Name: assessing spatial memory impairment in a mouse model of traumatic brain injury using a radial water tread maze
Uploaded: 2017-07-17T14:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 9 s
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この研究は、Translational Health Sciencesパイロットプロジェクトグラント機会（UL1TR000423）、ワシントン大学センター、ヒューマンデベロップメントおよび障害、およびワシントン大学動物行動コアおよび脳イメージングコアで支援されました。ここで紹介したオリジナルのラジアルウォータートレッドの迷路設計とプロトコールの開発と普及における彼の役割についてウォーレンラディゲス博士に感謝したい。このプロジェクトに協力してくれたToby Coleにも感謝します。

すべての手順および動物の取り扱いは、国立衛生研究所およびワシントン大学動物保護および使用委員会によって発行された動物ケアガイドラインに従って行われた。 1.手術<ol><li>意識がなくなるまで、誘導ボックス内の5％イソフルランでマウスを麻酔する。呼吸速度の低下とトウピンチ後の逃避反射がないことで麻酔を確認する。 </li><li>手術中、ノーズコーンを介して2-2.5％の麻酔を維持する。マウスが無意識のままでいることを保証するために、手術中に呼吸速度を監視する。 </li><li>マウスを暖房パッドの上に置いて、イヤーバーを使用して定位固定装置にマウスを置き、ヘッドがしっかりと平らになっていることを確認します。 </li><li>脱毛クリームを使用して頭皮から髪を取り除く。頭皮を生理食塩水で完全にすすぐ。 </li><li>交互のヨウ素と70％エタノールで洗浄して外科部位を洗浄する。 </li><li>管理者頭皮にリドカインおよびブピバカイン（1mg / kg）を皮下注射した。 </li><li>外科用はさみで、縦方向の正中線切開を行い、皮膚を収縮させて頭蓋骨を露出させる。 </li><li> 5mmのトレフィン鋸を使用して、左前頭前頭皮質上の開頭術を行い、ブレグマの後2.5mmおよび中線の2.5mmの中心点を有する。慎重に脳の輪を取り除いて脳を露出させます。 </li><li>衝撃装置を6m / sの速度および200msの滞留時間に設定する。 </li><li> 3 mmの凸状のインパクト先端が脳の表面にわずかに接触するまでインパクター装置を配置します。ブレグマの2.5 mm後ろと2.55 mmの正中線から手前にします。インパクトチップを後退させ、1mm下げる（インパクトの深さ）。準備が整ったら、デバイスを発射し、必要な衝撃を与えます。 </li><li>組織接着剤で真皮に接着した滅菌ポリプロピレンディスクで開頭術を行い、閉鎖した縫合糸を縫合する。 </li><li>麻酔からマウスをはずし、BuprのIP注入を行うエノルフィン（0.5mg / kg）。 </li><li>マウスを清潔なケージで回復させ、加熱パッドで温めます。マウスは、24時間以内に痛みや苦痛の兆候がないか監視する必要があります。 注：偽のコントロールは、上記のように、1.8-1.9のステップを省略して同じ治療を受けなければならない。 </li></ol> 2.ラジアルウォータートレッド迷路の建設<ol><li> 1-1 / 2インチのABS DWV SPG x SJトラップアダプターを収容するのに十分な大きさの穴9の出口穴が、32インチの亜鉛メッキ鋼管の周囲に等間隔であります。これらの出口穴を浴槽の床の約2〜1/4インチの中心に合わせます。 </li><li>各出口穴に1-1 / 2インチABS DWV SPG x SJトラップアダプターを取り付け、付属のリングナットで固定します。 </li><li>ゴム栓では、9つのうち8つが装置の外部から出ている。最後のキャップのない出口がエスケープルートとして機能します。どの出口がエスケープルートとして指定されているかは関係ありません。 </li><li> 90°のABSを取り付けるエルボーを残りの出口の外側の端に取り付けます。 90°の湾曲は、試験被験者が迷路の内側から正しい脱出ルートを視覚的に決定するのを防ぐのに役立つ。 </li><li>消毒することができ、およそ30cm×15cm×15cmのサイズの不透明箱からエスケープボックスを構築する。 90°ABSエルボーを収容するのに十分な大きさの床の真上にある箱の側面に穴を切ってください。 </li><li>エスケープボックスを90°ABSエルボの終端に取り付けます。 </li><li>フロアの表面の上にエスケープボックス（1インチ未満）をわずかに持ち上げます。これにより、電気加熱パッドまたは他の加熱源のための十分な空間をエスケープボックスの下に配置することができます。 </li><li>少なくとも5つのユニークで視覚的な手がかりを印刷してラミネートします。