong&gt; Figura 2</strong&gt;)<sup&gt; 12, 16, 21</sup&gt;. Nel test di rimozione adesivo Pitx3-afachia topi con una profonda diminuzione neuroni dopaminergici nigrostriatali mostrano significativamente aumentato il tempo di contatto rispetto ai controlli di tipo selvatico (<strong&gt; Figura 3</strong&gt;).</p&gt;<p class="jove_content" fo:keep-together.within-page="always"<img src="/files/ftp_upload/50303/50303fig1.jpg" alt="Figure 1"/<br /&gt;<strong&gt; Figura 1. Errori sulla impegnativo in di tipo selvatico (n = 13) e Thy1-ASYN (n = 4) a 4 mesi di età.</strong&gt;<strong&gt; A)</strong&gt; Errori per passo, aritmetica di cinque prove.<strong&gt; B)</strong&gt; Errori a ogni fascio medio. Rappresenta ** p &lt;0.01, rispettivamente, rispetto al tipo selvatico topo. Di Student t-test.</p&gt;<p class="jove_content" fo:keep-together.within-page="always"<img src="/files/ftp_upload/50303/50303fig2.jpg" alt="Figure 2"/<br /&gt;<strong&gt; Figura 2. Arti posteriori passo nel cilindro in di tipo selvatico (n = 13) e Thy1-ASYN (n = 4) topi a 4 mesi di età.</strong&gt; * Rappresenta p &lt;0.05 rispetto al tipo selvatico. Di Student t-test.</p&gt;<p class="jove_content" fo:keep-together.within-page="always"<img src="/files/ftp_upload/50303/50303fig3.jpg" alt="Figure 3"/<br /&gt;<strong&gt; Figura 3. Contattare il tempo in di tipo selvatico (n = 10) e Pitx3-afachia (n = 12), topi a 4 settimane di età.</strong&gt; ** Rappresenta p &lt;0.01 rispetto al tipo selvatico. Mann-Whitney U.</p&gt;<table border="1"&gt;<tbody&gt;<tr&gt;<td<strong&gt; Prova</strong</td&gt;<td<strong&gt; Parametri</strong</td&gt;<td<strong&gt; Opzioni di analisi</strong</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td rowspan="3"<strong&gt; Sfidare Fascio</strong</td&gt;<td&gt; Errori</td&gt;<td rowspan="3"&gt; Fasci di luce (solo errori)<br /&gt; Media di 5 prove<br /&gt; Prove individuali</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; Ora</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; Passi</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td rowspan="4"<strong&gt; Attività spontanea</strong</td&gt;<td&gt; Zampa anteriore Passi</td&gt;<td rowspan="2"&gt; Media<br /&gt; Arti anteriori / hindlimb Rapporto</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; Hindlimb Steps</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; Rears</td&gt;<td&gt; Media</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; Governare Tempo</td&gt;<td&gt; Media</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td rowspan="2"<strong&gt; Rimozione adesivo</strong</td&gt;<td&gt; Tempo di contatto</td&gt;<td rowspan="2"&gt; Media<br /&gt; Median<br /&gt; Best / Worst Punteggio<br /&gt; Rimozione tempo Contatto risultato</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; Tempo di rimozione</td&gt;</tr&gt;</tbody&gt;</table&gt;<p class="jove_content"<strong&gt; Tabella 1. Funzione sensomotoria Test della batteria: Opzioni di Analisi.</strong</p

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Assessment of Sensorimotor Function in Mouse Models of Parkinson&#039;s Disease

Nella malattia e dei disordini del movimento di Parkinson, in generale, le analisi comportamentali sensibili e affidabili sono essenziali per testare nuove potenziali terapie. Qui, descriviamo una batteria gestibile di prove sensomotorie per i topi che sono sensibili a vari gradi di lesioni al sistema nigrostriatal e utile per gli studi preclinici.

Valutazione della Sensorimotor funzione in modelli murini di malattia di Parkinson

Sensitive and  reliable behavioral outcome measures are essential to the evaluation of  potential therapeutic treatments in preclinical trials for many  ...

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Research

JoVE Journal

Behavior

Assessment of Sensorimotor Function in Mouse Models of Parkinson's Disease

54.7K Views.  University of Cincinnati. Nella malattia e dei disordini del movimento di Parkinson, in generale, le analisi comportamentali sensibili e affidabili sono essenziali per testare nuove potenziali terapie. Qui, descriviamo una batteria gestibile di prove sensomotorie per i topi che sono sensibili a vari gradi di lesioni al sistema nigrostriatal e utile per gli studi preclinici.

