우리는 사진 및 비디오 그래피와 기술적 전문 지식과 지원 씨 존 크로 웰 씨 테리 Upshall 감사합니다. 이 작품은 뇌졸중 복구 촉매 보조금 건강 연구의 캐나다 연구소와 뉴 펀들 랜드의 연구 및 개발 공사와 심장과 캐나다 캐나다 파트너십의 스트로크 재단 JLV에 보조금을 운영에 의해 지원되었다. RBR은 키스 그리피스 기념 심장 및 뇌졸중 재단 대학원 장학금받는 사람이었다.

윤리 문 : 모든 실험 동물 관리에 캐나다위원회의 지침에 따라 뉴 펀들 랜드의 동물 관리 윤리위원회의 기념 대학에 의해 승인되었습니다. 1. 마우스 <ol><li> 성인 마우스를 사용합니다. 이 연구에서, 성인 남성 FVBN 마우스 (N = 10) 사이 2-4개월 사용 하였다. 12시 12분 시간에 집 마우스는 명암 사이클을 역 및 표준 설치류 식사 및 임의 량의 물을 제공한다. </li></ol> 실린더 테스트에 필요한 2. 재료 <ol><li> 실린더 테스트를 촬영하는 투명 상단에 표를 얻습니다. 테이블의 크기는 상단 플렉시 글라스 또는 유리이어야하며, 테이블 아래에 거울을 배치 할 수있는 충분한 공간이 있어야 무관하다. 마우스가 아래에 녹화되게한다. 실린더를 통해 이미지를 반영하기 위해 테이블​​ 아래에 거울을 사용합니다. 가능한 경우 다른 방법으로, 거꾸로 카메라를 사용합니다. 이 프로토콜에서 사용되는 테이블의 사이즈는 54 X 56 X 66.5cm 51 X 51cm 상단 (WXL)와 (wxlxh). </li><li> 거울을 얻습니다. 이 프로토콜에서 사용되는 미러의 크기는 34 X 58cm (WXL)이다. </li><li> 마우스에서 수행하기위한 투명 / 플렉시 글라스 실린더를 얻습니다.이 프로토콜에 사용되는 실린더의 크기는 높이 17.5cm, 8.8cm ID, 0.35cm의 벽 두께 9.5CM OD 있습니다. 키 실린더는보다 적극적으로 마우스 변종 필요할 수 있습니다. </li><li> 탁상에 실린더를 놓고 아래 거울에 반사 영화. </li><li> 비디오 카메라와 삼각대가 필요합니다. 약 실린더 비디오의 5 분 당 190MB 대략 650KB / s의 비디오를 녹화. 카메라가 실린더보기의 전체 필드를 포함하는지 확인하기 위해 줌 기능이 있는지 확인하십시오. 참고 :이 프로토콜에 사용되는 비디오 카메라는 표준 정의, NTSC 인터레이스 비디오를 사용하는 소니 DCR-SR42, 40 배 광학 줌, 2,000x 디지털 줌, 680kpix입니다). </li><li> 분석을 위해 소프트웨어를 구 - 미디어 (PL)을비디오 지원 및 재생 속도 변조 아이어. 이 프로토콜에 사용되는 미디어 플레이어는 VLC 미디어 플레이어 v2.1.2입니다. </li><li> 미디어 플레이어와 모니터를 실행할 수있는 운영 체제를 사용하는 컴퓨터를 구합니다. </li><li> 동영상에 대한 전자 스토리지가 필요합니다. 외장 하드 드라이브에 동영상을 다운로드하거나 장기 저장을위한 DVD에 복사합니다. 참고 : 비디오 당 190MB에서, 84 세션이 16 기가 바이트 SD 카드에 맞는 168 세션이 32 기가 바이트 SD 카드에 맞는 것입니다. 때문에 SD 미디어의 상대적 쌈, 일부 마우스는 20 배후를 완료하는 데 필요한 얼마나 많은 시간의 불확실성에, 32 기가 바이트 카드 사용을 권장합니다. 현재의 연구에서, 동영상은 2TB 외장 하드 드라이브에 카메라에서 복사 된 후 백업으로 DVD에 다시 복사. </li></ol> 실린더 시험 3. 실험 설정 <ol><li> 탁상에 45도 각도로 아래 표 거울을 고정합니다. 테이블 다리에 부착이 사용하여 두 개의지지 브래킷은 지원 절을 어떻게각각 미러의 상단과 하단을 t. 브라켓의 위치는 테이블 (그림 1A)의 사이드 뷰 및 테이블 (그림 1B)의 얼굴에보기에 설명되어 있습니다. </li><li> 테이블 중앙에 실린더를 놓습니다. 실린더는 검은 색 마커 (샤피) 실린더가 상승하고 같은 위치로 복귀 할 수 있도록한다 (그림 2)와 함께 테이블에 앉아 네 등거리 선을 그립니다. 