Ringraziamo il Sig John Crowell e il signor Terry Upshall per la loro esperienza e assistenza tecnica con la fotografia e videografia. Questo lavoro è stato sostenuto da sovvenzioni a JLV dal Canadian Institutes of Health Research e la ricerca e sviluppo Corporation di Terranova e un cuore e Stroke Foundation of Canada Canadian partnership operativa per Stroke Recovery Catalyst sovvenzione. RBR era destinatario di un Keith Griffiths Memorial Heart &amp; Stroke Foundation Graduate Scholarship.

Dichiarazione etica: Tutti gli esperimenti sono stati approvati dal Memorial University of Animal Care Comitato Etico di Terranova secondo le linee guida del Consiglio canadese cura degli animali. 1. Mice <ol><li> Utilizzare topi adulti. In questo studio, sono stati utilizzati topi maschi adulti FVBN (n = 10) tra 2-4 mesi. Topi di casa su un 12:12 ora inversione del ciclo luce-buio e forniscono chow roditore standard ed acqua ad libitum. </li></ol> 2. I materiali richiesti per il Test cilindro <ol><li> Ottenere un tavolo con un top trasparente per filmare il test del cilindro. Le dimensioni della tabella sono irrilevanti, il superiore deve essere plexiglass o vetro, e ci deve essere abbastanza spazio per posizionare uno specchio in calce. Questo permette il mouse per essere videoregistrate dal basso. Usare uno specchio calce per riflettere l&#39;immagine attraverso il cilindro. In alternativa, utilizzare una telecamera capovolta se disponibile. Le dimensioni del tavolo utilizzati in questo protocollo sono 54 x 56 x 66,5 centimetri (WxLxH) con un 51 x 51 centimetri superiore (axl). </li><li> Ottenere uno specchio. Le dimensioni dello specchio utilizzati nel presente protocollo sono 34 x 58cm (axl). </li><li> Ottenere un cilindro trasparente / plexiglass per il mouse per eseguire in. Le dimensioni del cilindro utilizzati in questo protocollo sono 17,5 centimetri alto, 8,8 centimetri ID, 9,5 centimetri diametro con uno spessore di 0,35 centimetri. Un cilindro più alto può essere richiesto per i ceppi più attivi del mouse. </li><li> Posizionare il cilindro sul tavolo e filmare il riflesso nello specchio di seguito. </li><li> Sono necessarie una videocamera e cavalletto. Registrare video a circa 650KB / s, che è di circa 190 MB per ogni 5 minuti di video di cilindro. Assicurarsi che la fotocamera ha una funzionalità di zoom per garantire che il cilindro abbraccia l&#39;intero campo visivo. NOTA: La videocamera utilizzata in questo protocollo è una Sony DCR-SR42, zoom ottico 40x, zoom digitale 2,000x, 680kpix che utilizza la definizione standard, NTSC video interlacciato). </li><li> Ottenere software per l&#39;analisi - un pl multimedialeayer con supporto video e modulazione della velocità di riproduzione. Il lettore multimediale utilizzata in questo protocollo è la v2.1.2 VLC Media Player. </li><li> Ottenere un computer con un sistema operativo in grado di eseguire il lettore multimediale e un monitor. </li><li> Per una conservazione elettronica per i video. Scaricare video da un disco rigido esterno o copiarlo su DVD per la conservazione a lungo termine. NOTA: A 190MB per video, 84 sessioni di stare su una scheda SD da 16 GB e 168 sessioni di stare su una scheda SD da 32 GB. A causa della relativa economicità dei media SD, e l&#39;incertezza in quanto tempo alcuni topi richiedono di completare 20 gomme posteriori, si consiglia una scheda da 32 GB. In questo studio, i video sono stati copiati dalla fotocamera a un hard disk esterno da 2 TB e poi ricopiati su DVD come backup. </li></ol> 3. Setup sperimentale della prova Cilindro <ol><li> Fissare mirror qui sotto il tavolo in un angolo di 45 gradi al piano del tavolo. Farlo utilizzando due staffe di supporto attaccati alle gambe del tavolo a support la parte superiore e inferiore dello specchio, rispettivamente. Località staffe sono noti in una vista laterale della tabella (Figura 1A) e una vista faccia sul tavolo (Figura 1B). </li><li> Posizionare cilindro sul centro del tavolo. Disegnare quattro linee equidistanti cui il cilindro si siede sul tavolo con un pennarello nero (Sharpie) in modo che il cilindro può essere sollevato e restituito alla stessa posizione (figura 2). Li disegno sul lato inferiore del tavolo trasparente permette il tavolo da pulire tra sperimentazione animale senza dissolvere l&#39;inchiostro indicatore. </li><li> Fissare la macchina fotografica e cavalletto. Puntare la fotocamera a specchio in modo che l&#39;immagine guarda direttamente attraverso la canna del cilindro. Assicurarsi che la parete interna del cilindro pieno è visibile e ostruita dalla base (Figura 3). Vedere una vista laterale-on della configurazione, compreso l&#39;angolo relativo della configurazione della telecamera e specchio, dall&#39;alto (figura 4A) e dallivello della falda, compreso un allevamento mouse (Figura 4B). </li><li> Preparare le carte cue per identificare ogni mouse prima delle riprese. Assicurarsi che le carte includono tipicamente un numero di identificazione per ciascun topo, il time-point della prova (ad es., 3 giorni dopo il trattamento) e la data della sessione riprese. Non includere il gruppo di trattamento sulla carta spunto per garantire lo sperimentatore è accecato. </li><li> Film in condizioni di illuminazione interna standard come questo livello di luce è necessaria per vedere chiaramente i movimenti del mouse intorno al cilindro. NOTA: Se disponibile riprese al buio con una fotocamera luce rossa può essere sufficiente, ma ci si deve prima verificare se tocchi zampa e trascina sono chiaramente visibili per la quantificazione. </li></ol> 4. Esecuzione <ol><li> Iniziare le riprese. Visualizza la scheda spunto del mouse adeguato davanti all&#39;obiettivo della fotocamera. </li><li> Abbassare il mouse nel cilindro dall&#39;alto aperto subito dopo aver girato la scheda cue. </li><li> Iniziate le riprese del mouse. Ridurre al minimo il rumore durante questo periodo, come i topi potrebbero perdere interesse ad esplorare se spaventato. </li><li> Osservare la parte posteriore topi di esplorare il cilindro. Cattura il video fino a quando il mouse esegue un minimo di venti posteriori. NOTA: A posteriori si verifica quando entrambi zampe anteriori perdono contatto con il pavimento e il mouse si erge sulle zampe posteriori. </li><li> Pulire tavolo e cilindro con una soluzione di pulizia adeguato tra ogni mouse per igienizzare ed eliminare profumi del mouse. </li><li> Il congelamento è quando i topi smettere di esplorare e rimanere tranquillamente seduto a quattro zampe per circa 5 minuti. Se topi congelare prima che si