エラスムス梯子を用いたマウスの微細運動学習と連想運動学習のモニタリング

要約

この記事では、エラスムスラダーと呼ばれるデバイスを使用して、微細運動能力の非侵襲的で自動化された評価と、課題に対する適応的および連想的運動学習を可能にするプロトコルを紹介します。タスクの難易度を滴定して、重大な程度から微妙な程度までの運動障害を検出できます。

要約

行動は行動によって形作られ、行動には強さ、協調性、学習などの運動能力が必要です。生命を維持するために不可欠な行動は、ある位置から別の位置に移行する能力なしには不可能です。残念ながら、運動能力はさまざまな病気で損なわれる可能性があります。そのため、運動機能のメカニズムを細胞・分子・回路レベルで調べ、運動障害の症状や原因、進行を理解することは、効果的な治療法の開発に欠かせません。この目的のために、マウスモデルが頻繁に使用されます。

本稿では、エラスムス・ラダーと呼ばれる自動化ツールを用いて、マウスの運動能力と学習のさまざまな側面をモニタリングできるプロトコルについて述べる。このアッセイには、不規則な横木で作られた水平のはしごをマウスが移動するように訓練する初期段階(「微細運動学習」)と、移動する動物の経路に障害物を提示する第2段階の2つの段階があります。摂動は、予期せぬ場合(「運動学習の挑戦」)の場合もあれば、聴覚的な緊張が先行する(「連想運動学習」)場合もあります。このタスクは簡単に実行でき、自動化されたソフトウェアによって完全にサポートされています。

このレポートは、テストからのさまざまな読み取り値を、感度の高い統計的手法で分析した場合に、マウスの小さなコホートを使用してマウスの運動能力を詳細に監視できることを示しています。本手法は、運動機能が損なわれた変異マウスにおいて、環境変化による運動適応や初期段階の微妙な運動障害を高感度に評価することを提案します。

概要

マウスの運動表現型を評価するために、さまざまなテストが開発されています。各テストは、運動行動の特定の側面に関する情報を提供します¹.たとえば、オープンフィールドテストは、一般的な移動運動と不安状態について通知します。ロータロッドとウォーキングビームは、協調性とバランスに関するテストを行います。フットプリント分析は歩行に関するものです。強制的または自発的な身体運動中のトレッドミルまたはランニングホイール。そして、複雑なホイールは運動能力の学習に関するものです。マウスの運動表現型を分析するには、研究者はこれらのテストを順番に実行する必要があり、これには多くの時間と労力がかかり、多くの場合、複数の動物コホートが含まれます。細胞レベルまたは回路レベルで情報がある場合、調査員は通常、関連する側面を監視し、そこから追跡するテストを選択します。しかし、運動行動のさまざまな側面を自動化された方法で識別するパラダイムが不足しています。

本稿では、マウスの様々な運動学習機能を包括的に評価できるシステムであるエラスムス・ラ^ダー2,3を使用するためのプロトコルについて述べる。主な利点は、この方法の再現性と感度、および運動障害を滴定し、運動能力の障害を連想運動学習の障害から分離する能力です。主なコンポーネントは、はしご上のマウスの位置を検....

プロトコル

今回の研究では、成体(生後2〜3ヶ月)のC57BL/6Jマウスを用いた。動物はケージごとに2〜5匹収容され、観察中の動物ユニット内の餌と水に 自由にアクセスでき 、温度制御された環境で12時間の暗/明サイクルで維持されました。すべての手続きは、ヨーロッパおよびスペインの規制(2010/63 / UE;RD 53/2013)であり、バレンシアナ州議会の倫理委員会とミゲル・エルナンデス大学の動物福祉委員会によって承認されました。

1.行動室のセットアップ

1. 行動実験室を毎日同じ時間に予約し、使用するマウスのリストと順序、およびそれらのホストの手配を確立します。
2. 実験用マウスを試験室の外に置いて、試験していないときに空気圧縮機の音やエラスムスラダーの音が聞こえないようにします。
3. エラスムスラダーシステムのすべてのコンポーネント(ネットワークルーター、ソフトウェアがインストールされたコンピューター( 材料表を参照)、エアコンプレッサー、2つのゴールボックス、ラングが適切に配置されたはしごなど、すべてのコンポーネントが整っていて、すぐに使用できる状態になっていることを確認します。
4. ゴールボックス、はしご、横木は、各動物の後に水で、各トレーニング日の終わりに水と70%エタノールで広範囲に清掃します。

ディスカッション

エラスムスラダーは、現在のアプローチを超える運動表現型評価に大きな利点をもたらします。試験は実施が容易で、自動化され、再現性があり、研究者は単一のマウスコホートを使用して運動行動のさまざまな側面を個別に評価できます。本研究では、再現性により、デバイスの特性、実験計画、および解析方法を利用して、少数のWTマウスでロバストなデータを生成することができまし?.......

資料

Name	Company	Catalog Number	Comments
C57BL/6J mice (Mus musculus)	Charles Rivers
Erasmus Ladder device	Noldus, Wageningen, Netherlands
Erasmus Ladder 2.0 software	Noldus, Wageningen, Netherlands
Excel software	Microsoft
Sigmaplot software	Systat Software, Inc.