투명 탁상의 하부에 그 그리기 탁상 마커 잉크를 용해하지 않고 동물 실험 사이에 세정 될 수있다. </li><li> 카메라와 삼각대를 연결합니다. 사진 실린더 배럴을 통해 직접보고되도록 거울 사진을 찍지. 실린더의 전체 내벽베이스 (그림 3)으로 표시하고 장애물이 있는지 확인하십시오. 카메라와 미러 설정의 상대 각도를 포함, 설치의 측면에서보기를 참조하십시오 위의 (그림 4A)에서와에서마우스 양육 (그림 4B)을 포함하는 테이블의 수준. </li><li> 촬영하기 전에 각 마우스를 식별하기 위해 큐 카드를 준비합니다. 카드는 일반적으로 각각의 마우스에 대한 식별 번호, 시험 시간 점 (예. 3 일 처리 후) 및 촬영 세션의 날짜를 포함하는지 확인하십시오. 실험은 눈을 멀게되어 있는지 확인하기 위해 큐 카드의 치료 그룹을 포함하지 마십시오. </li><li> 빛이 수준의 표준 실내 조명 조건에서 영화는 분명 실린더 주위의 마우스 움직임을 볼 필요가있다. 참고 : 충분할 수있다 붉은 빛이 카메라와 함께 어둠 속에서 촬영 가능한 경우, 그러나 하나가 먼저 발 터치와 드래그를 명확하게 정량화 볼 수 있습니다 여부를 테스트해야합니다. </li></ol> 4. 실행 <ol><li> 촬영 시작합니다. 카메라 렌즈 앞에 적절한 마우스 큐 카드를 표시합니다. </li><li> 즉시 큐 카드를 촬영 한 후 개방 된 상부로부터 실린더에 마우스를 낮 춥니 다. </li><li> 마우스를 촬영 시작합니다. 마우스가 깜짝 경우 탐구에 흥미를 잃게 될 수 있으므로이 기간 동안 소음을 최소화합니다. </li><li> 실린더를 탐구하는 마우스 후면을 준수하십시오. 마우스 스물 후방의 최소를 수행 할 때까지 비디오를 캡처. 참고 : 두 앞발은 바닥과의 접촉을 잃고 마우스가 뒷다리에 서 때 리어가 발생합니다. </li><li> 살균 및 마우스 냄새를 제거하는 각 마우스 사이의 적절한 세제를 탁상 실린더를 닦아주십시오. </li><li> 마우스 탐색을 중지하고 조용히 약 5 분 동안 모든 발로에 앉아 남아 때 냉동입니다. 스물 배후가 발생하기 전에 마우스는 동결 경우, 테스트를 시작하기 위해 10 ~ 20 분 동안 실린더에서 제거 할 필요가있을 수있다. 생쥐 스물 후방을 수행하지 않는 경우, 이들은 연구로부터 제거된다. 참고 : 우리의 경험에 의하면, 마우스 인해 실린더를 탐구하는 실패를 제외 할 필요 적이 없다. </li></ol> 발 드래그를 사용하여 실린더 시험 5. 평가분석 <ol><li> 마우스가 실린더를 탐구하는 속도에 따라 0.25 배씩 사이 0.67x 일정한 속도의 속도로 비디오를 재생합니다. 느린 재생 속도를 제공하는 미디어 플레이어를 사용합니다. </li><li> 발 접촉의 총 수를 정량화. 마우스 후방 (도 5A)은, 실린더 (도 5b)의 측면에 접촉 할 때 발 접촉 이후 모두 동시에 발 (도 5c) 및 랜드 (도 5D)로 분리합니다 발생. 발 수도 있고 전체 손바닥과 실린더 벽에 문의하지 않을 수 있지만, 실린더 벽과 약간의 접촉이 발생해야합니다. 후방 동안의 뒷다리에 서있는 동안 두 앞발 하나 또는과 실린더 벽 (아무리 간단한) 마우스를 접촉하는 횟수를 계산하지 않습니다에 의해 발 접촉을 평가합니다. 실린더 벽과 접촉이 참고 만 &quot;발 터치&quot;또는 &quot;발 드래그&quot;마우스가 후방 위치에있는 경우로 계산됩니다 - 서탁상의 오프 두 앞발과의 뒷다리에. 탁상에 뒷다리 하나의 앞발을 모두하고 무료 발과 벽을 터치로 진행 - - 마우스가 3 점 자세에 남아있는 경우이 발 터치로 간주되지 않습니다. 마우스는 후방 수 있으며, 하나의 앞발과 실린더 벽을 터치하고이 발 터치로 계산됩니다. 참고 : 마우스는 두 명 이상을, 후방 중에 실린더 주위에 몸을 이동할 수 있습니다. 각각의 왼쪽 앞발 터치 하나 각각의 오른쪽 앞발 터치 하나 -이 연락처가 집계됩니다. </li><li> 발-, 드래그의 수를 정량화. 발 드래그 동작은 정상적인 발 접촉 구별된다. <ol><li> 발 연락처 전체 오픈 손바닥 (그림 6B)와 실린더 벽 경우, 천천히 약간의 떨림 자주, 벽에서 멀리 떨어질 것이다. 