装置内から容易に識別できる単純で高コントラストの画像を使用する。黒と白のクリップアートの形（三角、四角、円）をお勧めします。 </li><li>マグネットを使用して、視覚的手がかりを装置。手がかりは、装置の円周に沿ってほぼ等間隔に離れていなければならない。 </li></ol> 3.ラジアルウォータートレッドメイズプロトコル注：水迷路試験は、手術部位が治癒した後にのみ開始する（手術後約1週間）。 <ol><li> テストの準備。 <ol><li>試験開始前に少なくとも30分間マウスを試験室に順応させる。 </li><li> 70％エタノールスプレーを使用して装置を殺菌する。 </li><li>約1インチの冷たい（12〜14℃）水で装置を満たす。 </li><li>エスケープボックスの真下に電気加熱パッドまたはその他の加熱源を置きます。エスケープボックスは、テストの間中暗く暖かい状態に保ちます。 </li><li>明るい光源を装置の上に置きます。 注：装置自体から動物を研究するために見えるかもしれないランプを使用している場合は、ランプが同じ場所に置かれていることを確認してください毎日の会場。ランプ自体は、マウスがエスケープボックスの位置を突き止めるために使用するもう1つの視覚的な手がかりを表し、結果を複雑にする可能性があります。 </li></ol></li><li> 試験プロトコル <ol><li>マウスをそのケージから尾でゆっくりと取り出し、装置の中央に置く。 </li><li>動物が装置内に入るとすぐに、タイミングを開始します。 </li><li>動物が正しい出口を見つけ、エスケープボックスを見つけた/入力したら、タイミングを停止し、正しい経路を見つけるために必要な秒数を記録します。 </li><li>動物が終結孔に登場しようとし、10秒後に自発的に迷路に戻らない場合は、手で迷路の中心に動物を戻してください。 </li><li>動物がエスケープボックスへの正しい経路を3分（180秒）以内に見つけられなかった場合は、試行に失敗としてスコアを付け、180秒として記録する。手で正しい経路に向かって動物を慎重に誘導してください。 </li><li>許可するマウスをエスケープボックスに入れて1分間、試行錯誤してください。 </li><li> 1分の休憩が終わったら、エスケープボックスから動物を取り出し、ホームケージに戻します。 </li><li>エスケープボックスを徹底的に浄化し、70％エタノールスプレーで出て、マウスが正しい逃避経路を見つけるために嗅覚の手がかりを使用しないようにします。この手順は数秒を要しません。 </li><li>次の試行のために迷路にマウスを戻します。 </li><li>マウスが合計3回の試行を完了し、エスケープボックスに3回置かれるか、またはエスケープボックスに3回導かれるまで、ステップ3.2.1-3.2.9を繰り返します。 </li><li>最後の1分間の休息の後、マウスをそのホームケージに戻す。 </li><li>動物の間で装置内の水を排水して交換し、試験中一貫した温度を確保する。 </li><li>テストするマウスごとに手順3.2.1-3.2.12を繰り返します。 </li><li>翌日、準備ステップ3.2.1-3.2.5を繰り返します。視覚的手掛かりが残っていることを確認する際には特に注意してください試験日の間に一貫した位置に置く。 </li><li>上記の毎日の試験プロトコールを用いて動物を1日3回、4日間（訓練期間）、最後の3日間の試験で5日目の記憶保持を試験する。 6回目の3試行テスト（長期記憶保持）は12日目に行うことができます。 </li><li>テスト日数が5〜12日の間にテストを実行しないでください。 </li></ol></li><li> 分析 <ol><li>マウスが180日以内に迷路を完成しなかった場合（ すなわち、合計6回の試行がすべて180秒で合計された）、試験条件によってマウスが十分に動機付けられていないと考え、分析から除外する。 </li><li>その日の毎日3回の試行を平均して、各被験者の迷路を完成させる平均潜時を計算します。 </li><li> 5日間の試験および長期記憶試験日に標準的なt検定を用いてグループを比較するために、記憶保持におけるグループの差異を得る。 m2つのグループよりも多くのグループが比較されている場合は、得られた有意性をフォローアップするための適切なポストホック分析（Tukey検定など）に続いて一方向ANOVAを使用する必要があります。 </li><li>分散の反復測定分析を経由して取得期間（1-4日）で群差を取得します。 </li></ol></li></ol>

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著者は何も開示することはない。

ここに示されたRWT迷路プロトコルは、CCI誘発TBIマウスと擬似対照を首尾よく区別し、MWMおよびBarnes環状迷路の代わりに実行可能なマウス中心の代用品である。ここで報告された結果は、TBIマウスモデルにおいてRWT迷路の使用にのみ話すながら、この装置は、MWM非現実的15、17を使用して製造されたスイム基づく試験から得られた違反を応力によって?...