Video: Assessment of Sensorimotor Function in Mouse Models of Parkinson's Disease

Nest Building as an Indicator of Health and Welfare in Laboratory Mice

The minimization and alleviation of suffering has moral and scientific implications. In order to mitigate this negative experience one must be able to identify when an animal is actually in distress. Pain, illness, or distress cannot be managed if unrecognized. Evaluation of pain or illness typically involves the measurement of physiologic and behavioral indicators which are either invasive or not suitable for large scale assessment. The observation of nesting behavior shows promise as the basis of a species appropriate cage-side assessment tool for recognizing distress in mice. Here we demonstrate the utility of nest building behavior in laboratory mice as an ethologically relevant indicator of welfare. The methods presented can be successfully used to identify thermal stressors, aggressive cages, sickness, and pain. Observation of nest building behavior in mouse colonies provides a refinement to health and well-being assessment on a day to day basis.

We demonstrate the utility of nest building behavior in laboratory mice as an indicator of welfare. Nest scoring is a sensitive technique that is altered by temperature, illness, and aggression. The time to integrate into nest test (TINT) is a simple cage-side assessment that can detect postoperative pain.

The minimization and alleviation of  suffering has moral and scientific implications. In order to mitigate this  negative experience one must be able to ...

Ricerca

Comportamento

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 ...

Compensatory Limb Use and Behavioral Assessment of Motor Skill Learning Following Sensorimotor Cortex Injury in a Mouse Model of Ischemic Stroke

Mouse models have become increasingly popular in the field of behavioral neuroscience, and specifically in studies of experimental stroke. As models advance, it is important to develop sensitive behavioral measures specific to the mouse. The present protocol describes a skilled motor task for use in mouse models of stroke. The Pasta Matrix Reaching Task functions as a versatile and sensitive behavioral assay that permits experimenters to collect accurate outcome data and manipulate limb use to mimic human clinical phenomena including compensatory strategies (i.e., learned non-use) and focused rehabilitative training. When combined with neuroanatomical tools, this task also permits researchers to explore the mechanisms that support behavioral recovery of function (or lack thereof) following stroke. The task is both simple and affordable to set up and conduct, offering a variety of training and testing options for numerous research questions concerning functional outcome following injury. Though the task has been applied to mouse models of stroke, it may also be beneficial in studies of functional outcome in other upper extremity injury models.

Mouse models have become increasingly popular in studies of behavioral neuroscience. As models advance, it is important to develop sensitive behavioral measures specific to the mouse. This protocol describes the Pasta Matrix Reaching Task, which is a skilled motor task for use in mouse models of stroke.

Compensativa Limb uso e comportamentale valutazione delle abilità di apprendimento Motor seguito Sensomotoria Cortex Infortunio in un modello murino di ictus ischemico

Mouse models have become increasingly popular in the field of behavioral neuroscience, and specifically in studies of experimental stroke. As models ...

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 ...

Community-based Adapted Tango Dancing for Individuals with Parkinson's Disease and Older Adults

Adapted tango dancing improves mobility and balance in older adults and additional populations with balance impairments. It is composed of very simple step elements. Adapted tango involves movement initiation and cessation, multi-directional perturbations, varied speeds and rhythms. Focus on foot placement, whole body coordination, and attention to partner, path of movement, and aesthetics likely underlie adapted tango&#8217;s demonstrated efficacy for improving mobility and balance. In this paper, we describe the methodology to disseminate the adapted tango teaching methods to dance instructor trainees and to implement the adapted tango by the trainees in the community for older adults and individuals with Parkinson&#8217;s Disease (PD). Efficacy in improving mobility (measured with the Timed Up and Go, Tandem stance, Berg Balance Scale, Gait Speed and 30 sec chair stand), safety and fidelity of the program is maximized through targeted instructor and volunteer training and a structured detailed syllabus outlining class practices and progression.

Community-based Adapted Tango Dancing for Individuals with Parkinson&#039;s Disease and Older Adults

Adapted tango has demonstrated efficacy for improving mobility and balance. We describe the dissemination of adapted tango teaching methods to dance instructor trainees and the implementation of adapted tango by the trainees in the community for improving mobility and balance in older adults and individuals with Parkinson&#8217;s disease.