운동은 COMPLET 멀리 떨어지는 전에 실린더 벽에 중 내측 또는 아래 방향 (그림 6C)에서 드래그 숫자로 시작엘리 (그림 6D). 마우스는 모든 발로 (그림 6 층)에 방문하기 전에 영향을받지 발 (그림 (e))로 분리됩니다. 이것은 발 드래그 간주되며 집계에서 계산되어야한다. </li><li> 발은 완전히 개방 손바닥 실린더 벽과 접촉하지 않는 경우, 실린더 벽으로부터 멀리 떨어지는 전에 자리 실린더 벽 방목 것이다. 마찬가지로, 마우스는 실린더 벽에 그것의 발을 끌어하지만 마운트 해제하기 전에 그것을 완전히 해제되지 않을 수 있습니다. 이들은 모두 터치뿐만 아니라 발은-드래그 및 집계에서 모두로 계산되어야한다 간주됩니다. </li><li> 마우스 실린더를 탐구하는 동안 발 또한 실린더 벽을 따라 드래그된다. 그것은 (도 7E)을 해체하기 전에 원래의 위치 (도 7A-D)의 좌측 또는 우측을 탐구이 경우, 발 마우스 몸통의 비틀림을 따를 것이다. 이 무작위로 선택 마우스에 의존 이것은, 발 드래그로 간주되지 않습니다방향을 모색하고 대뇌 피질 반구가 손상​​ 된에 의존하지 않는다. </li></ol></li><li> 발-, 드래그가의 백분율로 표시되는 세션을 수행하는 동안 발 접촉의 총 당 발 - 드래그. 개별적으로 각각의 앞다리 총 발 접촉의 백분율로 발-, 드래그의 수를 표현한다. </li><li> 발 드래그의 결과로 터치는 발 드래그 동시에 터치로 계산합니다. 마우스가 발 연락처마다 실린더 벽을 그 발을 드래그한다면, 발 드래그 비율은 100 %로 표시됩니다. </li></ol> 6. 추가 실험 설계 제안 <ol><li> 외부 변수를 최소화하기 위해 : <ol><li> 각 시험 날에 같은 시간에 쥐를 테스트한다. 자신의 각성주기 동안 마우스를 테스트합니다. 12 시간 역방향 빛을주기에 마우스를 유지하는 성능을 용이하게한다. </li><li> 마우스는 소음이나 새로운 환경 중 하나를 강조하는 경우 실린더를 탐험하기를 꺼려 할 수있다. 자신의 동물을 들고 방이나 방에 마우스를 테스트 그들은 ㄴ 한EEN은 스트레스를 감소 익숙. 마우스가 이전에 실린더를 입력 또는 습관화로 인해 떠밀 된 경우 방, 잡음이 경우에 발생할 수 있습니다. 참고 : 테스트는 기본 읽기 역할을 실험 조작하기 전에 한 번 수행해야합니다. 이 짧은 기간 동안 실린더에 노출 과다 수가 않도록 권고 되더라도 조작 후에 테스트 일, 실험자의 판단에있다. </li><li> 마우스는 실린더에 6-7 노출 후 뒤쪽 꺼려 질 수 있습니다. 현재 연구에서, 생쥐는 허혈 전 및 일 1, 3, 7, 14, 21, 28 후 수술에 7 회, 총 실린더 내에서 시험 하였다. 참고 :이 연구에서 우리는 FVBN 마우스 변형을 사용했다. 우리는 이전에 ET-1 허혈 손상 다음 실린더 및 관찰 발 드래그 동작 C57BL / 6 마​​우스를 테스트 한 (데이터가 표시되지 않음). C57BL / 6 마​​우스를 양육하는 경우 FVBN 마우스보다 더 활동적이었다 자주 실린더의 가장자리에 뛰어등반 전에. 마우스 점프에 의해 탈출을 시도하면 키 실린더를 사용해야합니다. </li></ol></li></ol> 7. 엔도 텔린 -1 수술과 경색 볼륨 측정 <ol><li> 이전에 발행 프로토콜 4에 따른 엔도 텔린 한 수술과 경색 량 측정을 수행. 전방 앞다리의 운동 피질을 대상으로, 각 마우스는 다음과 같은 좌표에 세 ET-1 주사를 받아야한다 (I) 0.7 anteriorposterior (AP가) /1.5 내측 - 외측 (ML) / - 1.2 지느러미 - 복부 (DV), ( ⅱ) +0.4 AP / 1.25 ㎖ / - 1.2 DV 및 (iii) +0.1 AP / 1.75 ㎖ / DV -1.2 4. </li></ol> 8. 통계 분석 <ol><li> 분산의 양방향 반복 측정 분석 (ANOVA)을 발 드래그 서로 다른 시점에서 영향을 영향을받지 발에 대한의 비율을 분석하는 것이 좋습니다. </li></ol>