記憶障害は、外傷性脳損傷（TBI）1、2次の患者で報告された最も一般的な症状の一つです。したがって、TBIの動物モデルにおける類似の記憶障害の正確な同定および評価は、この状態およびその管理についての我々の理解にとって不可欠である。ここでは、Radial Water Tread（RWT）迷路を用いて、TBIのマウスモデルにおける空間的記憶を試験するためのプロトコールを提示する。この装置は、対照皮質インパクト（CCI）誘発TBI 3のマウスモデルにおける認知障害を評価することが以前に示されており、ラットが認定した水泳ベースの認識試験の代替案となる可能性がある。 トランスジェニックマウスモデルの多様性と利用可能性の高まりは、ラットに比べてマウスの使用が最近増加している4 。この変化にもかかわらず、研究者は行動に依存し続ける最初に設計され、ラットの使用のために検証された認知課題である。現在、マウスでの認知を評価するために使用される最も一般的なテストは、モリス水迷路（MWM）とバーンズ円形迷路は、特にラット5、6で見つかった本能的な行動を活用するように設計されました。これら2種の4の間に存在し、遺伝的neuroethological、および認知の違いを考えると、それは驚くべきことではないというのマウスこれらのタスク7、8に一貫アンダーパフォーム。 試験能力における種の差異は、特に水泳に基づくMWMのような認知試験に関連する。ラットとマウスの両方が堪能スイマーですが、研究者たちは、水泳ベースの認知タスク9、10に格段にパフォーマンスが低下するいくつかのマウス系統を同定しています</SUP&gt; 11、12、13。でも、野生型動物では、ラットは、一般的に、マウス7、8を上回ります。これは、空間的記憶の種特異的な差異として解釈される可能性があるが、乾いた陸地の迷路を用いた類似のフォローアップ試験は、種の依存性の認知能力の差異を明らかにしなかった8 。水泳能力または検索戦略のいずれかの種に依存する差異を含む認知とは無関係の多くの要因がこの発見を説明し得る。実際、MWMにおけるマウス特異的探索戦略の因子分析は、非認知的要因（特に、チゴモザキシおよび受動性（ すなわち 、浮動））が空間学習よりもMWM性能においてより重要な役割を果たす可能性があることを示している14 。 ここで、我々は、認知テストの使用を実証する。CCI誘発性TBIのマウスモデルにおける空間的記憶障害を測定するために、マウスの静的挙動および泳ぎを必要としない、 RWT迷路（ 図1 のA-B）は、MWMおよびバーンズ円形迷路の新規なハイブリッドとして考案されたが、それは、具体的には、マウス15、16に本能thigmotactic挙動を活用するように設計されました。この装置は、9つの等間隔の出口孔が穿孔された32インチの亜鉛メッキされたスチール槽からなる。穴は浴槽の床上2〜1/4インチの中心にあり、一般的に利用可能な1-1 / 2インチABS DWV SPG x SJトラップアダプターに適合するようにサイズが決められています。 8つの出口は外側からキャップされ、ゴム栓で1インチの深さに盲検される。 9番目のものは90°のアクリロニトリルブタジエンスチレン（ABS）エルボーで不透明なプラスチックボックスに接続されています。このプラスチックボックスから、試験後マウスを簡単に取り外すことができます。また、マウスは、このエスケープボックスの位置を突き止めるために迷路に並ぶユニークな視覚的手がかりを使用するように訓練されている。試験中、迷路は冷水（12〜14℃）で満たされ、エスケープを促進するのに十分なほど不快であるが、マウスが泳ぐのに十分な深さではない。 RWT迷路は、MWMを低コスト、低メンテナンスの代替を表し、19、18、老齢マウスおよびトランスジェニックマウス15、17で正常に使用され、TBI 3のCCI誘発性マウスモデルされています。ここで概説したプロトコルは、傷害前訓練を必要としない空間記憶障害を測定するための簡単で効果的な方法であり、研究室の特定のニーズに合わせて簡単に修正することができます。