verifichino venti retri, può essere necessario rimuoverli dal cilindro per 10-20 minuti prima di riprendere la prova. Se i topi non eseguono venti posteriori, vengono rimossi dallo studio. NOTA: Nella nostra esperienza, i topi hanno mai avuto bisogno di essere esclusi a causa di mancanza di esplorare il cilindro. </li></ol> 5. Valutazione del Test Cilindro con Paw-trascinamentoAnalisi <ol><li> Riprodurre il video a un tasso compreso tra 0,25x e 0.67x velocità normale a seconda di quanto velocemente il mouse esplora il cilindro. Utilizzare un lettore multimediale che offre una velocità di riproduzione lenta. </li><li> Quantificare il numero totale di tocchi zampa. Tocchi Paw si verificano quando le ruote posteriori del mouse (Figura 5A), tocca il lato del cilindro (Figura 5B), poi smonta con entrambe le zampe contemporaneamente (Figura 5C) e terre (Figura 5D). La zampa può o non può contattare la parete del cilindro con una palma piena, ma qualche contatto con la parete del cilindro deve avvenire. Valutare tocchi zampa contando il numero di volte che il mouse entra in contatto (per quanto breve) con la parete del cilindro con una o entrambe le zampe anteriori mentre permanente sulle sue arti posteriori durante una posteriore. Si noti che il contatto con la parete del cilindro viene conteggiato solo come &quot;touch paw&quot; o &quot;zampa trascinare&quot; se il mouse è in posizione arretrata - piedisui suoi arti posteriori con entrambe le zampe anteriori fuori del piano del tavolo. Se il mouse rimane in una posizione di 3 punti - entrambi gli arti posteriori e una zampa sul tavolo e comincia a toccare il muro con la zampa libera - questo non viene conteggiato come un tocco zampa. I topi possono posteriore e toccare la parete del cilindro con una sola zampa anteriore e questo viene considerato come un tocco di zampa. Nota: un mouse può spostare il proprio corpo intorno al cilindro durante una posteriore, rendendo più di due contatti. Questi contatti sono conteggiati - uno per ogni tocco di zampa anteriore sinistra e uno per ogni tocco zampa anteriore destra. </li><li> Quantificare il numero di zampa-trascina. Comportamento trascinando Paw è distinta dalle normali tocchi zampa. <ol><li> Se i contatti zampa parete del cilindro con un pieno palma aperta (Figura 6B), che cadrà lentamente dalla parete, spesso con un leggero tremore. Il movimento inizia con le cifre trascinamento contro la parete del cilindro sia in direzione mediale o verso il basso, (Figura 6C) prima allontanamento completely (Figura 6D). Il mouse sarà quindi smontare con la sua zampa inalterato (Figura 6E) prima di atterrare a quattro zampe (Figura 6F). Questo è considerato una zampa-resistenza e dovrebbe essere considerata in un conteggio. </li><li> Se il paw non tocchi la parete del cilindro con una palma completamente aperta, esso sfiorare la parete del cilindro con le cifre prima allontanamento dalla parete del cilindro. Allo stesso modo, un mouse può trascinare la zampa contro la parete del cilindro, ma non rilasciarlo completamente prima di scendere. Questi sono entrambi considerati zampa-trascina così come tocchi e dovrebbe essere considerato come sia in un conteggio. </li><li> La zampa può anche trascinare lungo la parete del cilindro, mentre un mouse esplora il cilindro. In questo caso, la zampa seguirà la torsione del busto del mouse come esplora sinistra oa destra della sua posizione originale (Figura 7A-D) prima di smontaggio (Figura 7E). Questo non è considerato una zampa-trascinamento, in quanto dipende mouse scelta casualeuna direzione di esplorare e non dipende da quale emisfero corticale è stato danneggiato. </li></ol></li><li> Paw-trascina sono espressi in percentuale di zampa trascina per numero totale di tocchi zampa durante una sessione. Esprimere il numero di zampa-trascina come percentuale di contatti totali zampa per ogni zampa anteriore separatamente. </li><li> Tocchi conseguente una zampa trascinare contano come una zampa trascinare e un tocco contemporaneamente. Così, se un mouse trascina la zampa ogni volta i contatti zampa la parete del cilindro, la percentuale paw trascinamento è espressa come 100%. </li></ol> 6. Ulteriori design sperimentale Suggerimenti <ol><li> Per ridurre al minimo le variabili estranee: <ol><li> Testare i topi allo stesso tempo ogni giorno test. Testare i topi durante il loro ciclo di veglia. Mantenere topi su un ciclo di luce retromarcia 12 ore facilita la prestazione. </li><li> I topi possono essere riluttanti a esplorare il cilindro se ha sottolineato sia da rumore o un ambiente nuovo. Test topi nella loro camera di conservazione animale o di una stanza che abbiano ieen confidenza con riduce lo stress. Ciò si può verificare se la stanza è rumorosa, se il mouse è stato spintonato prima di entrare nel cilindro o per assuefazione. NOTA: Il test dovrebbe essere effettuato una volta prima di manipolazione sperimentale di servire come una lettura di base. Dopo manipolazione, giorni di test sono a discrezione dello sperimentatore, se si consiglia di evitare un eccessivo numero di esposizioni al cilindro in un breve periodo di tempo. </li><li> Topi può diventare riluttanti a posteriori dopo 6-7 esposizioni verso il cilindro. Per questo studio, i topi sono stati testati nel cilindro per un totale di sette volte, prima di ischemia e nei giorni 1, 3, 7, 14, 21 e 28 post-intervento chirurgico. NOTA: In questo studio abbiamo utilizzato il ceppo FVBN mouse. Abbiamo precedentemente testato topi C57BL / 6 nel cilindro e comportamento paw trascinando osservati dopo un ET-1 danno ischemico (dati non mostrati). C57BL / 6 topi sono stati più attivi che FVBN topi quando allevamento e spesso saltato sul bordo del cilindroprima di salire fuori. Cilindri Taller dovrebbero essere usati se i topi cercano di fuggire saltando. </li></ol></li></ol> 7. L&#39;endotelina-1 Chirurgia e infarto misurazioni del volume <ol><li> Eseguire endotelina-1 chirurgia e misurazioni del volume dell&#39;infarto secondo protocolli precedentemente pubblicati 4. Per indirizzare anteriore corteccia motoria degli arti anteriori, ogni mouse dovrebbe ricevere tre ET-1 iniezioni alle seguenti coordinate: (i) +0,7 anteriorposterior (AP) /1.5 medio-laterale (ml) / - 1.2 dorso-ventrale (DV), ( ii) +0.4 AP / 1,25 ml / - 1.2 DV e (iii) +0,1 AP / 1,75 ml / -1.2 DV 4. </li></ol> 8. Analisi statistica <ol><li> Si raccomanda un due vie misure ripetute analisi della varianza (ANOVA) per analizzare la percentuale di zampa trascinamento per le zampe affetti e non tra i diversi punti di tempo. </li></ol>

