Vorremmo ringraziare la nuova speranza Resarch Fondazione per il finanziamento della nostra ricerca e il loro continuo supporto. Vorremmo anche ringraziare IITC parziale sostegno finanziario per questo lavoro.

Tutti i protocolli qui descritti sono stati eseguiti in conformità con e sono stati approvati dalla, Comitato di cura della Regina Università degli animali. La frequenza del controllo comportamentale può essere settimanale o mensile o una combinazione dei due (cioè, mensili e settimanali quando uno si aspetta di vedere la più grande differenza altrove).
Nota: Murini studi comportamentali sono in gran parte sesso/età/ceppo-dipendente, e pertanto è essenziale per raccogliere i punti di tempo proprio e rimanere coerenti attraverso gruppi sperimentali. Fattori ambientali (ad es., profumi, rumore, temperatura, umidità illuminazione, ecc.) notevolmente influenzano il comportamento e l'ansia nei topi. Provare a ridurre questi fattori ambientali per quanto possibili.
1. aperto campo prova
Nota: Prima del test comportamentali, gli animali dovrebbero essere abituata alla camera dove il test si svolgerà per 10-15 min prima dell'inizio della prova. Accertarsi che dispositivi di protezione personale e tutte le attrezzature locali vengono seguite linee guida per i protocolli dei test comportamentali.
Nota: Nessun addestramento prima della prova.
<ol><li>Assicurarsi che il computer e il programma OFT sono, in esecuzione e correttamente connesso alla fotocamera o casella campo aperto. Fare clic sul programma smartware, l'icona di campo aperto e "OK". Ha scelto la fonte di "convertitore analogico digitale" tra le opzioni della fotocamera. Fare clic su "rilevamento" e assicurarsi che lo spazio intero campo è visualizzato e che le dimensioni sono 30 x 30 cm. Nota: Attrezzatura layout possono variare a seconda dei vincoli di spazio, ma assicurarsi che il computer e il campo aperto apparato è vicino a vicenda in una stanza ben illuminata per la cattura video corretto.</li>
	<li>Fare clic su "taratura" "istantanea" e poi "OK" per assicurarsi che il mouse viene rilevato all'interno dei confini del campo aperto. Fare clic su "tempo" per pre-impostare una quantità di tempo per testare i topi; in questo caso, impostare 5 min.</li>
	<li>Immettere gli argomenti facendo clic sull'icona di "soggetti". Fare clic su "utilità di pianificazione" ed evidenziare tutti i test per soggetto e quindi fare clic sulla doppia freccia verde e "fase uno, sessione uno;" questo porterà in tutti i soggetti al fine di iniziare a raccogliere dati.</li>
	<li>Posizionare il mouse al centro del campo aperto e clicca sull'icona "start" per richiedere il programma per iniziare la registrazione. Testare un solo mouse alla volta.</li>
	<li>Una volta completato 5 min, il programma passa automaticamente al prossimo argomento. In questo caso, rimuovere il mouse che ha completato il test e inserire il prossimo soggetto in campo aperto. Cliccare su "start".</li>
	<li>Pulire l'apparecchio. Ripetere i passaggi da 1.3-1.4 per i restanti soggetti.</li>
	<li>Al fine di analizzare i dati una volta che tutti i soggetti sono passati attraverso test, fare clic sull'icona "analizzare" nella parte superiore destra dello schermo. Fare clic su "analizzare" nuovamente e quindi "relazione di sintesi". Facoltativamente, esportare i dati su una chiavetta USB.</li>
</ol>2. maglia Test
Nota: La superficie e le dimensioni della mesh a MT possono influenzare le prestazioni. A MT, se un mouse cade entro i primi 10 s durante il periodo di raccolta primi 2 punti, sarà rimesso sulla mesh immediatamente per un secondo tentativo. La mesh utilizzata nel presente documento era una rete metallica, con i fori della maglia circa 1,5 mm di diametro.
Nota: Eseguire questi test allo stesso tempo del giorno è consigliato, poiché i parametri fisiologici e biochimici fluttuano durante tutta la giornata. Peso corporeo può influenzare le prestazioni in questo test e pertanto deve essere preso in considerazione.
<ol><li>Posizionare un mouse al centro di una mesh e invertire la maglia almeno 20 cm sopra un contenitore trasparente. Una volta invertito, avviare il timer.</li>
	<li>Tempo e registrare il tempo di latenza a cadere. Se il mouse non rientra entro 60 s, dargli un punteggio di 60 s e condotta no ulteriori test. Consentire il mouse a riposare per almeno 5 min. Questa è la fine della prova 1.</li>
	<li>Pulire giù l'attrezzatura e durante l'intervallo Inter-prova 5-min, prova un secondo mouse, se necessario. Ripetere i passaggi da 2.1-2.2 per le prove 2 e 3, se necessario (fino a quando il mouse non segna 60 s, dovrebbero essere sottoposti a tre prove).</li>
</ol>3. Rotarod Test
Nota: La superficie e il diametro dello stelo su RT possono influenzare le prestazioni. Su RT, se un mouse cade entro i primi 10 s durante i primi punti di tempo 2 collezione, metterlo sulla barra immediatamente per un secondo tentativo.
Nota: Eseguire questi test allo stesso tempo del giorno è consigliato, poiché i parametri fisiologici e biochimici fluttuano durante tutta la giornata. Peso corporeo può influenzare le prestazioni in questo test e pertanto deve essere preso in considerazione.
<ol><li>Accendere l'IITC rotarod e il computer. Garantire che essi siano collegati correttamente per la registrazione di dati.</li>
	<li>Assicurarsi che il programma è in esecuzione il protocollo accelerato. Impostare la lunghezza desiderata del rotarod test su xxx (l'intervallo valido è 000 e 999); in questo caso, premere 300 *. Impostare il numero di corsie da utilizzarsi per xxx (l'intervallo valido è 001 attraverso 005); in questo caso, premere 005 *. Impostare la velocità di partenza di xxx rpm (immettere 3005 per 5 giri/min; l'intervallo valido è 001 attraverso 045); in questo caso, premere 004 *.</li>
	<li>Impostare la velocità massima a xxx rpm (immettere 4.030 per 30 rpm; l'intervallo valido è 001 attraverso 045); in questo caso, premere 040 *. Impostare la velocità di rampa a xxx in s (invio 5.030 per una rampa di 30 s per velocità massima; l'intervallo valido è 000 e 999); in questo caso premere 300 *. Impostare l'unità su modalità mouse (immettere 6001 per mouse avanti e 6002 per mouse inverso); in questo caso, premere 6001 *.</li>
	<li>Garantire che tutte le corsie magnetizzate sono bilanciate prima di iniziare la prova. Posizionare un mouse in ogni corsia del rotarod.</li>
	<li>Premere start per avviare il programma. Mentre i topi cadono, rimuoverli dal loro corsie prontamente per garantire che essi non "inciampare" le altre corsie.</li>
	<li>Consentire i topi a riposare per un intervallo Inter-trial di 10 min. Questa è la fine della prova 1. Durante l'intervallo Inter-trial, pulire l'apparecchiatura e inizia la prova per la prossima serie di topi.</li>
	<li>Ripetere i passaggi 4-6 come necessario. Se un mouse rimane sul rotarod per la versione di prova completa 5-min, ulteriori prove non sono necessarie per quel mouse.</li>
</ol>