<table><tbody><tr><td>35 Gal. Hot Dipped Steel Round Tub</td><td>Home Depot</td><td>Internet #206638142</td><td>Needed: 1</td></tr><tr><td>1-1/2 in. ABS DWV SPG x SJ Trap Adapter</td><td>Home Depot</td><td>Internet #100344703, Store SKU #188956</td><td>Needed: 9</td></tr><tr><td>1-3/4 in. x 1-7/16 in. Black Rubber Stopper</td><td>Home Depot</td><td>Internet #100114974 Store SKU #755844</td><td>Needed: 8</td></tr><tr><td>1-1/2 in. ABS DWV 90 Degree Hub x Hub Elbow</td><td>Home Depot</td><td>Internet #100346663 Store SKU #188603</td><td>Needed: 1</td></tr><tr><td>HDX&lt;br/&gt; 10 Gal. Storage Tote</td><td>Home Depot</td><td>Internet #202523587 Store SKU #258804 Store SO SKU #258804</td><td>Needed: 1</td></tr><tr><td>Impact One Stereotaxic Impactor for CCI</td><td>Leica Biosystems</td><td>39463920</td><td>Needed: 1</td></tr><tr><td>Vernier Stereotaxic w/ Manual Fine Drive Stereotaxic Instrument for Small Animals</td><td>Leica Biosystems</td><td>39463001</td><td>Needed: 1</td></tr></tbody></table>

assessing spatial memory impairment in a mouse model of traumatic brain injury using a radial water tread maze

科学研究におけるマウスモデルの使用の最近の増加にもかかわらず、研究者はもともと設計され、ラットの使用のために検証された認知課題を使用し続けている。制御された皮質衝撃誘発TBIマウスと擬似コントロールとの間を首尾よく区別するために、空間的記憶のラジアルウォータートレッド（RWT）迷路試験（マウスのために特別に設計され、泳ぎを必要としない）が以前に示されている。ここでは、このタスクの詳細なプロトコルを示します。 RWT迷路は、マウスの自然な傾向を利用して、開口部を避けて装置の側部をつかむことに好都合である（脈動性）。迷路の壁には、装置の床の上に配置された9つの逃げ穴が並んでおり、迷路から引き出された逃げ穴を見つけるために視覚的手がかりを使用するようにマウスを訓練する。迷路は、エスケープを促すのに十分な1インチの冷水で満たされているが、マウスが泳ぐのに十分な深さではない。取得期間はわずか4回です5日目の記憶保持試験および12日目の長期記憶試験を行った。ここに報告された結果は、RWT迷路が、ラットで検証された水泳ベースの認知試験の実現可能な代替物であることを示唆しているTBIのマウスモデルにおける記憶障害。

RWT迷路（ 図1 ）を用いて、制御された皮質衝撃誘発TBIまたは偽手術のいずれかを受けるようにランダムに割り当てられたマウスの傷害依存性空間記憶障害を調べた。傷害は、3mmの凸状先端を有するソレノイド駆動の皮質衝撃および6m / sの打撃速度、1mmの浸透深度、および200msの接触時間を用いて生成された。マウスは、手術後35日目から認知試?...

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Assessing Spatial Memory Impairment in a Mouse Model of Traumatic Brain Injury Using a Radial Water Tread Maze

ここでは、泳ぎを必要としないマウス特異的認知試験のプロトコールを紹介します。この試験は、制御された皮質衝撃誘発性外傷性脳損傷マウスを擬似対照から首尾よく区別するために使用することができる。

半径方向水迷路迷路を用いた外傷性脳損傷のマウスモデルにおける空間記憶障害の評価

Despite the recent increase in use of mouse models in scientific research, researchers continue to use cognitive tasks that were originally designed and ...

assessing-spatial-memory-impairment-mouse-model-traumatic-brain

Research

JoVE Journal

Behavior

7.0K ビュー.  University of Washington. ここでは、泳ぎを必要としないマウス特異的認知試験のプロトコールを紹介します。この試験は、制御された皮質衝撃誘発性外傷性脳損傷マウスを擬似対照から首尾よく区別するために使用することができる。 

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Use of an Eight-arm Radial Water Maze to Assess Working and Reference Memory Following Neonatal Brain Injury