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다음은 실린더 시험에서 발 드래그 동작을 정량화 할 때 요점 설정 : I)의 수 정량 기준을 설정하기 위해 뇌 손상 전에 각 발에 대한 총 발 접촉 대 발을-드래그; ⅱ) 허혈 손상 다음 각 발에 대한 총 발 접촉 대 발-, 드래그의 수를 정량화; 및 ⅲ) 발 드래그하고 마우스의 몸통의 측면 회전시 실린더 벽을 따라 발의 측면 움직임을 구별. 발 드래그은 앞다리의 감각 피질에 손상 후...

신경 재생 전략 목표는 조직 복구 및 복구 기능을 모두 보여주는 것이다. 기능 회복은 일반적으로 특정 뇌 영역에 대한 손상과 관련된 운동 능력이 관련된 경우에, 기능적 결손을 측정 행동 시험으로 평가된다. 외상성 뇌 손상 또는 피질의 감각 앞다리 영역 허혈성 손상, 행동 시험에 의해 증명 될 수있다. 하나의 그러한 테스트는, 실린더 테스트는 앞다리 1 작용 성 활성을 평가하기위한 결손 래트에서 광범위하게 사용된다. 이 테스트는 투명 상단 만 실린더, 카메라와 테이블을 필요로하는 낮은 셋업 비용이 있습니다. 그것은이 설치류의 자연 탐구 행동을 기반으로 관리하기 쉽고, 그래서 사전 교육 및 음식 부족 또는 보상은 필요하지 않습니다. 이러한 많은 장점에도 불구하고, 실린더 시험은 앞다리 s의 초점 부상 다음 쥐에서 앞다리 적자를 평가하기 위해 아래-활용우리가 실린더 시험에서 마우스 동작의 분석 특성 피질, ensorimotor. 앞다리 비대칭 실린더 시험 분석의 고전 척도이다. 실린더에 배치하는 경우, 설치류 자연스럽게 자신의 뒷다리에 양육 및 자세 균형에 대한 자신의 앞다리의 발과 실린더 벽을 터치하여 실린더의 벽을 탐구한다. 각 앞다리와 벽 발 접촉의 수는 쉽게 실린더의 탐사 기간 동안 설치류 촬영에 의해 정량화된다. 영향을받는 앞다리 발은 영향을받지 앞다리 발보다 벽 적은 접촉을하고 반대측 감각 피질에 손상을 나타내는 경우 앞다리 비대칭이 발생합니다. 쥐에서 혈관 수축 화제의 피질 내 주사, 엔도 텔린은 앞다리 감각 피질로 (ET-1), 반대편의 앞다리 행동 결손 결과 국소 허혈성 병소가 발생. 반대측 앞다리 사용의 적자는 쉽게 F의 변화로 감지된다래트 1-3 실린더 테스트에 비대칭 orelimb. 그러나 래트 달리 앞다리 비대칭의 변화와 유사한 가변 ET-1 주사 4-6 다음 마우스에서 덜 일치한다. 여기에서 우리는 실린더 테스트에서 앞다리 행동의 새로운 해석을 보여 - 발 - 드래그 동작의 분석. 우리는 이전에 그 발 드래그 분석은 고전 앞다리의 비대칭 분석보다 쥐의 앞다리의 감각 피질의 손상에 더 민감 측정 따라서 초점 대뇌 피질의 손상 다양한 모델에 적용 할 수있다 보여 주었다. 4 발 - 드래그 - 어떻게 앞발 연락처 시험은 앞다리의 감각 피질에 허혈성 손상 다음과 실린더 벽은 마우스에 새로운 동작을 밝혔다. 마우스를 다음의 중간 선으로 또는 벽 동안 아래로 실린더 벽을 따라 그 영향을받는 (- 콘트라 병변) 발을 드래그 실린더 벽을 탐구하기 위해 뒷다리에 서 때 발 드래그가 발생그것의 영향을받지 앞발은 벽에 자세 지원을 제공합니다. 발은-를 드래그하는 거의 따라서 발 드래그의 모양은 앞다리의 감각 피질 (4) 부상의 긍정적 인 지표가 손상되지 않은 쥐에서 발생하지 않습니다. 우리는 이전에 앞다리의 감각 피질에 ET-1의 허혈성 손상을 다음 마우스에서 발 드래그 동작을 정량화하고 사후 행정 4 이주까지 생쥐에서 지속 발 드래그 동작을 보여 주었다. 여기에 우리가 발 드래그 동작이 사주 후 스트로크까지 지속되는 것으로 나타났다. 발 - 드래그 동작의 분석은 쥐의 앞다리의 감각 피질에 초점 허혈성 손상을 평가하기위한 새롭고 중요한 도구를 제공합니다. 그 저렴한 셋업, 관리의 용이성이 빠르게 마우스의 앞다리 행동 적자를 평가하는 간단하면서도 유용한 도구 만들기 득점.

<table><tbody><tr><td>Plexi-glass cylinder</td><td></td><td></td><td>17.5 cm high, 9.5 cm outer diameter, 8.8 cm inner diameter, wall thickness 0.35 cm (or 3.5 mm)</td></tr><tr><td>viewing table</td><td></td><td></td><td>54x56x66.5 cm (width x length x height), top of table is a 51x51 cm sheet of plexiglass.</td></tr><tr><td>mirror</td><td></td><td></td><td>34x58 cm 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)&amp;nbsp;</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