<ol>
	<li>Osmon, K. J., 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=Systemic+Gene+Transfer+of+a+Hexosaminidase+Variant+Using+an+scAAV9.47+Vector+Corrects+GM2+Gangliosidosis+in+Sandhoff+Mice.">Systemic Gene Transfer of a Hexosaminidase Variant Using an scAAV9.47 Vector Corrects GM2 Gangliosidosis in Sandhoff Mice.</a> Human Gene Therapy. 27 (7), 497-508 (2016).</li><li>Brooks, S. P., 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=Tests+to+assess+motor+phenotype+in+mice:+a+user's+guide.">Tests to assess motor phenotype in mice: a user's guide.</a> Nature Reviews, Neuroscience. 10, 519-529 (2009).</li><li>Ma, M., Basso, D. M., Walters, P., Stokes, B. T., Moser, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Behavioural+and+histological+outcomes+following+graded+spinal+cord+contusion+injury+in+the+C57Bl/6+mouse.">Behavioural and histological outcomes following graded spinal cord contusion injury in the C57Bl/6 mouse.</a> Exp. Neurol. 169, 239-254 (2001).</li><li>Menalled, L. 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=Early+motor+dysfunction+and+striosomal+distribution+of+huntingtin+microaggregates+in+Huntington's+disease+knock-in+mice.">Early motor dysfunction and striosomal distribution of huntingtin microaggregates in Huntington's disease knock-in mice.</a> J.Neurosci. 22, 8266-8276 (2002).</li><li>Grusser, C., Grusser-Cornehls, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Improvement+in+motor+performance+of+Weaver+mutant+mice+following+lesion+of+the+cerebellum.">Improvement in motor performance of Weaver mutant mice following lesion of the cerebellum.</a> Behav. Brain Res. 97, 189-194 (1998).</li><li>De Leonibus, E., 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=Spatial+deficits+in+a+mouse+model+of+Parkinson's+disease.">Spatial deficits in a mouse model of Parkinson's disease.</a> Psychopharmacology (Berl). 194, 517-525 (2007).</li><li>Morris, M., Koyama, A., Masliah, E., Mucke, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tau+Reduction+Does+Not+Prevent+Motor+Deficits+in+Two+Mouse+Models+of+Parkinson's+Disease.">Tau Reduction Does Not Prevent Motor Deficits in Two Mouse Models of Parkinson's Disease.</a> PLoS ONE. 6 (12), 1-7 (2011).</li><li>Abo-ouf, 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=Deletion+of+tumour+necrosis+factor-&#945;+ameliorates+neurodegeneration+in+Sandhoff+disease+mice.">Deletion of tumour necrosis factor-&#945; ameliorates neurodegeneration in Sandhoff disease mice.</a> Human Molecular Genetics. , 1-16 (2013).</li><li>Dumont, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Behavioral+Phenotyping+of+Mouse+Models+of+Neurodegeneration.">Behavioral Phenotyping of Mouse Models of Neurodegeneration.</a> Neurodegeneration : Methods and Protocols, Methods in Molecular Biology. 793, 229-237 (2011).</li><li>Cabe, P. A., Tilson, H. A., Mitchell, C. L., Dennis, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+simple+recording+grip+strength+device.">A simple recording grip strength device.</a> Pharmacol. Biochem. 8, 101-102 (1978).</li><li>Barn&#275;oud, P., Loliver, J., Sanger, D., Moser, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantitative+motor+assessment+in+FALS+mice:+a+longitudinal+study.">Quantitative motor assessment in FALS mice: a longitudinal study.</a> Neuroreport. 8, 2861-2865 (1997).</li><li>Lui, Y., 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=Mouse+model+of+GM2+activator+deficiency+manifests+cerebellar+pathology+and+motor+impairment.">Mouse model of GM2 activator deficiency manifests cerebellar pathology and motor impairment.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. 94, 8133-8143 (1997).</li><li>Sango, K., 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=Mouse+models+of+Tay-Sachs+and+Sandhoff+diseases+differ+in+neurologic+phenotype+and+ganglioside+metabolism.">Mouse models of Tay-Sachs and Sandhoff diseases differ in neurologic phenotype and ganglioside metabolism.</a> Nature Genetics. 11 (2), 170-176 (1995).</li><li>Jones, B. J., Roberts, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+rotarod+suitable+for+quantitative+measurements+of+motor+inco-ordination+in+na&#239;ve+mice.">A rotarod suitable for quantitative measurements of motor inco-ordination in na&#239;ve mice.</a> Nauyn-Schmiedebergs Arch. Pharmacol. 259 (2), 211 (1968).</li><li>Deacon, R. M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measuring+the+Strength+of+Mice.">Measuring the Strength of Mice.</a> Journal of Visualized Experiments JoVE. (76), (2013).</li></ol>

