Inchworming：BTBRにおける新規モーター常<em&gt; T<sup&gt; +</sup&gt; Itpr3<sup&gt; TF</sup</em自閉症の&gt; / Jマウスモデル

要約

Inchwormingは十分なおがくずのベッドでのテストケージに入れたときBTBR T ⁺ Itpr ^3TF / J（BTBR）マウスで表示される反復性の高い同期掘削運動である。手順は、少年の社会的相互作用プロトコルの変形例であり、自閉症スペクトラム障害に関連した反復運動常を評価するためにここで使用されます。

要約

自閉症スペクトラム障害（ASD）は、制限された興味を持って減少した相互の社会的相互作用、通信異常、および反復行動によって特徴づけられる行動定義されている神経発達障害である。診断は臨床基準に基づいているため、この不均一性障害のいずれかの関連する可能性の齧歯類モデルは、理想的には、これらの多様な行動特性を再現する必要があります。 BTBR T ⁺ Itpr3 ^TF / J（BTBR）マウスなどの増加グルーミングだけでなく、認知硬直などの反復行動を表示する、ASDの確立された動物モデルである。社会的相互作用および目的に関して、若年プレイテストは、ASDの複数のげっ歯類モデルにおいて有効に用いられている。ここでは、BTBRマウスをおがくずのベッドを含む少年社会的相互作用の筐体でテストしたとき、彼らは繰り返し同期掘削の動きを表示することを示している。と称されるこの反復的な運動行動、「inchworming」は、命名された床の上を水平に移動しながら、マウスが示す動きのステレオタイプな性質のため。 Inchwormingマウスは、内向きと外向きの1運動1以上を実行する、ベッドを移動させるために同期して、その前後と後肢を使用する必要があります。 BTBRとC56BL/6J（B6）マウスの両方がこの挙動を示すが、BTBRマウスは有意に高い期間と頻度inchwormingのとベッドのエンクロージャ内に置かれたときinchworming開始まで低下し、待ち時間を示しています。我々は、この新たに説明した動作を容易にASDの動物モデルにおいて測定することができる反復運動常の尺度を提供すると結論付けている。

概要

異常な社会的相互性、コミュニケーションにおける障害、および反復的な/常同行動^1：自閉症スペクトラム障害（ASD）の病態生理は不明のままであるが、診断は大きく3つの症状カテゴリーの存在に依存する。ほとんどの齧歯類モデルは、同時に単一の動物に3つのすべての症状を再現することはできません。このようにして、確実に障害の一部またはすべての側面をシミュレートすることができますモデルは、効果的な予防と治療戦略の開発のための大きな価値を保持します。 ASDのすべての3つの側面が表示されない1つのモデルはBTBRマウス^1,2である。

超音波発声および社会的アプローチアッセイと組み合わせて、若年社会的相互作用試験は、一般に小児ASDのマウスモデルを特徴付けるために使用され;これらのテストの測定値は、ASDのコアの特徴を表す異常な社会的行動を減少させます。若年社会的相互作用試験に加えて、他の多くの試験は、ASDの動物モデルにおいて常同行動を測定するために使用されてきた。例えば、オブジェクトを覆うように努力スナウトと前足を使用して寝具材料を変位させる、動物の傾向を調べ、ガラス玉覆い隠し試験は^、3,4嫌悪刺激に応答して発生強迫常同行動を測定すると考えられている。したがって、掘削試験は、ASDの動物モデルおよびげっ歯類^3,5-7の異なる種で、この反復的な行動を定量化するために実施されてきた。掘削動作は寝具材料を変位させるスナウトまたは足の明らかな指向の行動として定義され、反復的な運動行動⁴の敏感なパラメーターであると仮定されている。

ここで、我々は、マウスのBTBR株中で「inchwormingを」と呼ばれた、掘るの新しいタイプを報告します。この新規な挙動の特徴付けは、更に、valのために使用することができる反復運動行動のロバスト尺度を提供することができるこのようなASD、ハンチントン病や強迫行動^8,9などの齧歯類モデルのidation。私たちは、内側に寝具材料の変位につながる外側に同期移動が続く前後と後肢の少なくとも1同期運動として「inchworming」を定義します。これは多くの点で、典型的な掘削動作とは異なります。まず、inchwormingの動作は通常のエピソードとの組み合わせではなく、単一の孤立イベントとして観測される。これとは対照的に、掘削は、後肢または前部足³のいずれか一つの協調運動として発生する可能性があります。また、inchworming動きが行動を掘るの特徴である静止位置とは対照的に、エンクロージャの床の上を水平方向に発生する傾向がある。典型的な掘削行動がマウスのB6およびBTBR株で共通しているのに対し、最終的には、以下に述べるinchworming動作がマウスのBTBR近交系で頻繁に発生しますが、まれにB6の対照株で識別されていない ^{10。この研究で概説inchworming試験手順は、標準的な若年社会的相互作用プロトコル1の変形例を示す。}

ガラス玉覆い隠し、掘る、そして少年の遊びは、ASDのマウスモデルで異常な行動を測定するための値が確立されていることを考えると、inchwormingの動作では、常同行動のこれらの以前に定義された測定値を補完します。特に、inchworming動作は一般的に、ASD ^8,11で識別され、下位運動常の有用な尺度を提供しています。さらに、この新しいinchworming手順は、例えば、ASDなどの発達障害に関連する反復的な運動行動の分析のための追加の貴重なツールを研究者に提供することができる。