실린더 테스트는 통상적으로 설치류 앞다리 운동 피질 허혈 손상에 초점을 예측하는 데 사용된다. 실린더에 배치하는 경우, 설치류는 양육과 자세 지원을위한 자신의 앞다리의 발과 실린더의 벽을 만져 탐구. 앞다리의 감각 피질에 허혈 손상 후, 쥐 앞다리 비대칭이라고한다 그들의 영향을받는 발을 적은 접촉의 결과로 자세 지원을 위해 자신의 영향을받지 앞다리의 발에 더 많이 의존하고있다. 반면에, 마우스의 뇌에 초점 허혈성 손상은 앞다리의 비대칭 성에서 비교 일치 적자가 발생되지 않습니다. 앞다리 비대칭 적자가 자주 관찰되는 반면, 마우스는 &quot;발 드래그&quot;라고 새로운 행동 포스트 행정을 보여 않습니다. 발 - 드래그는 4 다리 자세로 후면에서 분리 할 때 직접 벽에서 밀어보다는 실린더 벽을 따라 그 영향을받는 발을 끌어 마우스의 경향이다. 우리는 이전에 있음을 증명하고있다발 드래그 동작은 앞다리의 운동 피질에 작은 대뇌 피질의 허혈성 손상에 매우 민감하다. 여기에 우리가 발 드래그 분석에 대한 자세한 프로토콜을 제공합니다. 우리는 발 드래그가 무엇인지 정의하고 발 드래그 동작을 정량화하는 방법을 보여줍니다. 실린더 테스트 관리하는 간단하고 저렴한 실험이며 사전 훈련 또는 음식 박탈 전략을 필요로하지 않는다. 작은 초점 부상의 인기가 계속 증가하고 생산되는 두 가지 모델 - 실린더 테스트와 발 드래그 분석을 사용하여, 이러한 photothrombosis 및 엔도 텔린 -1 (ET-1) 유도 된 허혈과 같은 대뇌 피질의 허혈성 손상을 예측하는 틈새 시장을 채 웁니다 중간 대뇌 동맥 폐색보다. 마지막으로, 실린더 시험에서 발 - 드래그 동작을 측정하는 단계 이전 앞다리 비대칭 분석 일관성 결손을 검출하지 못한 트랜스 제닉 마우스 균주를 사용하여 넓은 코호트 피질 손상 후 기능 회복의 연구를 허용 할 것이다.

우리는 이전에 그 발 드래그 동작은 앞다리의 감각 피질에 초점 허혈 손상에 따라 표시 및 손상 (4)의 긍정적 인 지표가 증명하고있다. 앞다리의 감각 피질에 ET-1의 인트라 대뇌 피질의 주사는 허혈성 병변 (도 8a, B)를 유도하기 위해 사용되었다. 잠재적 사용 기능 회복을 평가하기 위해 발 드래그 동작이 이상 십사일 후 부상 연장 여부를이 연구는 조사 하였다. 마우스는 이전?...

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

실린더 시험의 고전 앞다리 비대칭 분석 일상적 뇌 손상 또는 뇌졸중 다음 래트에서 행동 결손을 평가하기 위해 사용된다; 그러나, 쥐에서 일관된 적자를 감지하지 못한다. 이 연구는 발 드래그 동작을 정량화하는 것은 쥐의 뇌 손상에 더 민감 분석 것을 보여줍니다.

발 - 드래그 : 소설, 마우스 실린더 시험의 민감성 분석

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

23.5K 조회수.  Memorial University of Newfoundland.  실린더 시험의 고전 앞다리 비대칭 분석 일상적 뇌 손상 또는 뇌졸중 다음 래트에서 행동 결손을 평가하기 위해 사용된다; 그러나, 쥐에서 일관된 적자를 감지하지 못한다. 이 연구는 발 드래그 동작을 정량화하는 것은 쥐의 뇌 손상에 더 민감 분석 것을 보여줍니다. 

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

Assessment of Sensorimotor Function in Mouse Models of Parkinson's Disease

Sensitive and reliable behavioral outcome measures are essential to the evaluation of potential therapeutic treatments in preclinical trials for many neurodegenerative diseases. In Parkinson's disease, sensorimotor tests sensitive to varying degrees of nigrostriatal dysfunction are fundamental for testing the efficacy of potential therapeutics. Reliable and quite elegant sensorimotor measures exist for rats, however many of these tests measure sensorimotor asymmetry within the rat and are not entirely suitable for the newer genetic mouse models of PD. We have put together a battery of sensorimotor tests inspired by the sensitive tests in rats and adapted for mice. The test battery highlighted in this study is chosen for a) its sensitivity in a wide variety of mouse models of PD, b) its ease in implementing into a study, and c) its low expense. These tests have proven useful in characterizing novel genetic mouse models of PD as well as in testing potential disease-modifying therapies.

In Parkinson's disease and movement disorders in general, sensitive and reliable behavioral assays are essential for testing novel potential therapeutics. Here, we describe a manageable battery of sensorimotor tests for mice that are sensitive to varying degrees of injury to the nigrostriatal system and useful for preclinical studies.

파킨슨 병의 마우스 모델에서 감각 기능의 평가

Sensitive and  reliable behavioral outcome measures are essential to the evaluation of  potential therapeutic treatments in preclinical trials for many  ...