Gli autori non hanno nulla a rivelare.

Per tutti i test, pulire e disinfettare la superficie per ridurre al minimo i contagi e distrattori ai topi. Inoltre, essere certi che i topi sono dato sufficienti periodi di riposo tra una prova e tra comportamentale prove quando si utilizza l'OFT, RR e Mt.
Nell'OFT, è fondamentale che ogni mouse è posizionato al centro di campo aperto e che il programma viene avviato al momento del rilascio del mouse verso il centro. Essere sicuri che non ci sono nessun movimenti della mano che i sensori ...

L'obiettivo dei test comportamentali è misurare la caratterizzazione fenotipica, sia in studi per un nuovo modello murino di malattie che colpiscono il sistema nervoso centrale o per una versione di prova di un nuovo trattamento. Ci sono una varietà di test comportamentali da scegliere. La spiegazione razionale per l'utilizzo di una combinazione di test comportamentali è spesso completamente per valutare i risultati di trattamento pre-clinico. La batteria di test comportamentali nel presente documento comprende la prova di campo aperto (OFT), la prova della maglia (MT) e il rotarod test (RR).
L'OFT è usato come una misura di attività locomotrice generale1,2,3,4,5,6,7. Questa valutazione permette il mouse per muoversi liberamente in un campo aperto, e le misurazioni effettuate sono i movimenti del mouse nel corso della prova del comportamento. Le analisi quantitative effettuate con un OFT comprendono allevamento, lunghezza percorsa, tempo trascorso movimento (ad es., camminare e correre) ed i cambiamenti in attività nel corso del tempo (ad es., salto e più lento/iperattivo movimenti), motivo per cui è utile e analisi approfondita del comportamento del roditore.
La MT è utilizzato per valutare la forza dei topi1,2,8,9,10,11. L'uso di tutte e quattro le membra per appendere fuori di una rete di griglia metallica consente la misurazione non invasiva della capacità dei topi per mostrare tensione sostenuta arto mentre opporre gli effetti della gravità. Questa valutazione avviene posizionando un cursore del mouse su una maglia invertita e temporizzazione sua latenza a cadere. Questo test valuta la forza muscolare del mouse misurando quanto tempo può contenere se stesso sullo schermo invertito prima di cadere.
Il RR valuta il coordinamento del mouse mentre si utilizza l'accelerante protocollo1,2,7,8,9,12,13. L'apparato di rotarod è costituito da una trave cilindrica che ruota in aria a partire da 4 giri/min. Il mouse può imparare questa abilità di coordinazione motoria e quindi è sfidato da un aumento lento, incrementale fino a 40 giri/min. Classicamente, il protocollo di velocità costante è una misura della forza muscolare, mentre il protocollo di accelerazione per il RR valuta la coordinazione, la resistenza e la forza muscolare1,2,7, 14.
I vantaggi di queste tre prove comportamentali sono che che sono ampiamente accettate in tutto il roditore comportamentale prova comunità2,7,8,9e quando presi non solo come la somma del prove individuali, ma collettivamente, può essere utilizzato come una valutazione globale del comportamento fenotipico quando indagare i diversi risultati di trattamenti sperimentali. L'OFT è uno dei test solo per attività locomotrice nel complesso2. La RR è anche uno dei pochi modi per valutare coordinamento2, diversi da quelli per l'utilizzo di software di analisi di andatura, che non verrà discusso qui. Ci sono alcuni modi in cui può essere valutata la forza muscolare di un mouse; Tuttavia, utilizzando la MT, o un filo pendere test, è stato utilizzato prevalentemente nella letteratura ed è accettata come un metodo affidabile per testare la forza muscolare2,8,9,10, 11. molte altre tecniche per la misurazione di locomozione generali e il coordinamento sono estremamente che richiede tempo e non può produrre dati affidabili (ad es., tempi manualmente il movimento del mouse o manualmente pittura zampe per analisi del passo). I sistemi automatici per l'OFT e la RR aumentano l'affidabilità e la validità dei dati prodotti e risparmiare tempo e fatica.
Ad esempio, dato il neurodegeneration del modello del topo malattia di Sandhoff, durante l'esecuzione di questa batteria di test, l'OFT sarebbe il primo di questi test utilizzati per valutare le anomalie del motore che sono di solito visto in questo modello di topo a partire dai 3 mesi di età. I deficit nella coordinazione motoria dovrebbero anche diventare apparente inizio a 12 settimane di età. Deficit di forza muscolare dovrebbe iniziare circa 14 settimane di età, ma in definitiva diventano molto più significativi di 16 settimane.