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	<li>Schallert, T., Fleming, S. M., Leasure, J. L., Tillerson, J. L., Bland, S. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=CNS+plasticity+and+assessment+of+forelimb+sensorimotor+outcome+in+unilateral+rat+models+of+stroke,+cortical+ablation,+parkinsonism+and+spinal+cord+injury.">CNS plasticity and assessment of forelimb sensorimotor outcome in unilateral rat models of stroke, cortical ablation, parkinsonism and spinal cord injury.</a> Neuropharmacology. 39, 777-787 (2000).</li><li>Kolb, B., 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=Growth+factor-stimulated+generation+of+new+cortical+tissue+and+functional+recovery+after+stroke+damage+to+the+motor+cortex+of+rats.">Growth factor-stimulated generation of new cortical tissue and functional recovery after stroke damage to the motor cortex of rats.</a> J Cereb Blood Flow Metab. 27 (5), 983-997 (2007).</li><li>Windle, V., 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=An+analysis+of+four+different+methods+of+producing+focal+cerebral+ischemia+with+endothelin-1+in+the+rat.">An analysis of four different methods of producing focal cerebral ischemia with endothelin-1 in the rat.</a> Exp Neurol. 201 (2), 324-334 (2006).</li><li>Roome, R. 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P., Campbell-Hope, L. J., Pemberton, K. D., Dunnett, S. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+'staircase+test':+a+measure+of+independent+forelimb+reaching+and+grasping+abilities+in+rats.">The 'staircase test': a measure of independent forelimb reaching and grasping abilities in rats.</a> J Neurosci Methods. 36 (2-3), 219-228 (1991).</li><li>Farr, T. D., Whishaw, I. Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantitative+and+qualitative+impairments+in+skilled+reaching+in+the+mouse+(Mus+musculus)+after+a+focal+motor+cortex+stroke.">Quantitative and qualitative impairments in skilled reaching in the mouse (Mus musculus) after a focal motor cortex stroke.</a> Stroke. 33 (7), 1869-1875 (2002).</li><li>Tennant, K. A., 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=The+vermicelli+and+capellini+handling+tests:+simple+quantitative+measures+of+dexterous+forepaw+function+in+rats+and+mice.">The vermicelli and capellini handling tests: simple quantitative measures of dexterous forepaw function in rats and mice.</a> J Vis Exp. (41), (2010).</li><li>Clarkson, A. N., 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=AMPA+receptor-induced+local+brain-derived+neurotrophic+factor+signaling+mediates+motor+recovery+after+stroke.">AMPA receptor-induced local brain-derived neurotrophic factor signaling mediates motor recovery after stroke.</a> J Neurosci. 31 (10), 3766-3775 (2011).</li><li>Clarkson, A. N., Huang, B. S., Macisaac, S. E., Mody, I., Carmichael, S. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reducing+excessive+GABA-mediated+tonic+inhibition+promotes+functional+recovery+after+stroke.">Reducing excessive GABA-mediated tonic inhibition promotes functional recovery after stroke.</a> Nature. 468 (7321), 305-309 (2010).</li></ol>

Gli autori non hanno interessi finanziari concorrenti.