연구

행동분석학

The Vermicelli and Capellini Handling Tests: Simple quantitative measures of dexterous forepaw function in rats and mice

Previous characterizations of rodent eating behavior have revealed that they use coordinated forepaw movements to manipulate food pieces. We have extended upon this work to develop a simple quantitative measure of forepaw dexterity that is sensitive to lateralized impairments and age-dependent changes. Rodents learn skillful forepaw and digit movements to manage thin pasta pieces, which they eagerly consume. We have previously described methods for quantifying vermicelli handling in rats and showed that the measures are very sensitive to forelimb impairments resulting from unilateral ischemic lesions, middle cerebral artery occlusions and unilateral striatal dopamine depletion [Allred, R.P., Adkins, D.L., Woodlee, M.T., Husbands, L.C., Maldonado M.A., Kane, J.R., Schallert, T. &amp; Jones, T.A. The Vermicelli Handling Test: a simple quantitative measure of dexterous forepaw function in rats. J. Neurosci. Methods 170, 229-244 (2008)]. Here we present a more detailed protocol for this test in rats and compare it with a newly developed version for mice, the Capellini Handling Test. Rats and mice are videotaped while handling short lengths of uncooked vermicelli or capellini pasta, respectively, with a camera positioned to optimize the view of paw movements. Slow motion video playback allows for the identification of forepaw adjustments, defined as any distinct removal and replacement of the paw, or of any number of digits, on the pasta piece after eating commences. Forepaw adjustments per piece are averaged over trials per each testing session. Repeated testing permits sensitive quantitative analysis of changes in forepaw dexterity over time. Protocols for pre-testing habituation and handling practice, as well as procedures for characterizing atypical handling patterns, are described. Because rats and mice perform the pasta handling tests slightly differently, species-specific differences in administration and scoring of these tests are highlighted. All animal use was in accordance with protocols approved by the University of Texas at Austin Animal Care and Use Committee.

The Vermicelli and Capellini Handling Tests of forepaw dexterity take advantage of the natural inclination of rodents to manipulate food items using skillful forepaw and digit movements. Animals are videotaped while handling short strands of uncooked dry pasta. Slow motion video playback allows for the quantification of forepaw adjustments.

베르 미 첼리와 Capellini 처리 시험 : 쥐 및 생쥐의 손재주가 앞발 기능의 단순 양적 측정

Previous characterizations of rodent eating behavior have revealed that they use coordinated forepaw movements to manipulate food pieces. We have extended ...

신경과학

The Sciatic Nerve Cuffing Model of Neuropathic Pain in Mice

Neuropathic pain arises as a consequence of a lesion or a disease affecting the somatosensory system. This syndrome results from maladaptive changes in injured sensory neurons and along the entire nociceptive pathway within the central nervous system. It is usually chronic and challenging to treat. In order to study neuropathic pain and its treatments, different models have been developed in rodents. These models derive from known etiologies, thus reproducing peripheral nerve injuries, central injuries, and metabolic-, infectious- or chemotherapy-related neuropathies. Murine models of peripheral nerve injury often target the sciatic nerve which is easy to access and allows nociceptive tests on the hind paw. These models rely on a compression and/or a section. Here, the detailed surgery procedure for the &#34;cuff model&#34; of neuropathic pain in mice is described. In this model, a cuff of PE-20 polyethylene tubing of standardized length (2 mm) is unilaterally implanted around the main branch of the sciatic nerve. It induces a long-lasting mechanical allodynia, i.e., a nociceptive response to a normally non-nociceptive stimulus that can be evaluated by using von Frey filaments. Besides the detailed surgery and testing procedures, the interest of this model for the study of neuropathic pain mechanism, for the study of neuropathic pain sensory and anxiodepressive aspects, and for the study of neuropathic pain treatments are also discussed.

Neuropathic pain is a consequence of a lesion or disease affecting the somatosensory system. The &#8220;cuff model&#8221; of neuropathic pain in mice consists of the implantation of a polyethylene cuff around the main branch of the sciatic nerve. Mechanical allodynia is tested using von Frey filaments.

마우스의 신경 병증 성 통증의 좌골 신경의 바지를 접 모델

Neuropathic pain arises as a consequence of a lesion or a disease affecting the somatosensory system. This syndrome results from maladaptive changes in ...

의학

Measuring Changes in Tactile Sensitivity in the Hind Paw of Mice Using an Electronic von Frey Apparatus

Measuring inflammation-induced changes in thresholds of hind paw withdrawal from mechanical pressure is a useful technique to assess changes in pain perception in rodents. Withdrawal thresholds can be measured first at baseline and then following drug, venom, injury, allergen,&#160;or otherwise evoked inflammation by applying an accurate force on very specific areas of the skin. An electronic von Frey apparatus allows precise assessment of mouse hind paw withdrawal thresholds that are not limited by the available filament sizes in contrast to classical von Frey measurements. The ease and rapidity of measurements allow for incorporation of assessment of tactile sensitivity outcomes in diverse models of rapid-onset inflammatory and neuropathic pain as multiple measurements can be taken within a short time period. Experimental measurements for individual rodent subjects can be internally controlled against individual baseline responses and exclusion criteria easily established to standardize baseline responses within and across experimental groups. Thus, measurements using an electronic von Frey apparatus represent a useful modification of the well-established classical von Frey filament-based assays for rodent mechanical allodynia that may also be applied to other nonhuman mammalian models.

Electronic von Frey measurements are an effective and improved alternative to classical von Frey filaments, as they allow rapid and precise measurement of changes in rodent mechanical withdrawal thresholds to continuously applied pressure stimuli before and after an inflammatory event.