A base comunitaria Adattato Tango Dancing a individui con malattia di Parkinson e adulti più anziani

Adapted tango dancing improves mobility and balance in older adults and additional populations with balance impairments. It is composed of very simple ...

Automated, Long-term Behavioral Assay for Cognitive Functions in Multiple Genetic Models of Alzheimer's Disease, Using IntelliCage

Multiple factors&#8212;such as aging and genes&#8212;are frequently associated with cognitive decline. Genetically modified mouse models of cognitive decline, such as Alzheimer&#39;s disease (AD), have become a promising tool to elucidate the underlying mechanisms and promote the therapeutic advances. An important step is the validation and characterization of expected behavioral abnormality in the models, in the case of AD, cognitive decline. The long-term behavioral investigations of laboratory animals to study the effect of aging demand substantial efforts from researchers. The IntelliCage system is a high-throughput and cost-effective test battery for mice that eliminates the need for daily human handling. Here, we describe how the system is utilized in the long-term phenotyping of a genetic Alzheimer&#39;s disease model, specifically focusing on the cognitive functions. The experiment employs repeated battery of tests that assess spatial learning and executive functions. This cost-effective age-dependent phenotyping allows us to identify the transient and/or permanent effects of genes on various cognitive aspects.

Automated, Long-term Behavioral Assay for Cognitive Functions in Multiple Genetic Models of Alzheimer&#039;s Disease, Using IntelliCage

This paper describes a protocol for cognitive assessments for genetic models of the Alzheimer&#39;s disease using the IntelliCage system, which is a high throughput automated behavioral monitoring system with operant conditioning.

Automatizzato, a lungo termine l'analisi comportamentale per funzioni Cognitive in più modelli di genetici del morbo di Alzheimer, utilizzando IntelliCage

Multiple factors&#8212;such as aging and genes&#8212;are frequently associated with cognitive decline. Genetically modified mouse models of cognitive ...

Behavioral Assessments of Spontaneous Locomotion in a Murine MPTP-induced Parkinson's Disease Model

Parkinson&#8217;s disease (PD) is a common neurodegenerative disorder disease, causing the phenomenon of shaking, rigidity, slowness of movement and dementia. 1-Methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine (MPTP) can lead to some Parkinson&#8217;s-like symptoms by destroying dopaminergic neurons in the substantia nigra of the brain. It has been thus used to establish PD models in various animal studies. Here, mice receive MPTP injections (20 mg/kg/day) for seven days and the behavioral tests are performed on the eighth day. This model is adapted efficiently in the study of PD. The behavioral tests here include the cylinder test and the open field test. The cylinder experiment is used to detect the animals&#8217; ability to lift their front paws when put into a different environment. As the PD model mice show arching&#8212;the mouse arches its back&#8212;the number of paw liftings decrease. This test is easy to execute. The open field test is used to detect the amount of time the mice spend on running, walking, and remaining immobile. We analyze animals&#8217; movements in open field using software and obtain data. Lastly, we use L-DOPA, one of the most commonly used PD drugs, as one example to show how to apply this model to the study of PD drugs. Our results indicate that MPTP neurotoxicity induces motor deficit which can be mitigated by L-DOPA.

Behavioral Assessments of Spontaneous Locomotion in a Murine MPTP-induced Parkinson&#039;s Disease Model

We describe establishment of a murine model for Parkinson's disease using MPTP, and behavioral assessments using cylinder and open field tests to measure motor function. We then use L-DOPA as one example to show how to apply this model in the study of PD drugs.

Valutazioni del comportamento di locomozione spontanea in un modello murino indotto MPTP del morbo di Parkinson

Parkinson&#8217;s disease (PD) is a common neurodegenerative disorder disease, causing the phenomenon of shaking, rigidity, slowness of movement and ...