I punti chiave per stabilire quando quantificazione comportamento zampa trascinando nella prova del cilindro sono i seguenti: i) quantificare il numero di zampa trascina contro tocchi zampa totali per ogni zampa prima di lesioni cerebrali per stabilire una linea di base; ii) quantificare il numero di zampa-trascina contro tocchi zampa totali per ogni zampa dopo l&#39;infortunio ischemico; e iii) di discriminare tra una zampa-resistenza e il movimento laterale della zampa lungo la parete del cilindro durante la rotazione...

L&#39;obiettivo di strategie di risanamento neurali è quello di dimostrare sia la riparazione dei tessuti e recupero funzionale. Il recupero funzionale è in genere valutata con test comportamentali che misurano deficit funzionali, in questo caso che coinvolge le abilità motorie che sono associati con danni alle regioni specifiche del cervello. Lesione cerebrale traumatica o danno ischemico all&#39;area forelimb sensomotoria della corteccia possono essere dimostrati da una serie di test comportamentali. Uno di questi test, il test del cilindro è ampiamente utilizzata nei ratti per valutare deficit funzionali all&#39;attività degli arti anteriori 1. Il test ha un basso costo di set-up che richiede solo un cilindro, fotocamera e tavolino con trasparente. E &#39;facile da gestire in quanto si basa sul comportamento esplorativo naturale dei roditori, quindi non sono necessari pre-allenamento e privazione di cibo o ricompense. Nonostante questi numerosi vantaggi, il test cilindro è sottoutilizzato per valutare i deficit degli arti anteriori nei topi dopo lesioni focali alla zampa anteriore sensorimotor corteccia, che si attribuisce all&#39;analisi del comportamento topo nel test del cilindro. Asimmetria forelimb è la misura classica di analisi per il test del cilindro. Quando è inserito nel cilindro, roditori naturalmente esplorare le pareti del cilindro da allevamento sui loro arti posteriori e toccando le pareti del cilindro con le zampe degli arti anteriori per l&#39;equilibrio posturale. Il numero di tocchi zampa muro con ogni zampa anteriore è facilmente quantificato riprese roditori durante questa esplorazione del cilindro. Asimmetria zampa anteriore si verifica quando la zampa zampa anteriore colpita rende meno tocchi con la parete che la zampa anteriore zampa inalterato ed è indicativa di un danno alla corteccia sensomotoria controlaterale. Nei ratti, le iniezioni intra-corticali dell&#39;agente vasocostrittiva, endotelina (ET-1), nella corteccia sensomotoria forelimb provoca una lesione ischemica focale che si traduce in deficit comportamentali nella zampa anteriore controlaterale. Deficit in uso forelimb controlaterale sono facilmente rilevati come variazioni di forelimb asimmetria nel test del cilindro in ratti 1-3. A differenza di ratti però, i cambiamenti nella zampa anteriore asimmetria sono variabili e meno consistente nei topi dopo comparabili ET-1 iniezioni 4-6. Qui mostriamo una nuova analisi del comportamento degli arti anteriori nel test del cilindro - analisi del comportamento-zampa di trascinamento. Abbiamo precedentemente dimostrato che l&#39;analisi zampa trascinamento è una misura più sensibile di danno al forelimb sensorimotor corteccia nei topi rispetto all&#39;analisi forelimb asimmetria classica e quindi è applicabile ad una varietà di modelli di lesioni focali corticali. L&#39;esame di come i contatti delle zampe anteriori la parete del cilindro seguente danno ischemico alla corteccia sensomotoria forelimb rivelato un comportamento romanzo nei topi - zampa-trascinamento 4. Una zampa-trascinamento si verifica quando il mouse si trova sulle zampe posteriori per esplorare la parete del cilindro poi trascina il suo affetto zampa (contra-lesionale) lungo la parete del cilindro verso la sua linea mediana o verso il basso il tempo murola sua zampa inalterato fornisce supporto posturale contro il muro. Paw-trascina raramente si verificano nei topi incolumi dunque l&#39;aspetto di una zampa-resistenza è un indicatore positivo di lesioni alla corteccia sensomotoria forelimb 4. Abbiamo già quantificato comportamento zampa trascinando nei topi dopo ET-1 danno ischemico al forelimb sensomotorio corteccia e abbiamo dimostrato il comportamento-zampa trascinando sostenuta nei topi fino a due settimane post-ictus 4. Qui mostriamo che il comportamento-zampa trascinamento è sostenuta fino a quattro settimane post-ictus. Analisi del comportamento della zampa trascinando fornisce uno strumento nuovo e sensibile per la valutazione danno ischemico focale alla corteccia sensomotoria arti anteriori nei topi. Il suo basso costo di set-up, la facilità di amministrazione e segnando fanno di questo uno strumento semplice, ma utile per valutare rapidamente deficit comportamentali degli arti anteriori nei topi.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Plexi-glass cylinder</td>
			<td>N/A</td>
			<td>N/A</td>
			<td>17.5cm high, 9.5cm outer diameter, 8.8cm inner diameter, wall thickness 0.35cm (or 3.5 mm)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>viewing table</td>
			<td>N/A</td>
			<td>N/A</td>
			<td>54x56x66.5cm (width x length x height), top of table is a 51x51cm sheet of plexiglass.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>mirror</td>
			<td>N/A</td>
			<td>N/A</td>
			<td>34x58cm mirror</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>video camera</td>
			<td>Sony</td>
			<td>DCR-SR42</td>
			<td>Video camera with onboard storage, SD functionality, 40x optical zoom</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>computer</td>
			<td>Dell</td>
			<td>Optiplex 760</td>
			<td>Processor: Intel, 3.0 GHz, Memory 4.00GB (RAM)&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>computer monitor</td>
			<td>Samsung</td>
			<td>S22C350H</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Excel (Microsoft Office Professional Plus)</td>
			<td>Microsoft</td>
			<td>v14.0.7106.5003</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>VLC Media Player</td>
			<td>Video LAN</td>
			<td>v2.1.2</td>
			<td>Media player with playback speed modulation and video support</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>External Hard Drive</td>
			<td>Western Digital</td>
			<td>WDBAAU0020HBK-01</td>
			<td>2 TB</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