Working and reference memory are commonly assessed using the land based radial arm maze.&#160;However, this paradigm requires pretraining, food deprivation, and may introduce scent cue confounds. The eight-arm radial water maze is designed to evaluate reference and working memory performance simultaneously by requiring subjects to use extra-maze cues to locate escape platforms and remedies the limitations observed in land based radial arm maze designs. Specifically, subjects are required to avoid the arms previously used for escape during each testing day (working memory) as well as avoid the fixed arms, which never contain escape platforms (reference memory). Re-entries into arms that have already been used for escape during a testing session (and thus the escape platform has been removed) and re-entries into reference memory arms are indicative of working memory deficits. Alternatively, first entries into reference memory arms are indicative of reference memory deficits. We used this maze to compare performance of rats with neonatal brain injury and sham controls following induction of hypoxia-ischemia and show significant deficits in both working and reference memory after eleven days of testing. This protocol could be easily modified to examine many other models of learning impairment.

The eight-arm radial water maze is designed to evaluate reference and working memory performance simultaneously by requiring subjects to use extra-maze cues to locate escape platforms and remedies the limitations observed in land based radial arm maze designs.

新生児脳損傷後の作業とリファレンス記憶を評価〜8アーム放射状水迷路の使用

Working and reference memory are commonly assessed using the land based radial arm maze.&#160;However, this paradigm requires pretraining, food ...

行動学

Quantifying Cognitive Decrements Caused by Cranial Radiotherapy

With the exception of survival, cognitive impairment stemming from the clinical management of cancer is a major factor dictating therapeutic outcome. For many patients afflicted with CNS and non-CNS malignancies, radiotherapy and chemotherapy offer the best options for disease control. These treatments however come at a cost, and nearly all cancer survivors (~11 million in the US alone as of 2006) incur some risk for developing cognitive dysfunction, with the most severe cases found in patients subjected to cranial radiotherapy (~200,000/yr) for the control of primary and metastatic brain tumors1. Particularly problematic are pediatric cases, whose long-term survival plagued with marked cognitive decrements results in significant socioeconomic burdens2. To date, there are still no satisfactory solutions to this significant clinical problem.
We have addressed this serious health concern using transplanted stem cells to combat radiation-induced cognitive decline in athymic rats subjected to cranial irradiation3. Details of the stereotaxic irradiation and the in vitro culturing and transplantation of human neural stem cells (hNSCs) can be found in our companion paper (Acharya et al., JoVE reference). Following irradiation and transplantation surgery, rats are then assessed for changes in cognition, grafted cell survival and expression of differentiation-specific markers 1 and 4-months after irradiation. To critically evaluate the success or failure of any potential intervention designed to ameliorate radiation-induced cognitive sequelae, a rigorous series of quantitative cognitive tasks must be performed. To accomplish this, we subject our animals to a suite of cognitive testing paradigms including novel place recognition, water maze, elevated plus maze and fear conditioning, in order to quantify hippocampal and non-hippocampal learning and memory. We have demonstrated the utility of these tests for quantifying specific types of cognitive decrements in irradiated animals, and used them to show that animals engrafted with hNSCs exhibit significant improvements in cognitive function3.
The cognitive benefits derived from engrafted human stem cells suggest that similar strategies may one day provide much needed clinical recourse to cancer survivors suffering from impaired cognition. Accordingly, we have provided written and visual documentation of the critical steps used in our cognitive testing paradigms to facilitate the translation of our promising results into the clinic.

Cognitive impairment resulting from the radiotherapeutic management of brain tumors represents a clinically intractable condition that adversely impacts quality of life. The capability to critically evaluate potential interventions for ameliorating radiation-induced cognitive decrements ultimately depends on the capability to undertake rigorous quantitative assessments of cognition.

頭蓋放射線療法によって引き起こされた定量認知デクリメント

With the exception of survival, cognitive impairment stemming from the clinical management of cancer is a major factor dictating therapeutic outcome. For ...