Supramaximal Intensity Hypoxic Exercise and Vascular Function Assessment in Mice

Exercise training is an important strategy for maintaining health and preventing many chronic diseases. It is the first line of treatment recommended by international guidelines for patients suffering from cardiovascular diseases, more specifically, lower extremity artery diseases, where the patients' walking capacity is considerably altered, affecting their quality of life. 
Traditionally, both low continuous exercise and interval training have been used. Recently, supramaximal training has also been shown to improve athletes' performances via vascular adaptations, amongst other mechanisms. The combination of this type of training with hypoxia could bring an additional and/or synergic effect, which could be of interest for certain pathologies. Here, we describe how to perform supramaximal intensity training sessions in hypoxia on healthy mice at 150% of their maximal speed, using a motorized treadmill and a hypoxic box. We also show how to dissect the mouse in order to retrieve organs of interest, particularly the pulmonary artery, the abdominal aorta, and the iliac artery. Finally, we show how to perform ex vivo vascular function assessment on the retrieved vessels, using isometric tension studies.

High-intensity training in hypoxia is a protocol that has been proven to induce vascular adaptations potentially beneficial in some patients and to improve athletes&#39; repeated sprint ability. Here, we test the feasibility of training mice using that protocol and identify those vascular adaptations using ex vivo vascular function assessment.

Sopramassimale intensità di esercizio Hypoxic e valutazione di funzione vascolare in topi

Exercise training is an important strategy for maintaining health and preventing many chronic diseases. It is the first line of treatment recommended by ...

Dynamic Digital Biomarkers of Motor and Cognitive Function in Parkinson's Disease

As Parkinson&#8217;s disease (PD) is a heterogeneous disorder, personalized medicine is truly required to optimize care. In their current form, standard scores from paper and pencil symptom- measures traditionally used to track disease progression are too coarse (discrete) to capture the granularity of the clinical phenomena under consideration, in the face of tremendous symptom diversity. For this reason, sensors, wearables, and mobile devices are increasingly incorporated into PD research and routine care. These digital measures, while more precise, yield data that are less standardized and interpretable than traditional measures, and consequently, the two types of data remain largely siloed. Both of these issues present barriers to the broad clinical application of the field&#8217;s most precise assessment tools. This protocol addresses both problems. Using traditional tasks to measure cognition and motor control, we test the participant, while co-registering biophysical signals unobtrusively using wearables. We then integrate the scores from traditional paper-and-pencil methods with the digital data that we continuously register. We offer a new standardized data type and unifying statistical platform that enables the dynamic tracking of change in the person&#8217;s stochastic signatures under different conditions that probe different functional levels of neuromotor control, ranging from voluntary to autonomic. The protocol and standardized statistical framework offer dynamic digital biomarkers of physical and cognitive function in PD that correspond to validated clinical scales, while significantly improving their precision.&#160;

Dynamic Digital Biomarkers of Motor and Cognitive Function in Parkinson&#039;s Disease

This protocol offers a digitization of portions of traditional clinical tasks commonly used to measure cognition and motor control in Parkinson&#8217;s disease. Clinical tasks are digitized while biophysical rhythms are co-registered from different functional levels of the nervous systems, ranging from voluntary, spontaneous, automatic to autonomic.

Biomarcatori digitali dinamici della funzione motoria e cognitiva nella malattia di Parkinson

As Parkinson&#8217;s disease (PD) is a heterogeneous disorder, personalized medicine is truly required to optimize care. In their current form, standard ...

Low-Cost Gait Analysis for Behavioral Phenotyping of Mouse Models of Neuromuscular Disease

Measurement of animal locomotion is a common behavioral tool used to describe the phenotype of a given disease, injury, or drug model. The low-cost method of gait analysis demonstrated here is a simple but effective measure of gait abnormalities in murine models. Footprints are analyzed by painting a mouse&#8217;s feet with non-toxic washable paint and allowing the subject to walk through a tunnel on a sheet of paper. The design of the testing tunnel takes advantage of natural mouse behavior and their affinity for small dark places. The stride length, stride width, and toe spread of each mouse is easily measured using a ruler and a pencil. This is a well-established and reliable method, and it generates several metrics that are analogous to digital systems. This approach is sensitive enough to detect changes in stride early in phenotype presentation, and due to its non-invasive approach, it allows for testing of groups across life-span or phenotypic presentation.

Footprint analysis is a low-cost alternative to digitized gait analysis programs for researchers quantifying movement abnormalities in mice. Because of its speed, simplicity, and longitudinal potential, it is ideal for behavioral phenotyping of mouse models.

Analisi dell'andatura a basso costo per la fenotipizzazione comportamentale dei modelli murini delle malattie neuromuscolari

Measurement of animal locomotion is a common behavioral tool used to describe the phenotype of a given disease, injury, or drug model. The low-cost method ...