paw-dragging: a novel, sensitive analysis of the mouse cylinder test

Il test del cilindro è abitualmente utilizzato per prevedere il danno ischemico focale alla corteccia motoria degli arti anteriori nei roditori. Quando è inserito nel cilindro, roditori esplorano da allevamento e toccando le pareti del cilindro con le zampe degli arti anteriori per il supporto posturale. A seguito di danno ischemico alla corteccia sensomotoria zampa anteriore, i ratti si affidano maggiormente alle loro arti anteriori zampa inalterata per il supporto posturale conseguente minor numero di tocchi con la zampa interessata che è chiamato arti anteriori asimmetria. Al contrario, danno ischemico focale nel cervello di topo non riesce a portare a deficit consistenti simili in forelimb asimmetria. Mentre i deficit forelimb asimmetria sono raramente osservati, i topi non mostrano un romanzo comportamento post ictus chiamato &quot;zampa-trascinamento&quot;. Paw-trascinamento è la tendenza per un mouse per trascinare la zampa interessata lungo la parete del cilindro, piuttosto che spingere direttamente fuori dal muro quando smontando da un posteriore per una presa di posizione a quattro zampe. Abbiamo già dimostrato checomportamento trascinando la zampa è molto sensibile alle piccole lesioni ischemiche corticali alla corteccia motoria degli arti anteriori. Qui forniamo un protocollo dettagliato per l&#39;analisi-zampa di trascinamento. Definiamo cosa una zampa-resistenza è e dimostrare come quantificare il comportamento-zampa di trascinamento. Il test del cilindro è un test semplice ed economico da gestire e non richiede pre-formazione o strategie privazione alimentare. Utilizzando analisi-zampa trascinando al test del cilindro, si riempie una nicchia per predire le lesioni ischemiche corticali, come photothrombosis e endotelina-1 (ET-1) ischemia indotta - due modelli che sono sempre più in popolarità e producono lesioni focali più piccoli di occlusione dell&#39;arteria cerebrale media. Infine, misurando il comportamento-zampa trascinando nel test del cilindro permetterà studi di recupero funzionale dopo lesione corticale utilizzando una vasta coorte di ceppi di topi transgenici in cui precedente analisi forelimb asimmetria non è riuscita a rilevare i deficit consistenti.

Abbiamo già dimostrato che il comportamento-zampa trascinando appare a seguito di una focale danno ischemico al forelimb sensomotorio corteccia ed è un indicatore positivo di danni 4. Iniezioni intra-corticali di ET-1 nella corteccia forelimb sensorimotor stati usati per indurre una lesione ischemica (Figura 8A, B). Questo studio ha esaminato se il comportamento-zampa trascinando prorogato per più di 14 giorni post-infortunio per il suo uso potenziale per valutare il recupero funzionale. I...

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Paw-Dragging: a Novel, Sensitive Analysis of the Mouse Cylinder Test

Classica analisi forelimb asimmetria del test del cilindro viene normalmente utilizzato per valutare deficit comportamentali nei ratti seguenti lesione cerebrale o ictus; tuttavia, esso non riesce a rilevare deficit consistenti in topi. Questo studio dimostra che quantificare il comportamento zampa-trascinamento è un&#39;analisi più sensibile di lesioni cerebrali nei topi.

Paw-trascinamento: un romanzo, analisi sensibile del cilindro di prova del mouse

The cylinder test is routinely used to predict focal ischemic damage to the forelimb motor cortex in rodents. When placed in the cylinder, rodents explore ...

paw-dragging-a-novel-sensitive-analysis-of-the-mouse-cylinder-test

Research

JoVE Journal

Behavior

23.1K Views.  Memorial University of Newfoundland.  Classica analisi forelimb asimmetria del test del cilindro viene normalmente utilizzato per valutare deficit comportamentali nei ratti seguenti lesione cerebrale o ictus; tuttavia, esso non riesce a rilevare deficit consistenti in topi. Questo studio dimostra che quantificare il comportamento zampa-trascinamento è un'analisi più sensibile di lesioni cerebrali nei topi. 