医学

The Double-H Maze: A Robust Behavioral Test for Learning and Memory in Rodents

Spatial cognition research in rodents typically employs the use of maze tasks, whose attributes vary from one maze to the next. These tasks vary by their behavioral flexibility and required memory duration, the number of goals and pathways, and also the overall task complexity. A confounding feature in many of these tasks is the lack of control over the strategy employed by the rodents to reach the goal, e.g., allocentric (declarative-like) or egocentric (procedural) based strategies. The double-H maze is a novel water-escape memory task that addresses this issue, by allowing the experimenter to direct the type of strategy learned during the training period. The double-H maze is a transparent device, which consists of a central alleyway with three arms protruding on both sides, along with an escape platform submerged at the extremity of one of these arms.
Rats can be trained using an allocentric strategy by alternating the start position in the maze in an unpredictable manner (see protocol 1; &#167;4.7), thus requiring them to learn the location of the platform based on the available allothetic cues. Alternatively, an egocentric learning strategy (protocol 2; &#167;4.8) can be employed by releasing the rats from the same position during each trial, until they learn the procedural pattern required to reach the goal. This task has been proven to allow for the formation of stable memory traces.
Memory can be probed following the training period in a misleading probe trial, in which the starting position for the rats alternates. Following an egocentric learning paradigm, rats typically resort to an allocentric-based strategy, but only when their initial view on the extra-maze cues differs markedly from their original position. This task is ideally suited to explore the effects of drugs/perturbations on allocentric/egocentric memory performance, as well as the interactions between these two memory systems.

The goal of this protocol is to investigate spatial cognition in rodents. The double-H water maze is a novel test, which is particularly useful to elucidate the different components of learning, consolidation and memory, as well as the interplay of memory systems.

ダブルH迷路：げっ歯類での学習と記憶のための堅牢な行動試験

Spatial cognition research in rodents typically employs the use of maze tasks, whose attributes vary from one maze to the next. These tasks vary by their ...

Morris Water Maze Test for Learning and Memory Deficits in Alzheimer&#39;s Disease Model Mice

The Morris Water Maze (MWM) was first established by neuroscientist Richard G. Morris in 1981 in order to test hippocampal-dependent learning, including acquisition of spatial memoryand long-term spatial memory 1. The MWM is a relatively simple procedure typically consisting of six day trials, the main advantage being the differentiation between the spatial (hidden-platform) and non-spatial (visible platform) conditions 2-4. In addition, the MWM testing environment reduces odor trail interference 5. This has led the task to be used extensively in the study of the neurobiology and neuropharmacology of spatial learning and memory. The MWM plays an important role in the validation of rodent models for neurocognitive disorders such as Alzheimer&#x2019;s Disease 6, 7. In this protocol we discussed the typical procedure of MWM for testing learning and memory and data analysis commonly used in Alzheimer&#x2019;s disease transgenic model mice.

Morris Water Maze Test for Learning and Memory Deficits in Alzheimer's Disease Model Mice

The Morris Water Maze is a behavioral task to test hippocampal-dependent learning and memory. It has been widely used in the study of neurobiology, neuropharmacology and neurocognitive disorders in rodent models.

アルツハイマー病モデルマウスにおける学習記憶障害のためのモリス水迷路試験

The Morris Water Maze (MWM) was first established by neuroscientist Richard G. Morris in 1981 in order to test hippocampal-dependent learning, including ...

神経科学

Utilizing the Modified T-Maze to Assess Functional Memory Outcomes After Cardiac Arrest

Background: Evaluating mild to moderate cognitive impairment in a global cerebral ischemia (i.e. cardiac arrest) model can be difficult due to poor locomotion after surgery. For example, rats who undergo surgical procedures and are subjected to the Morris water maze may not be able to swim, thus voiding the experiment.
New Method: We established a modified behavioral spontaneous alternation T-maze test. The major advantage of the modified T-maze protocol is its relatively simple design that is powerful enough to assess functional learning/memory after ischemia. Additionally, the data analysis is simple and straightforward. We used the T-maze to determine the rats&#39; learning/memory deficits both in the presence or absence of mild to moderate (6 min) asphyxial cardiac arrest (ACA). Rats have a natural tendency for exploration and will explore the alternate arms in the T-maze, whereas hippocampal-lesioned rats tend to adopt a side-preference resulting in decreased spontaneous alternation ratios, revealing the hippocampal-related functional learning/memory in the presence or absence of ACA.
Results: ACA groups have higher side-preference ratios and lower alternations as compared to control.
Comparison with Existing Method(s): The Morris water and Barnes maze are more prominent for assessing learning/memory function. However, the Morris water maze is more stressful than other mazes. The Barnes maze is widely used to measure reference (long-term) memory, while ACA-induced neurocognitive deficits are more closely related to working (short-term) memory.
Conclusions: We have developed a simple, yet effective strategy to delineate working (short-term) memory via the T-maze in our global cerebral ischemia model (ACA).

This protocol describes the use of a modified T-maze to evaluate functional learning/memory in asphyxia cardiac arrest-induced cerebral ischemia.

心停止後機能メモリの成果を評価するために変更されたにおけるを活用

Background: Evaluating mild to moderate cognitive impairment in a global cerebral ischemia (i.e. cardiac arrest) model can be difficult due to poor ...