Questi test sono utili quando lo studio delle malattie che causano danni significativi di motori, compreso di malattie neurodegenerative9 come Sandhoff malattia1,8,13, morbo di Parkinson7, Malattia di Huntington, sclerosi multipla. Il test può essere utilizzato anche per studiare l'invecchiamento e a formulare valutazioni comparative geriatriche o misure di salute. Disturbi della deambulazione e cambiamenti nella locomozione e l'equilibrio sono visti in molti di questi stati di malattia. Tuttavia, l'utilità di questi test non è limitata alle malattie con sintomi neuromuscolari prevalenti.
Siete pregati di notare che non ci sono stati nessun variabili di confusione notate per quanto riguarda la motivazione o la novità di una delle misure di test comportamentali descritte. È indispensabile per determinati stati di malattia e patologie che i ricercatori acquisiscano dati comportamentali preliminari prima il mouse presenta sintomi fenotipici; il ricercatore deve quindi periodicamente (ogni settimana) garantire che tutte le motorie sono contabilizzate. Molte malattie hanno una rapida insorgenza dei sintomi fenotipici e senza test settimanali, questi sintomi non sarebbero essere contabilizzati.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="629">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">IITC Life Sciences Rotarod with Series 8 computing software&#160;</td>
			<td style="width:127px;">IITC Life Sciences</td>
			<td align="right" style="width:119px;">755</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;">Square Open Field 45 x 45 x 40 cm (grey color). Other floor color available: white, black.</td>
			<td style="width:127px;">Harvard Aparatus (PanLab)</td>
			<td align="right">760190</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;">&#160;Open Field Preconfigured Module</td>
			<td style="width:127px;">Harvard Aparatus (PanLab)</td>
			<td align="right">760688</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;">Smart V3.0 Software Platform&#160;</td>
			<td style="width:127px;">Harvard Aparatus (PanLab)</td>
			<td align="right">760681</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;">Video converter (analog/digital)</td>
			<td style="width:127px;">Harvard Aparatus (PanLab)</td>
			<td align="right">760262</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;">Roof fixing sys for camera</td>
			<td style="width:127px;">Harvard Aparatus (PanLab)</td>
			<td align="right">760277</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;">Analog Sony Camera &#38; lenseNTSC</td>
			<td style="width:127px;">Harvard Aparatus (PanLab)</td>
			<td align="right">760505</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

battery of behavioral tests assessing general locomotion, muscular strength, and coordination in mice

Test comportamentali è utilizzato in studi pre-clinici per valutare gli effetti fenotipici ed esiti che dispone di una particolare malattia o un trattamento benessere e la salute dell'animale. Ci sono numerosi test comportamentali che possono essere applicate. Abbiamo selezionato un test per la locomozione generale, campo aperto test (OFT); un test per la forza muscolare, la mesh testare (MT); e un test per il coordinamento, il rotarod test (RR). Test può essere realizzato su base settimanale o mensile. Come un test per la locomozione generale, l'OFT opere oggettivamente monitoraggio parametri di movimento mentre il mouse è in un'apparecchiatura di campo aperto. Il campo è in genere una finestra di 2' x 2', e i movimenti vengono registrati tramite telerilevamento laser o tramite acquisizione video. Il mouse è posizionato al centro del campo aperto e può spostarsi liberamente per il test. La MT utilizza la latenza per un mouse per cadere uno schermo invertito come una misura della forza muscolare. Un mouse è posizionato su uno schermo, che è invertito sopra una scatola trasparente ed è cronometrato per loro latenza a cadere. Vengono eseguite tre prove, con il meglio delle tre prove ha segnate per quel giorno. Un punteggio di 60 s è il tempo massimo è rimasto un mouse invertito. I topi sono dati un periodo di riposo di 5 minuti tra tentativi di prova di mesh. Infine, un protocollo accelerato sulla RR valuta resistenza e coordinazione motoria. Durante un periodo di prova, un mouse cammina su una canna rotante in quanto aumenta in velocità da 4 giri/min a 40 giri al minuto oltre 5 min. La prova termina quando il mouse tocca il sensore di pressione magnetizzata al momento di cadere. Ogni mouse subisce tre prove, e la prova migliore è segnata per quel giorno. Questo dati comportamentali combinati consentono la valutazione globale della mobilità, coordinazione, forza e movimento degli animali da esperimento. Almeno due delle tre misure di test comportamentali deve mostrare miglioramento per un animale a qualificarsi come avendo complessiva migliorata funzione motoria.