Video: Paw-Dragging: a Novel, Sensitive Analysis of the Mouse Cylinder Test

Inchworming: A Novel Motor Stereotypy in the BTBR T+ Itpr3tf/J Mouse Model of Autism

Autism Spectrum Disorder (ASD) is a behaviorally defined neurodevelopmental disorder characterized by decreased reciprocal social interaction, abnormal communication, and repetitive behaviors with restricted interest. As diagnosis is based on clinical criteria, any potentially relevant rodent models of this heterogeneous disorder should ideally recapitulate these diverse behavioral traits. The BTBR T+ Itpr3tf/J (BTBR) mouse is an established animal model of ASD, displaying repetitive behaviors such as increased grooming, as well as cognitive inflexibility. With respect to social interaction and interest, the juvenile play test has been employed in multiple rodent models of ASD. Here, we show that when BTBR mice are tested in a juvenile social interaction enclosure containing sawdust bedding, they display a repetitive synchronous digging motion. This repetitive motor behavior, referred to as &#34;inchworming,&#34; was named because of the stereotypic nature of the movements exhibited by the mice while moving horizontally across the floor. Inchworming mice must use their fore- and hind-limbs in synchrony to displace the bedding, performing a minimum of one inward and one outward motion. Although both BTBR and C56BL/6J (B6) mice exhibit this behavior, BTBR mice demonstrate a significantly higher duration and frequency of inchworming and a decreased latency to initiate inchworming when placed in a bedded enclosure. We conclude that this newly described behavior provides a measure of a repetitive motor stereotypy that can be easily measured in animal models of ASD.

Inchworming: A Novel Motor Stereotypy in the BTBR T+ Itpr3tf/J Mouse Model of Autism

Inchworming is a highly repetitive synchronous digging motion displayed by BTBR T+ Itpr3tf/J (BTBR) mice when placed in a testing cage with sufficient sawdust bedding. The procedure is a modification of the juvenile social interaction protocol and is used here to assess repetitive motor stereotypies relevant to Autism Spectrum Disorder.

Inchworming: A Novel Motor stereotipia nel BTBR<em&gt; T<sup&gt; +</sup&gt; Itpr3<sup&gt; Tf</sup</em&gt; / J modello murino di autismo

Autism Spectrum Disorder (ASD) is a behaviorally defined neurodevelopmental disorder characterized by decreased reciprocal social interaction, abnormal ...

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Contextual and Cued Fear Conditioning Test Using a Video Analyzing System in Mice

The contextual and cued fear conditioning test is one of the behavioral tests that assesses the ability of mice to learn and remember an association between environmental cues and aversive experiences. In this test, mice are placed into a conditioning chamber and are given parings of a conditioned stimulus (an auditory cue) and an aversive unconditioned stimulus (an electric footshock). After a delay time, the mice are exposed to the same conditioning chamber and a differently shaped chamber with presentation of the auditory cue. Freezing behavior during the test is measured as an index of fear memory. To analyze the behavior automatically, we have developed a video analyzing system using the ImageFZ application software program, which is available as a free download at http://www.mouse-phenotype.org/. Here, to show the details of our protocol, we demonstrate our procedure for the contextual and cued fear conditioning test in C57BL/6J mice using the ImageFZ system. In addition, we validated our protocol and the video analyzing system performance by comparing freezing time measured by the ImageFZ system or a photobeam-based computer measurement system with that scored by a human observer. As shown in our representative results, the data obtained by ImageFZ were similar to those analyzed by a human observer, indicating that the behavioral analysis using the ImageFZ system is highly reliable. The present movie article provides detailed information regarding the test procedures and will promote understanding of the experimental situation.

This article presents a protocol for a contextual and cued fear conditioning test using a video analyzing system to assess fear learning and memory in mice.

Contestuali e Cued paura condizionata test utilizzando un sistema di video Analizzare in topi

The contextual and cued fear conditioning test is one of the behavioral tests that assesses the ability of mice to learn and remember an association ...

The Forced Swim Test as a Model of Depressive-like Behavior

The goal of the present protocol is to describe the forced swim test (FST), which is one of the most commonly used assays for the study of depressive-like behavior in rodents. The FST is based on the assumption that when placing an animal in a container filled with water, it will first make efforts to escape but eventually will exhibit immobility that may be considered to reflect a measure of behavioral despair. This test has been extensively used because it involves the exposure of the animals to stress, which was shown to have a role in the tendency for major depression. Additionally, the FST has been shown to share some of the factors that are influenced or altered by depression in humans, including changes in food consumption, sleep abnormalities and drug-withdrawal-induced anhedonia. The main advantages of this procedure are that it is relatively easy to perform and that its results are easily and quickly analyzed. Moreover, its sensitivity to a broad range of antidepressant drugs that makes it a suitable screening test is one of the most important features leading to its high predictive validity. Despite its appeal, this model has a number of disadvantages. First, the issue of chronic augmentation is problematic in this test because in real life patients need to be treated for at least several weeks before they experience any relief from their symptoms. Last, due to the aversiveness of the FST, it is important to take into account possible influences it might have on brain structure/function if brain analyses are to be carried out following this procedure.

This protocol describes the forced swim test, which is used for the study of depressive-like behavior in rodents. This procedure involves placing an animal in a container filled with water that eventually will lead to the exhibition of immobility behavior, which is considered to reflect behavioral despair.

Il Swim test forzato come modello di depressione-come Behavior

The goal of the present protocol is to describe the forced swim test (FST), which is one of the most commonly used assays for the study of depressive-like ...

Morris Water Maze Test: Optimization for Mouse Strain and Testing Environment

The Morris water maze (MWM) is a commonly used task to assess hippocampal-dependent spatial learning and memory in transgenic mouse models of disease, including neurocognitive disorders such as Alzheimer&#8217;s disease. However, the background strain of the mouse model used can have a substantial effect on the observed behavioral phenotype, with some strains exhibiting superior learning ability relative to others. To ensure differences between transgene negative and transgene positive mice can be detected, identification of a training procedure sensitive to the background strain is essential. Failure to tailor the MWM protocol to the background strain of the mouse model may lead to under- or over- training, thereby masking group differences in probe trials. Here, a MWM protocol tailored for use with the F1 FVB/N x 129S6 background is described. This is a frequently used background strain to study the age-dependent effects of mutant P301L tau (rTg(TauP301L)4510 mice) on the memory deficits associated with Alzheimer&#8217;s disease. Also described is a strategy to re-optimize, as dictated by the particular testing environment utilized.