Measuring inflammation-induced changes in thresholds of hind paw withdrawal from mechanical pressure is a useful technique to assess changes in pain ...

Urokinase-type Plasminogen Activator-induced Mouse Back Pain Model

A model of persisting lower back pain can be induced in mice with the simple methodology described herein. Step-by-step methods for simple, rapid induction of a persisting back pain model in mice are provided here using an injection of urokinase-type plasminogen activator (urokinase), a serine protease present in humans and other animals. The methodology for induction of persisting lower back pain in mice involves a simple injection of urokinase along the ligamentous insertion region of the lumbar spine. The urokinase inflammatory agent activates plasminogen to plasmin. Typically, the model can be induced within 10 min and hypersensitivity persists for at least 8 weeks.
Hypersensitivity, gait disturbance, and other standard anxiety- and depression-like measures can be tested in the persisting model.&#160;Back pain is the most prevalent type of pain. To improve awareness of back pain, the International Association for the Study of Pain (IASP) named 2021 the &#34;Global Year about Back Pain&#34; and 2022 the &#34;Global Year for Translating Pain Knowledge to Practice.&#34; One limitation of the therapeutic advancement of pain therapeutics is the lack of suitable models for testing persistent and chronic pain. The&#160;features of this model&#160;are suitable for testing potential therapeutics aimed at the reduction of back pain and its ancillary characteristics, contributing to IASP&#39;s naming 2022 as the Global Year for Translating Pain Knowledge to Practice.

Methods for simple, rapid induction of a back pain model in mice are provided here using an intraligament injection of urinary plasminogen activator.

우로키나아제(Urokinase)형 플라스미노겐 활성제(Plasminogen Activator)에 의한 생쥐 요통 모델

A model of persisting lower back pain can be induced in mice with the simple methodology described herein. Step-by-step methods for simple, rapid ...

The Monoiodoacetate Model of Osteoarthritis Pain in the Mouse

A major symptom of patients with osteoarthritis (OA) is pain that&#160;is triggered by peripheral as well as central changes within the pain pathways. The current treatments for OA pain such as NSAIDS or opiates are neither sufficiently effective nor devoid of detrimental side effects. Animal models of OA are being developed to improve our understanding of OA-related pain mechanisms and define novel pharmacological targets for therapy. Currently available models of OA in rodents include surgical and chemical interventions into one knee joint. The monoiodoacetate (MIA) model has become a standard for modelling joint disruption in OA in both rats and mice. The model, which is easier to perform in the rat, involves injection of MIA into a knee joint that induces rapid pain-like responses in the ipsilateral limb, the level of which can be controlled by injection of different doses. Intra-articular injection of MIA disrupts chondrocyte glycolysis by inhibiting glyceraldehyde-3-phosphatase dehydrogenase and results in chondrocyte death, neovascularization, subchondral bone necrosis and collapse, as well as inflammation. The morphological changes of the articular cartilage and bone disruption are reflective of some aspects of patient pathology. Along with joint damage, MIA injection induces referred mechanical sensitivity in the ipsilateral hind paw and weight bearing deficits that are measurable and quantifiable. These behavioral changes resemble some of the symptoms reported by the patient population, thereby validating the MIA injection in the knee as a useful and relevant pre-clinical model of OA pain.
The aim of this article is to describe the methodology of intra-articular injections of MIA and the behavioral recordings of the associated development of hypersensitivity with a mind to highlight the necessary steps to give consistent and reliable recordings.

Osteoarthritis (OA), or degenerative joint disease, is a debilitating condition associated with pain that remains only partially controlled by available analgesics. Animal models are being developed to improve our understanding of OA-related pain mechanisms. Here we describe the methodology for the monoiodoacetate model of OA pain in the mouse.

마우스에서 관절염 통증의 Monoiodoacetate 모델

A major symptom of patients with osteoarthritis (OA) is pain that&#160;is triggered by peripheral as well as central changes within the pain pathways. The ...

Automated Gait Analysis in Mice with Chronic Constriction Injury

The von Frey test is a classical method that has been widely used to examine the sensory function of neuropathic pain animals. However, it has some disadvantages such as subjective data and the requirement of a skilled, experienced experimenter. To date, a variety of modifications have improved the von Frey method, but it still has a few limitations. Recent reports have suggested that gait analysis produces more accurate and objective data from the neuropathic animals. This protocol demonstrates how to perform the automated gait analysis to determine the degree of neuropathic pain in mice. After several days of acclimation, the mice were allowed to walk freely on the glass floor to illuminate footprints. Then, quantification of the footprints and gait were performed through video clips with automatic analysis of various walking parameters, such as area of paw print, swing time, angle of paw, etc.
The main purpose of this study is to describe the methodology of automated gait analysis and briefly compare it with data from the classical sensory test using von Frey filament.

The precise assessment of pain response in a neuropathic animal model is critical to investigate the pathophysiology of pain diseases and develop new analgesics. We present a sensitive and objective method to determine the sensory function of the rodent hind paw by an automated gait analysis system.

만성 수축 부상으로 쥐에 있는 자동화 된 걸음 걸이 분석

The von Frey test is a classical method that has been widely used to examine the sensory function of neuropathic pain animals. However, it has some ...