Gli animali di studio possono subire il paradigma comportamentale prova settimanale o mensile per ospitare i punti di tempo necessario richiesti per l'analisi. Vedere la Figura 1 per esempi sui tempi di test comportamentali. Nei dati rappresentativi qui sotto, preso da Osmon ha et al. (2016), i topi hanno subito la batteria di test comportamentali mensile, cominciando a 12 settimane di età, fino al loro endpoint umano circa 40 settimane di età. I tempi di test ...

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Battery of Behavioral Tests Assessing General Locomotion, Muscular Strength, and Coordination in Mice

Test comportamentali è utilizzato in studi pre-clinici per valutare gli effetti fenotipici di una malattia o un trattamento benessere di un animale. Al fine di valutare globalmente funzionamento del motore, abbiamo selezionato le prove per la locomozione generale, forza muscolare e di coordinazione: campo aperto-test, il test di rete e il rotarod test, rispettivamente.

Batteria di comportamentali test valutazione generale locomozione, forza muscolare e coordinazione in topi

Behavioral testing is used in pre-clinical trials to assess the phenotypic effects and outcomes that a particular disease or treatment has on the ...

battery-behavioral-tests-assessing-general-locomotion-muscular

Research

JoVE Journal

Behavior

13.5K Views.  Queen's University. Test comportamentali è utilizzato in studi pre-clinici per valutare gli effetti fenotipici di una malattia o un trattamento benessere di un animale. Al fine di valutare globalmente funzionamento del motore, abbiamo selezionato le prove per la locomozione generale, forza muscolare e di coordinazione: campo aperto-test, il test di rete e il rotarod test, rispettivamente.

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Shallow Water (Paddling) Variants of Water Maze Tests in Mice

When Richard Morris devised his water maze in 19817, most behavioral work was done in rats. However, the greater understanding of mouse genetics led to the mouse becoming increasingly important. But researchers found that some strains of mutant mice were prone to problems like passively floating or diving when they were tested in the Morris water maze11. This was unsurprising considering their natural habitat; rats swim naturally (classically, the "sewer rat"), whereas mice evolved in the dry areas of central Asia.
To overcome these problems, it was considered whether shallow water would be a sufficient stimulus to provide escape motivation for mice. This would also avoid the problems of drying the small creatures with a towel and then putting them in a heated recovery chamber to avoid hypothermia, which is a much more serious problem than with rats; the large ratio of surface area to volume of a mouse makes it particularly vulnerable to rapid heat loss.
Another consideration was whether a more natural escape strategy could be used, to facilitate learning. Since animals that fall into water and swim away from the safety of the shore are unlikely to pass on their genes, animals have evolved a natural tendency to swim to the edge of a body of water. The Morris water maze, however, requires them to swim to a hidden platform towards the center of the maze - exactly opposite to their evolved behavior. Therefore the paddling maze should incorporate escape to the edge of the apparatus. This feature, coupled with the use of relatively non-aversive shallow water, embodies the "Refinement" aspect of the "3 Rs" of Russell and Burch8.
Various types of maze design were tried; the common feature was that the water was always shallow (2 cm deep) and escape was via a tube piercing the transparent wall of the apparatus. Other tubes ("false exits") were also placed around the walls but these were blocked off. From the inside of the maze all false exits and the single true exit looked the same. Currently a dodecagonal (12-sided) maze is in use in Oxford, with 12 true/false exits set in the corners. In a recent development a transparent paddling Y-maze has been tested successfully.

Shallow Water Paddling Variants of Water Maze Tests in Mice

Mice can swim, but many strains appear to find this activity stressful. To overcome this problem mazes have been devised where escape from shallow water is used to motivate behaviour. These have been demonstrated to support learning at least as good as the traditional and widely used Morris water maze.

Acque poco profonde (Paddling) Varianti di test labirinto d&#39;acqua nei topi

When Richard Morris devised his water maze in 19817, most behavioral work was done in rats. However, the greater understanding of mouse genetics led to ...