This manuscript describes a Morris water maze (MWM) protocol tailored for use with a commonly used mouse model of Alzheimer's disease. The MWM is widely used in transgenic mouse models. Implementation of a procedure sensitive to the background strain of the mouse model is essential for detecting group differences.

Morris water maze Test: Ottimizzazione per ceppo di topi e Ambiente di prova

 The Morris water maze (MWM) is a commonly used task to assess hippocampal-dependent spatial learning and memory in transgenic mouse models of disease, ...

A Novel Approach to Assess Motor Outcome of Deep Brain Stimulation Effects in the Hemiparkinsonian Rat: Staircase and Cylinder Test

Deep brain stimulation of the subthalamic nucleus is an effective treatment option for Parkinson&#39;s disease. In our lab we established a protocol to screen different neurostimulation patterns in hemiparkinsonian (unilateral lesioned) rats. It consists of creating a unilateral Parkinson&#39;s lesion by injecting 6-hydroxydopamine (6-OHDA) into the right medial forebrain bundle, implanting chronic stimulation electrodes into the subthalamic nucleus and evaluating motor outcomes at the end of 24 hr periods of cable-bound external neurostimulation. The stimulation was conducted with constant current stimulation. The amplitude was set 20% below the individual threshold for side effects. The motor outcome evaluation was done by the assessment of spontaneous paw use in the cylinder test according to Shallert and by the assessment of skilled reaching in the staircase test according to Montoya. This protocol describes in detail the training in the staircase box, the cylinder test, as well as the use of both in hemiparkinsonian rats. The use of both tests is necessary, because the staircase test seems to be more sensitive for fine motor skill impairment and exhibits greater sensitivity to change during neurostimulation. The combination of the unilateral Parkinson model and the two behavioral tests allows the assessment of different stimulation parameters in a standardized way.

Deep brain stimulation (DBS) is an effective treatment option for Parkinson's disease. We established a study design to screen novel stimulation paradigms in rats. The protocol describes the use of the staircase test and cylinder test for motor outcome assessment in DBS treated hemiparkinsonian rats.

Un nuovo approccio per valutare il risultato del motore di cerebrale profonda effetti di stimolazione nel ratto Hemiparkinsonian: Scala e cilindro di prova

Deep brain stimulation of the subthalamic nucleus is an effective treatment option for Parkinson&#39;s disease. In our lab we established a protocol to ...

The Treadmill Fatigue Test: A Simple, High-throughput Assay of Fatigue-like Behavior for the Mouse

Fatigue is a prominent symptom in many diseases and disorders and reduces quality of life for many people. The lack of clear pathogenesis and failure of current interventions to adequately treat fatigue in all patients leaves a need for new treatment options. Despite the therapeutic need and importance of preclinical research in helping identify promising novel treatments, few preclinical assays of fatigue are available. Moreover, the most common preclinical assay used to assess fatigue-like behavior, voluntary wheel running, is not suitable for use with some strains of mice, may not be sensitive to drugs that reduce fatigue, and has relatively low throughput. The current protocol describes a novel, non-voluntary preclinical assay of fatigue-like behavior, the treadmill fatigue test, and provides evidence of its efficacy in detecting fatigue-like behavior in mice treated with a chemotherapy drug known to cause fatigue in humans and fatigue-like behavior in animals. This assay may be a beneficial alternative to wheel running, as fatigue-like behavior and potential interventions can be assessed in a greater number of mice over a shorter time frame, thus permitting faster discovery of new therapeutic options.

Fatigue is a common, undertreated and frequently poorly-understood symptom in many diseases and disorders. New preclinical assays of fatigue may help to improve current understanding and future treatment of fatigue. To that end, the current protocol provides a novel means of measuring fatigue-like behavior in the mouse.

Il tapis roulant fatica di prova: un test semplice, high-throughput di stanchezza simile comportamento per il mouse

Fatigue is a prominent symptom in many diseases and disorders and reduces quality of life for many people. The lack of clear pathogenesis and failure of ...

The 4 Mountains Test: A Short Test of Spatial Memory with High Sensitivity for the Diagnosis of Pre-dementia Alzheimer's Disease

This protocol describes the administration of the 4 Mountains Test (4MT), a short test of spatial memory, in which memory for the topographical layout of four mountains within a computer-generated landscape is tested using a delayed match-to-sample paradigm. Allocentric spatial memory is assessed by altering the viewpoint, colors and textures between the initially presented and target images.
Allocentric spatial memory is a key function of the hippocampus, one of the earliest brain regions to be affected in Alzheimer&#39;s disease (AD) and impairment of hippocampal function predates the onset of dementia. It was hypothesized that performance on the 4MT would aid the diagnosis of predementia AD, which manifests clinically as Mild Cognitive Impairment (MCI).
The 4MT was applied to patients with MCI, stratified further based on cerebrospinal fluid (CSF) AD biomarker status (10 MCI biomarker positive, 9 MCI biomarker negative), and with mild AD dementia, as well as healthy controls. Comparator tests included tests of episodic memory and attention widely accepted as sensitive measures of early AD. Behavioral data were correlated with quantitative MRI measures of the hippocampus, precuneus and posterior cingulate gyrus.
4MT scores were significantly different between the two MCI groups (p = 0.001), with a test score of &#8804;8/15 associated with 100% sensitivity and 78% specificity for the classification of MCI with positive AD biomarkers, i.e., predementia AD. 4MT test scores correlated with hippocampal volume (r = 0.42) and cortical thickness of the precuneus (r = 0.55).
In conclusion, the 4MT is effective in identifying the early stages of AD. The short duration, easy application and scoring, and favorable psychometric properties of the 4MT fulfil the need for a simple but accurate diagnostic test for predementia AD.