Establishing a Mouse Model of a Pure Small Fiber Neuropathy with the Ultrapotent Agonist of Transient Receptor Potential Vanilloid Type 1

Patients with diabetes mellitus (DM) or those experiencing the neurotoxic effects of chemotherapeutic agents may develop sensation disorders due to degeneration and injury of small-diameter sensory neurons, referred to as small fiber neuropathy. Present animal models of small fiber neuropathy affect both large- and small-diameter sensory fibers and thus create a neuropathology too complex to properly assess the effects of injured small-diameter sensory fibers. Therefore, it is necessary to develop an experimental model of pure small fiber neuropathy to adequately examine these issues. This protocol describes an experimental model of small fiber neuropathy specifically affecting small-diameter sensory nerves with resiniferatoxin (RTX), an ultrapotent agonist of transient receptor potential vanilloid type 1 (TRPV1), through a single dose of intraperitoneal injection, referred to as RTX neuropathy. This RTX neuropathy showed pathological manifestations and behavioral abnormalities that mimic the clinical characteristics of patients with small fiber neuropathy, including intraepidermal nerve fiber (IENF) degeneration, specifically injury in small-diameter neurons, and induction of thermal hypoalgesia and mechanical allodynia. This protocol tested three doses of RTX (200, 50, and 10 &#181;g/kg, respectively) and concluded that a critical dose of RTX (50 &#181;g/kg) is required for the development of typical small fiber neuropathy manifestations, and prepared a modified immunostaining procedure to investigate IENF degeneration and neuronal soma injury. The modified procedure is fast, systematic, and economic. Behavioral evaluation of neuropathic pain is critical to reveal the function of small-diameter sensory nerves. The evaluation of mechanical thresholds in experimental rodents is particularly challenging and this protocol describes a customized metal mesh that is suitable for this type of assessment in rodents. In summary, RTX neuropathy is a new and easily established experimental model to evaluate the molecular significance and intervention underlying neuropathic pain for the development of therapeutic agents.

This study establishes an experimental model of pure small fiber neuropathy with resiniferatoxin (RTX). A unique dose of RTX (50 &#181;g/kg) is optimal for developing a small fiber neuropathy model that mimics patient characteristics and could help investigate the nociceptive molecular significance underlying neuropathic pain.

일시적인 수용 체 잠재력 Vanilloid 타입-1의 Ultrapotent 주 작동 근의 순수한 작은 섬유 신경 병 마우스 모델 수립

Patients with diabetes mellitus (DM) or those experiencing the neurotoxic effects of chemotherapeutic agents may develop sensation disorders due to ...

Development of Recombinant Proteins to Treat Chronic Pain

Chronic pain is difficult to treat and new approaches to resolve persistent pain are urgently needed. Anti-inflammatory cytokines are promising candidates for treating debilitating pain conditions due to their capacity to regulate aberrant neuro-immune interactions. However, physiologically they work in a network of various cytokines, and therefore their therapeutic effect may not be optimal when used as stand-alone drugs. To overcome this limitation, we developed a fusion protein of the anti-inflammatory cytokines IL4 and IL10. Here, we describe the methods for production and quality control of IL4-10 recombinant fusion protein and we test the effectiveness of the IL4-10 fusion protein to resolve pain in a mouse model of persistent inflammatory pain.

In this paper we provide details for the methods of production and quality control of an IL4-10 recombinant fusion protein. We also show how to test the effectiveness of this protein to resolve pain in a mouse model of inflammatory pain.

만성 통증 치료에 재조합 단백질의 개발

Chronic pain is difficult to treat and new approaches to resolve persistent pain are urgently needed. Anti-inflammatory cytokines are promising candidates ...

Mechanical Conflict-Avoidance Assay to Measure Pain Behavior in Mice

Pain comprises of both sensory (nociceptive) and affective (unpleasant) dimensions. In preclinical models, pain has traditionally been assessed using reflexive tests that allow inferences regarding pain's nociceptive component but provide little information about the affective or motivational component of pain. Developing tests that capture these components of pain are therefore translationally important. Hence, researchers need to use non-reflexive behavioral assays to study pain perception at that level. Mechanical conflict-avoidance (MCA) is an established voluntary non-reflexive behavior assay, for studying motivational responses to a noxious mechanical stimulus in a 3 chamber paradigm. A change in a mouse's location preference, when faced with competing noxious stimuli, is used to infer the perceived unpleasantness of bright light versus tactile stimulation of the paws. This protocol outlines a modified version of the MCA assay which pain researchers can use to understand affective-motivational responses in a variety of mouse pain models. Though not specifically described here, our example MCA data use the intraplantar complete Freund's adjuvant (CFA), spared nerve injury (SNI), and a fracture/casting model as pain models to illustrate the MCA procedure.

The mechanical conflict-avoidance assay is used as a non-reflexive readout of pain sensitivity in mice which can be used to better understand affective-motivational responses in a variety of mouse pain models.

마우스의 통증 행동을 측정하기위한 기계적 충돌 회피 분석

Pain comprises of both sensory (nociceptive) and affective (unpleasant) dimensions. In preclinical models, pain has traditionally been assessed using ...