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Comportamento

Marble Burying and Nestlet Shredding as Tests of Repetitive, Compulsive-like Behaviors in Mice

Obsessive-compulsive disorder (OCD) and autism spectrum disorders (ASD) are serious and debilitating psychiatric conditions and each constitutes a significant public health concern, particularly in children. Both of these conditions are highlighted by the repeated expression of meaningless behaviors. Individuals with OCD often show checking, frequent hand washing, and counting. Children with ASDs also engage in repetitive tapping, arm or hand flapping, and rocking. These behaviors can vary widely in intensity and frequency of expression. More intense forms of repetitive behaviors can even result in injury (e.g.&#160;excessive grooming, hand washing, and self-stimulation). These behaviors are therefore very disruptive and make normal social discourse difficult. Treatment options for repetitive behaviors in OCD and ASDs are somewhat limited and there is great interest in developing more effective therapies for each condition. Numerous animal models for evaluating compulsive-like behaviors have been developed over the past three decades. Perhaps the animal models with the greatest validity and ease of use are the marble burying test and the nestlet shredding test. Both tests take advantage of the fact that the target behaviors occur spontaneously in mice. In the marble burying test, 20 marbles are arrayed on the surface of clean bedding. The number of marbles buried in a 30 min session is scored by investigators blind to the treatment or status of the subjects. In the nestlet shredding test, a nestlet comprised of pulped cotton fiber is preweighed and placed on top of cage bedding and the amount of the nestlet remaining intact after a 30 min test session is determined. Presently, we describe protocols for and show movie documentation of marble burying and nestlet shredding. Both tests are easily and accurately scored and each is sensitive to small changes in the expression of compulsive-like behaviors that result from genetic manipulations, disease, or head injury.

Disease, head injury, genetic modifications, and treatment of mice with drugs can have profound effects on behavior. Utilizing well-characterized and validated approaches such as marble burying and nestlet shredding, compulsive-like behaviors can be documented accurately in mice as models of human obsessive-compulsive disorder and autism spectrum disorder.

Obsessive-compulsive disorder (OCD) and autism spectrum disorders (ASD) are serious and debilitating psychiatric conditions and each constitutes a ...

Operant Procedures for Assessing Behavioral Flexibility in Rats

Executive functions consist of multiple high-level cognitive processes that drive rule generation and behavioral selection. An emergent property of these processes is the ability to adjust behavior in response to changes in one&#8217;s environment (i.e., behavioral flexibility). These processes are essential to normal human behavior, and may be disrupted in diverse neuropsychiatric conditions, including schizophrenia, alcoholism, depression, stroke, and Alzheimer&#8217;s disease. Understanding of the neurobiology of executive functions has been greatly advanced by the availability of animal tasks for assessing discrete components of behavioral flexibility, particularly strategy shifting and reversal learning. While several types of tasks have been developed, most are non-automated, labor intensive, and allow testing of only one animal at a time. The recent development of automated, operant-based tasks for assessing behavioral flexibility streamlines testing, standardizes stimulus presentation and data recording, and dramatically improves throughput. Here, we describe automated strategy shifting and reversal tasks, using operant chambers controlled by custom written software programs. Using these tasks, we have shown that the medial prefrontal cortex governs strategy shifting but not reversal learning in the rat, similar to the dissociation observed in humans. Moreover, animals with a neonatal hippocampal lesion, a neurodevelopmental model of schizophrenia, are selectively impaired on the strategy shifting task but not the reversal task. The strategy shifting task also allows the identification of separate types of performance errors, each of which is attributable to distinct neural substrates. The availability of these automated tasks, and the evidence supporting the dissociable contributions of separate prefrontal areas, makes them particularly well-suited assays for the investigation of basic neurobiological processes as well as drug discovery and screening in disease models.

The ability to assess executive functions such as behavioral flexibility in rats is useful for investigating the neurobiology of cognition in both intact animals and disease models. Here we describe automated tasks for assessing strategy shifting and reversal learning, which are particularly sensitive to disruptions in prefrontal cortical networks.

Procedure operante per la Valutazione di flessibilità comportamentale in Rats

Executive functions consist of multiple high-level cognitive processes that drive rule generation and behavioral selection. An emergent property of these ...

Asymmetric Walkway: A Novel Behavioral Assay for Studying Asymmetric Locomotion

Behavioral assays are commonly used for the assessment of sensorimotor impairment in the central nervous system (CNS). The most sophisticated methods for quantifying locomotor deficits in rodents is to measure minute disturbances of unconstrained gait overground (e.g., manual BBB score or automated CatWalk). However, cortical inputs are not required for the generation of basic locomotion produced by the spinal central pattern generator (CPG). Thus, unconstrained walking tasks test locomotor deficits due to motor cortical impairment only indirectly. In this study, we propose a novel, precise foot-placement locomotor task that evaluates cortical inputs to the spinal CPG. An instrumented peg-way was used to impose symmetrical and asymmetrical locomotor tasks mimicking lateralized movement deficits. We demonstrate that shifts from equidistant inter-stride lengths of 20% produce changes in the forelimb stance phase characteristics during locomotion with preferred stride length. Furthermore, we propose that the asymmetric walkway allows for measurements of behavioral outcomes produced by cortical control signals. These measures are relevant for the assessment of impairment after cortical damage.

Here, we present a protocol to quantify precise stepping in rodents. Cortical and the spinal central pattern generator signals are required for precise foot-placement during obstructed locomotion. We report here the novel constrained walking task that directly examines precise stepping behavior.