The 4 Mountains Test: A Short Test of Spatial Memory with High Sensitivity for the Diagnosis of Pre-dementia Alzheimer&#039;s Disease

This article describes the 4 Mountains Test (4MT), a hippocampus-dependent test of working allocentric spatial memory. The hippocampus is affected early in Alzheimer's disease (AD) and this article outlines the 4MT methodology and results of patient testing, which demonstrates the value of the 4MT in the diagnosis of pre-dementia AD.

Il Test 4 montagne: un breve test di memoria spaziale con l&#39;alta sensibilità per la diagnosi di pre-demenza malattia di Alzheimer

This protocol describes the administration of the 4 Mountains Test (4MT), a short test of spatial memory, in which memory for the topographical layout of ...

A Method to Test the Effect of Environmental Cues on Mating Behavior in Drosophila melanogaster

An individual's sexual drive is influenced by genotype, experience and environmental conditions. How these factors interact to modulate sexual behaviors remains poorly understood. In Drosophila melanogaster, environmental cues, such as food availability, affect mating activity offering a tractable system to investigate the mechanisms modulating sexual behavior. In D. melanogaster, environmental cues are often sensed via the chemosensory gustatory and olfactory systems. Here, we present a method to test the effect of environmental chemical cues on mating behavior. The assay consists of a small mating arena containing food medium and a mating couple. The mating frequency for each couple is continuously monitored for 24 h. Here we present the applicability of this assay to test environmental compounds from an external source through a pressurized air system as well as manipulation of the environmental components directly in the mating arena. The use of a pressurized air system is especially useful to test the effect of very volatile compounds, while manipulating components directly in the mating arena can be of value to ascertain a compound's presence. This assay can be adapted to answer questions about the influence of genetic and environmental cues on mating behavior and fecundity as well as other male and female reproductive behaviors.

A Method to Test the Effect of Environmental Cues on Mating Behavior in Drosophila melanogaster

We demonstrate an assay to analyze the environmental and genetic cues that influence mating behavior in the fruit fly Drosophila melanogaster.

Un metodo per testare l &#39;effetto dei segnali ambientali sul comportamento di accoppiamento in<em&gt; Drosophila melanogaster</em

An individual's sexual drive is influenced by genotype, experience and environmental conditions. How these factors interact to modulate sexual behaviors ...

Novel Object Recognition Test for the Investigation of Learning and Memory in Mice

The object recognition test (ORT) is a commonly used behavioral assay for the investigation of various aspects of learning and memory in mice. The ORT is fairly simple and can be completed over 3 days: habituation day, training day, and testing day. During training, the mouse is allowed to explore 2 identical objects. On test day, one of the training objects is replaced with a novel object. Because mice have an innate preference for novelty, if the mouse recognizes the familiar object, it will spend most of its time at the novel object. Due to this innate preference, there is no need for positive or negative reinforcement or long training schedules. Additionally, the ORT can also be modified for numerous applications. The retention interval can be shortened to examine short-term memory, or lengthened to probe long-term memory. Pharmacological intervention can be used at various times prior to training, after training, or prior to recall to investigate different phases of learning (i.e., acquisition, early or late consolidation, or recall). Overall, the ORT is a relatively low-stress, efficient test for memory in mice, and is appropriate for the detection of neuropsychological changes following pharmacological, biological, or genetic manipulations.

The object recognition test (ORT) is a simple and efficient assay for evaluating learning and memory in mice. The methodology is described below.

Test di riconoscimento di oggetto romanzo per l'indagine di apprendimento e memoria in topi

The object recognition test (ORT) is a commonly used behavioral assay for the investigation of various aspects of learning and memory in mice. The ORT is ...

An Instrumented Pull Test to Characterize Postural Responses

Impairment of postural reflexes, termed postural instability, is a common and disabling deficit in Parkinson's disease. To assess postural reflexes, clinicians typically employ the pull test to grade corrective responses to a backward perturbation at the shoulders. However, the pull test is prone to issues with reliability and scaling (score/4). Here, we present an instrumented version of the pull test to more precisely quantify postural responses. Akin to the clinical test, pulls are manually administered except pull force is also recorded. Displacements of the trunk and feet are captured by a semi-portable motion tracking system. Raw data represent distance traveled (in millimeter units), making subsequent interpretation and analysis intuitive. The instrumented pull test also detects variabilities influencing pull test administration, such as pull force, thereby identifying and quantifying potential confounds that can be accounted for by statistical techniques. The instrumented pull test could have application in studies seeking to capture early abnormalities in postural responses, track postural instability over time, and detect responses to therapy.

Impairment of postural reflexes, termed postural instability, is difficult to quantify. Clinical assessments such as the pull test suffer issues with reliability and scaling. Here, we present an instrumented version of the pull test to objectively characterize postural responses.

Un Test instrumentato Pull per caratterizzare le prove posturali

Impairment of postural reflexes, termed postural instability, is a common and disabling deficit in Parkinson's disease. To assess postural reflexes, ...