Analysis of Learning and Memory Ability in an Alzheimer's Disease Mouse Model using the Morris Water Maze

A Morris water maze (MWM) experiment forces experimental animals to swim and learn to find a platform hidden in the water. It is widely used in scientific research to assess the learning and memory of animals. Due to the extensive use of the MWM test, visual experimental protocols are essential for researchers. This manuscript uses the latest studies to introduce the protocol of the MWM test. Alzheimer&#8217; Disease (AD) is characterized by a progressive loss of memory and cognitive function. An alternative and complementary treatment used for AD is Manual Acupuncture (MA). To assess the learning and memory ability of AD model mice, the MWM test was conducted. The visible platform trial, hidden platform trial, probe trial, and reversal trial of MWM were used to evaluate spatial learning and memory ability. In the visible platform trial, the swimming speed and escape latency of mice in different groups was not significantly different. In the hidden platform and reversal trials, the AD group showed a long escape latency. The escape latency decreased significantly after the MA treatment. Low platform crossover number and the proportion of time in the SW quadrant in the probe trial increased after the MA treatment (p &#60; 0.05 or p &#60; 0.01). The results of the MWM tests suggest that MA can effectively improve the spatial learning and memory abilities of AD model mice. Rigorous experimental operations provided assurance of the reliability of the results.

Herein, a protocol to conduct the Morris water maze tests to evaluate the ability of learning and memory of Alzheimer&#8217;s Disease model mice and to assess the effect of manual acupuncture for treating them is described.

モリス水迷路を用いたアルツハイマー病マウスモデルにおける学習能力と記憶力の解析

A Morris water maze (MWM) experiment forces experimental animals to swim and learn to find a platform hidden in the water. It is widely used in scientific ...

Motor and Hippocampal Dependent Spatial Learning and Reference Memory Assessment in a Transgenic Rat Model of Alzheimer's Disease with Stroke

Alzheimer&#39;s disease (AD) is a debilitating neurodegenerative disease that results in neurodegeneration and memory loss. While age is a major risk factor for AD, stroke has also been implicated as a risk factor and an exacerbating factor. The co-morbidity of stroke and AD results in worsened stroke-related motor control and AD-related cognitive deficits when compared to each condition alone. To model the combined condition of stroke and AD, a novel transgenic rat model of AD, with a mutated form of amyloid precursor protein (a key protein involved in the development of AD) incorporated into its DNA, is given a small unilateral striatal stroke.
For a model with the combination of both stroke and AD, behavioral tests that assess stroke-related motor control, locomotion and AD-related cognitive function must be implemented. The cylinder task involves a cost-efficient, multipurpose apparatus that assesses spontaneous forelimb motor use. In this task, a rat is placed in a cylindrical apparatus, where the rat will spontaneously rear and contact the wall of the cylinder with its forelimbs. These contacts are considered forelimb motor use and quantified during video analysis after testing. Another cost-efficient motor task implemented is the beam-walk task, which assesses forelimb control, hindlimb control and locomotion. This task involves a rat walking across a wooden beam allowing for the assessment of limb motor control through analysis of forelimb slips, hindlimb slips and falls. Assessment of learning and memory is completed with Morris water maze for this behavioral paradigm. The protocol starts with spatial learning, whereby the rat locates a stationary hidden platform. After spatial learning, the platform is removed and both short-term and long-term spatial reference memory is assessed. All three of these tasks are sensitive to behavioral differences and completed within 28 days for this model, making this paradigm time-efficient and cost-efficient.

To investigate the co-morbid Alzheimer&#39;s disease (AD) and stroke condition in a novel model, three behavior tasks are described that assess both motor control and cognitive behaviors. These tasks include the beam-walk task, cylinder task and Morris water maze.

モーターと脳卒中とアルツハイマー病のトランスジェニックラットモデルにおける海馬依存性の空間学習とリファレンスメモリ評価

Alzheimer&#39;s disease (AD) is a debilitating neurodegenerative disease that results in neurodegeneration and memory loss. While age is a major risk ...