Asimmetrica Passerella: A Novel comportamentale saggio per lo Studio Asymmetric Locomozione

Behavioral assays are commonly used for the assessment of sensorimotor impairment in the central nervous system (CNS). The most sophisticated methods for ...

Assessment of Cocaine-induced Behavioral Sensitization and Conditioned Place Preference in Mice

It is thought that rewarding experiences with drugs create strong contextual associations and encourage repeated intake. In turn, repeated exposures to drugs of abuse make lasting alterations in the brain function of vulnerable individuals, and these persistent alterations likely serve to maintain the maladaptive drug seeking and taking behaviors characteristic of addiction/dependence2. In rodents, reward experience and contextual associations are frequently measured using the conditioned place preference assay, or CPP, wherein preference for a previously drug-paired context is measured. Behavioral sensitization, on the other hand, is an increase in a drug-induced behavior that develops progressively over repeated exposures. Since sensitized behaviors can often be measured after several months of drug abstinence, depending on the dose and length of initial exposure, they are considered observable correlates of lasting drug-induced plasticity. Researchers have found these assays useful in determining the neurobiological substrates mediating aspects of addiction as well as assessing the potential of different interventions in disrupting these behaviors. This manuscript describes basic, effective protocols for mouse CPP and locomotor behavioral sensitization to cocaine.

This protocol is intended to enable researchers to conduct experiments designed to test these aspects of addiction using the conditioned place preference and locomotor behavioral sensitization assays.

Valutazione della cocaina indotta sensibilizzazione comportamentale e conditioned place preference nei topi

It is thought that rewarding experiences with drugs create strong contextual associations and encourage repeated intake. In turn, repeated exposures to ...

The Rodent Psychomotor Vigilance Test (rPVT): A Method for Assessing Neurobehavioral Performance in Rats and Mice

The human Psychomotor Vigilance Test (PVT) is a widely used procedure for measuring changes in fatigue and sustained attention. The present article describes a rodent version of the PVT&#8212;termed the &#34;rPVT&#34;&#8212;that measures similar aspects of attention (i.e., performance accuracy, motor speed, premature responding, and lapses in attention). Data are presented that demonstrate both the short- and long-term usefulness of the rPVT when employed with laboratory rats. Rats easily learn the rPVT, and learning to perform the basic procedure takes less than two weeks of training. Once acquired, rat performances in the rPVT show a high degree of similarity to these same performance measures in the human PVT, including similarities in, lapses in attention, reaction times, vigilance decrements across session time (i.e., the human &#34;time-on-task&#34; effects), and the response-stimulus interval (RSI) effect described for humans. Thus the rPVT can be an extremely valuable tool for assessing the effects of a wide range of variables on sustained attention quite similar to human PVT performances, and thus can be useful for developing novel treatments for neurobehavioral dysfunctions.

The Rodent Psychomotor Vigilance Test rPVT: A Method for Assessing Neurobehavioral Performance in Rats and Mice

A rat version of the human Psychomotor Vigilance Test (PVT) is described that measures aspects of attention similar to those measured with the human PVT, including aspects of human vigilance such as performance accuracy, motor speed, premature responding, and lapses in attention.

Il roditore psicomotorio vigilanza Test (rPVT): un metodo per la valutazione delle prestazioni neurocomportamentali in ratti e topi

The human Psychomotor Vigilance Test (PVT) is a widely used procedure for measuring changes in fatigue and sustained attention. The present article ...

Assessing Working Memory in Children: The Comprehensive Assessment Battery for Children &#8211; Working Memory (CABC-WM)

The Comprehensive Assessment Battery for Children - Working Memory (CABC-WM) is a computer-based battery designed to assess different components of working memory in young school-age children. Working memory deficits have been identified in children with language-based learning disabilities, including dyslexia1,2 and language impairment3,4, but it is not clear whether these children exhibit deficits in subcomponents of working memory, such as visuospatial or phonological working memory. The CABC-WM is administered on a desktop computer with a touchscreen interface and was specifically developed to be engaging and motivating for children. Although the long-term goal of the CABC-WM is to provide individualized working memory profiles in children, the present study focuses on the initial success and utility of the CABC-WM for measuring central executive, visuospatial, phonological loop, and binding constructs in children with typical development. Immediate next steps are to administer the CABC-WM to children with specific language impairment, dyslexia, and comorbid specific language impairment and dyslexia.

Working memory predicts a significant amount of variance for a variety of cognitive tasks, including speaking, reading, and writing. However, few tools are available to assess working memory in children. We present an innovative, computer-based battery that comprehensively assesses different components of working memory in school-age children.

Valutazione della memoria di lavoro nei bambini: la batteria di valutazione completa per i bambini - memoria di lavoro (CABC-WM)

The Comprehensive Assessment Battery for Children - Working Memory (CABC-WM) is a computer-based battery designed to assess different components of ...