プロトコル

すべての手順は、カナダ動物管理委員会に合わせて行われ、カルガリー大学の動物実験委員会によって承認された。

1。動物の準備

1. （12時間）、試験前に一晩、マウスを分離します。これを行うには、自分自身、試験の前の日でケージで実験的分析に必要BTBRのすべてとB6マウス（P35-P40）を配置します。
2. 動物が新しい環境に慣らすしめる行動分析室で、試験前に30分を分離したマウスを置きます。

2。機器の準備

1. 試験室での取り外し可能な蓋付き30×30センチメートルプレキシガラスボックスを配置します。テーブルの上に箱を置いて、下から45°の角度にビデオカメラを配置。カメラのこの場所は、エンクロージャとマウスのフロア全体の可視化を可能にする。の壁からまぶしさを最小限に抑えるために赤外線ライトを使用ボックス。
2. 低ルクス環境下での撮影を最適化するために、赤外線機能を備えた高ズーム機能を有するビデオカメラを使用してください。マウスをボックス全体を通して可視化されるように画像を拡大囲いの上にカメラの焦点を合わせる。
3. おがくず寝具（約1インチの深さでなければなりません）と箱のフロア全体をカバーしています。

3試験手順

1. テストエンクロージャ内 - マウスの株内のペア（BTBRまたはB6-B6 BTBR）を配置します。
2. 試験室の照明をオフにします。
3. 部屋を記録し、終了するには、ビデオカメラを起動します。これは、マウスの挙動に実験者の影響を防ぐことができます。 11分間の活動を記録する。
4. 録音が完了したら、試験室を再入力し、元のホームケージにマウスを返す。
5. 、おがくずのベッドを処分70％エタノールで全試験ボックスを洗って、テストの底に新しいおがくずのベッドを配置しますエンクロージャ。
6. 内染色のペアの残りの手順全体を繰り返し、元のケージにマウスを返す。

注意：inchwormingデータの信頼性を確認するには、手順が異なるBTBR-BTBRとB6-B6対の組み合わせで、その後の日に繰り返すことができる。これは観察された挙動は、エンクロージャ内の特定のパートナーに依存しませんが、inchworming個々のことが保証されます。

4。データ解析

1. Inchwormingを効果的にベッドを変位1内側にして、共起その後の外側への移動を最小限に抑えて、動物の前後とHind-フィートの同期内向きと外向きの運動として定義されています。手動で10分のビデオで尺取虫する合計時間、周波数、および待ち時間を確認するために二回（一回各マウス用）各ビデオを見て、スコア。期間、頻度、およびレイテンシをinchwormingの手動採点は以下に基づいている必要がありますINGの定義：
   
   Inchworming時間は各マウスinchworming行動に従事するに費やす総時間として定義されます。 inchwormingのこの側面を獲得するために、開始および停止することができ、タイマーを使用しています。マウスはマウスがinchwormingを停止したときにタイマーをインチワームおよび停止し始めたタイミングを開始します。マウスは、再び再スタートを尺取虫、タイマーを再停止を開始するとしている場合。マウスinchwormsたびに10分の観察期間の間、タイマの開始と停止を繰り返します。これは午後12時と10時分の間にあるinchworming期間スコアを生成します。
   
   Inchworming周波数は ：マウスが10分の観察期間中inchworming行動に従事した回数として定義されます。シングルカウントは毎回マウスが開始され、停止しinchwormingを授与されている。 inchworming頻度スコアは0と∞の間の数になります。
   
   尺取虫の待ち時間は ：時間THとして定義されているinchwormingの最初の発症前のパスで。ビデオの開始時に、これは時間が午後12時であること、そしてときにマウスinchworms初めてタイマーを停止し、タイマーを起動します。マウスがinchworming振る舞いが表示されない場合は尺取虫する待ち時間が10時になります。尺取虫するレイテンシを分析する際に、午前0時01分〜10:00分の間のスコアが得られるであろう。試験期間の間、尺取虫に失敗するマウスは、結果がinchworming挙動を示すマウスの集団に関連していることを確認するためにサンプル集団から除去されるべきである。


2. ビデオで各マウスについてinchwormingの合計頻度と持続時間を計算します。マウスの特定のペアに対して尺取虫するレイテンシ尺取虫するペアの最初のマウスに必要な時間を計算します。これらのパラメータは、マウス⁶における反復掘削行動に関連する先行方法論的作業に基づいています。
3. 平均期間を計算、周波数、および分析の各実験群（ すなわち BTBR対B6の）のために掘るの待ち時間。株/実験群との間でデータを比較するためにANOVAまたはt検定を使用してください。
   
   注：手順は二日目に完了すると、後続の試行の効果やペアリングの影響がなかったことを確認するために、反復測定分散分析を使用しています。

結果

ここで説明する少年再生テストの修正版は、反復的な掘削挙動がinchwormingと呼ばれる小説を観察し、分析することができる。 InchwormingはB6​​コントロールよりBTBRマウスで遠くがより一層発揮される。典型的な10分のセッションでは、BTBRマウスは約5分、または観察期間の半分（おがくずのベッドを移動させるための努力に足の同期内向きと外向きの運動）の異なるinchwormingの動作を表示しま?...

ディスカッション

Inchwormingは、ASDなどの常を示す多くの疾患を研究するために使用することができる反復的な行動の新規尺度である。修正された少年の社会的相互作用プロトコルから信頼性の高いinchwormingデータを生成する極めて重要である4つのステップがあります：1）拡張隔離期間がinchwormingテストに不可欠であり、プロトコルから削除又は短縮すべきではありません。この要件は、ここで説明するペアでi...

資料

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