A Metric Test for Assessing Spatial Working Memory in Adult Rats Following Traumatic Brain Injury

Impairments to sensory, short-term, and long-term memory are common side effects after traumatic brain injury (TBI). Due to the ethical limitations of human studies, animal models provide suitable alternatives to test treatment methods, and to study the mechanisms and related complications of the condition. Experimental rodent models have historically been the most widely used due to their accessibility, low cost, reproducibility, and validated approaches. A metric test, which tests the ability to recall the placement of two objects at various distances and angles from one another, is a technique to study impairment in spatial working memory (SWM) after TBI. The significant advantages of metric tasks include the possibility of dynamic observation, low cost, reproducibility, relative ease of implementation, and low stress environment. Here, we present a metric test protocol to measure impairment of SWM in adult rats after TBI. This test provides a feasible way to evaluate physiology and pathophysiology of brain function more effectively.

Traumatic brain injury (TBI) is commonly associated with memory impairment. Here, we present a protocol to assess spatial working memory after TBI via a metric task. A metric test is a useful tool to study spatial working memory impairment after TBI.

外傷性脳損傷後の成人ラットの空間ワーキングメモリ評価のための測定基準試験

Impairments to sensory, short-term, and long-term memory are common side effects after traumatic brain injury (TBI). Due to the ethical limitations of ...

クローズドヘッドケガ法によるマウスのrmTBI導入

Modified Mouse Model of Repetitive Mild Traumatic Brain Injury Incorporating Thinned-Skull Window and Fluid Percussion

Mild traumatic brain injury is a clinically highly heterogeneous neurological disorder. Highly reproducible traumatic brain injury (TBI) animal models with well-defined pathologies are urgently needed for studying the mechanisms of neuropathology after mild TBI and testing therapeutics. Replicating the entire sequelae of TBI in animal models has proven to be a challenge. Therefore, the availability of multiple animal models of TBI is necessary to account for the diverse aspects and severities seen in TBI patients. CHI is one of the most common methods for fabricating rodent models of rmTBI. However, this method is susceptible to many factors, including the impact method used, the thickness and shape of the skull bone, animal apnea, and the type of head support and immobilization utilized. The aim of this protocol is to demonstrate a combination of the thinned-skull window and fluid percussion injury (FPI) methods to produce a precise mouse model of CHI-associated rmTBI. The primary objective of this protocol is to minimize factors that could impact the accuracy and consistency of CHI and FPI modeling, including skull bone thickness, shape, and head support. By utilizing a thinned-skull window method, potential inflammation due to craniotomy and FPI is minimized, resulting in an improved mouse model that replicates the clinical features observed in patients with mild TBI. Results from behavior and histological analysis using hematoxylin and eosin (HE) staining suggest that rmTBI can lead to a cumulative injury that produces changes in both behavior and gross morphology of the brain. Overall, the modified CHI-associated rmTBI presents a useful tool for researchers to explore the underlying mechanisms that contribute to focal and diffuse pathophysiological changes in rmTBI.

著者スポットライト:軽度外傷性脳損傷の繰り返しにおけるメカニズムとリハビリテーションを調査するためのげっ歯類モデルの最適化

This protocol presents a modified mouse model of repetitive mild traumatic brain injury (rmTBI) induced via a closed-head injury (CHI) method. The approach features a thinned-skull window and fluid percussion to reduce the inflammation commonly caused by meninges exposure, along with improved reproducibility and accuracy in modeling rmTBI in rodents.

間伐頭蓋窓と流体パーカッションを組み込んだ反復性軽度外傷性脳損傷の改良マウスモデル

Mild traumatic brain injury is a clinically highly heterogeneous neurological disorder. Highly reproducible traumatic brain injury (TBI) animal models ...

半径方向水迷路迷路を用いた外傷性脳損傷のマウスモデルにおける空間記憶障害の評価

要約

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新生児脳損傷後の作業とリファレンス記憶を評価〜8アーム放射状水迷路の使用

頭蓋放射線療法によって引き起こされた定量認知デクリメント

ダブルH迷路：げっ歯類での学習と記憶のための堅牢な行動試験

アルツハイマー病モデルマウスにおける学習記憶障害のためのモリス水迷路試験

心停止後機能メモリの成果を評価するために変更されたにおけるを活用

モリス水迷路を用いたアルツハイマー病マウスモデルにおける学習能力と記憶力の解析

モーターと脳卒中とアルツハイマー病のトランスジェニックラットモデルにおける海馬依存性の空間学習とリファレンスメモリ評価

外傷性脳損傷後の成人ラットの空間ワーキングメモリ評価のための測定基準試験

間伐頭蓋窓と流体パーカッションを組み込んだ反復性軽度外傷性脳損傷の改良マウスモデル

間伐頭蓋窓と流体パーカッションを組み込んだ反復性軽度外傷性脳損傷の改良マウスモデル