Systematic Assessment of Well-Being in Mice for Procedures Using General Anesthesia

In keeping with the 3R Principle (Replacement, Reduction, Refinement) developed by Russel and Burch, scientific research should use alternatives to animal experimentation whenever possible. When there is no alternative to animal experimentation, the total number of laboratory animals used should be the minimum needed to obtain valuable data. Moreover, appropriate refinement measures should be applied to minimize pain, suffering, and distress accompanying the experimental procedure. The categories used to classify the degree of pain, suffering, and distress are non-recovery, mild, moderate, or severe (EU Directive 2010/63). To determine which categories apply in individual cases, it is crucial to use scientifically sound tools.
The well-being-assessment protocol presented here is designed for procedures during which general anesthesia is used. The protocol focuses on home cage activity, the Mouse Grimace Scale, and luxury behaviors such as burrowing and nest building behavior as indicators of well-being. It also uses the free exploratory paradigm for trait anxiety-related behavior. Fecal corticosterone metabolites as indicators of acute stress are measured over the 24-h post-anesthetic period.
The protocol provides scientifically solid information on the well-being of mice following general anesthesia. Due to its simplicity, the protocol can easily be adapted and integrated in a planned study. Although it does not provide a scale to classify distress in categories according to the EU Directive 2010/63, it can help researchers estimate the degree of severity of a procedure using scientifically sound data. It provides a way to improve the assessment of well-being in a scientific, animal-centered manner.

We developed a protocol to assess well-being in mice during procedures using general anesthesia. A series of behavioral parameters indicating levels of well-being as well as glucocorticoid metabolites were analyzed. The protocol can serve as a general aid to estimate the degree of severity in a scientific, animal-centered manner.

Valutazione sistematica del benessere nei topi per procedure usando l'anestesia generale

In keeping with the 3R Principle (Replacement, Reduction, Refinement) developed by Russel and Burch, scientific research should use alternatives to animal ...

Assessing Activity-based Anorexia in Mice

Rodents develop activity-based anorexia (ABA) when exposed to a restricted feeding schedule and allowed free access to a running wheel. These conditions lead to a life-threatening reduction in body weight. However, rodents exposed to only one of these conditions ultimately adapt to re-establish normal body weight. Although increased running coupled with reduction in voluntary food intake appear paradoxical under ABA conditions, ABA behavior is observed across numerous mammalian species. 
The ABA paradigm provides an animal model for anorexia nervosa (AN), an eating disorder with severe dysregulation of appetite-behavior. Subjects are singly housed with free access to a running wheel. Each day, the subject is offered food for a limited amount of time. During the course of the experiment, a subject's body weight decreases from high activity and low caloric intake. The duration of the study varies based on how long food is offered daily, the type of food offered, the strain of mouse, if drugs are being tested, and environmental factors.
A lack of effective pharmacological treatments for AN patients, their low quality of life, high cost of treatment, and their high mortality rate indicate the urgency to further research AN. We provide a basic outline for performing ABA experiments with mice, offering a method to investigate AN-like behavior in order to develop novel therapies. This protocol is optimized for use in Balb/cJ mice, but can easily be manipulated for other strains, providing great flexibility in working with different questions, especially related to genetic factors of ABA.

Mice individually housed with a running wheel while given limited access to food develop reductions in food consumption and increase activity on the running wheel. This experimental phenomenon is called activity-based anorexia. This paradigm provides an experimental tool for studying the neurobiology and behaviors underlying aspects of anorexia nervosa.

Valutazione basata sulle attività di anoressia in topi

Rodents develop activity-based anorexia (ABA) when exposed to a restricted feeding schedule and allowed free access to a running wheel. These conditions ...

The Unpredictable Chronic Mild Stress Protocol for Inducing Anhedonia in Mice

Depression is a highly prevalent and debilitating condition, only partially addressed by current pharmacotherapies. The lack of response to treatment by many patients prompts the need to develop new therapeutic alternatives and to better understand the etiology of the disorder. Pre-clinical models with translational merits are rudimentary for this task. Here we present a protocol for the unpredictable chronic mild stress (UCMS) method in mice. In this protocol, adolescent mice are chronically exposed to interchanging unpredictable mild stressors. Resembling the pathogenesis of depression in humans, stress exposure during the sensitive period of mice adolescence instigates a depressive-like phenotype evident in adulthood. UCMS can be used for screenings of antidepressants on the variety of depressive-like behaviors and neuromolecular indices. Among the more prominent tests to assess depressive-like behavior in rodents is the sucrose preference test (SPT), which reflects anhedonia (core symptom of depression). The SPT will also be presented in this protocol. The ability of UCMS to induce anhedonia, instigate long-term behavioral deficits and enable reversal of these deficits via chronic (but not acute) treatment with antidepressants strengthens the protocol&#39;s validity compared to other animal protocols for inducing depressive-like behaviors.

Here we present the unpredictable chronic mild stress protocol in mice. This protocol induces a long-term depressive-like phenotype and enables to assess the efficacy of putative antidepressants in reversing the behavioral and neuromolecular depressive-like deficits.

Il protocollo di sforzo delicato cronico imprevedibile per indurre anedonia in topi

Depression is a highly prevalent and debilitating condition, only partially addressed by current pharmacotherapies. The lack of response to treatment by ...