Este trabalho é financiado pelo NIH / NINDS NS07722-01 e do Centro de família Gardner para a doença de Parkinson e Distúrbios do Movimento.

Idealmente ratos devem ser testados durante o seu ciclo ativo (escuro). Os ratos em nosso laboratório são mantidos em um ciclo claro / escuro reverso que nos permite testar convenientemente os ratos durante o seu período ativo (e nosso). O teste não é iniciado até que pelo menos uma hora para o ciclo escuro. No entanto, nem sempre é possível por um investigador para manter uma sala separada do rato com um ciclo de luz inversa. Nesse caso, todos os três testes podem ser realizados durante o ciclo de luz, mas manter-se em mente que o tempo para percorrer na viga, o número de passos e do levantar do cilindro e, em contacto com os tempos de remoção pode ser mais longa, quando testado durante este tempo. Todos os três ensaios descritos abaixo podem ser realizadas por um experimentador, mas para aqueles que não são tão experiente manusear e trabalhar com ratinhos ou ter pouca ou nenhuma experiência mede o comportamento em ratos em seguida um experimentador adicional pode ser necessário. Neste caso, o segundo experimentador pode auxiliaro teste de feixe desafiador, colocando ratos na trave, enquanto o outro experimentador registra o julgamento ou no teste de remoção de adesivo segundo experimentador pode executar o timer enquanto os outros lugares, a etiqueta no focinho e coloca o rato na gaiola. 1. Desafiando Boca Traversal Procedimento <ol><li> Inverter três gaiolas limpas do mouse em uma mesa ou em uma estação de gaiola de mudança de mouse. Linha as gaiolas se uniformemente de modo a que possam suportar o comprimento da viga (1 metro). </li><li> Montar as quatro seções do feixe da mais ampla para a seção mais estreita e coloque em cima das gaiolas invertido do mouse. </li><li> Coloque a homecage dos ratinhos que pretende testar no seu lado, e no final do feixe de modo que a extremidade mais estreita do feixe leva à direita na homecage. </li><li> Pegue o primeiro mouse pela base de sua cauda e apoiar os seus membros posteriores, com a palma da sua mão. Posicione o mouse na grande final do feixe e deixar de ir a sua cauda e remover seu hand. </li><li> Deixe o mouse farejar e movimentar-se, a fim de tornar-se melhor orientada para o aparelho, se o mouse gira em torno de redirecioná-lo suavemente para a direção desejada. </li><li> Levante a homecage (mesmo que tenha cagemates nele) mantê-lo na mesma posição do seu lado e trazê-lo de perto o mouse teste. Como o teste do mouse começa a tentar entrar no homecage movê-lo de volta para que o mouse não entra, mas dá um passo a frente. Continue a fazer isto até o fim do feixe. No final permitir que o rato entra para a homecage. Faça o mesmo procedimento para cada rato na gaiola. Este é o primeiro julgamento &quot;assistida&quot;. </li><li> O feixe devem ser cuidadosamente limpos entre gaiolas com um desinfetante fornecida pelo cuidado com os animais ou o pessoal veterinário. Dentro de uma gaiola é importante para limpar a urina ou pelotas fecais fora do feixe antes da próxima rato é executado, porque isso irá distrair o próximo mouse. </li><li> Uma vez que todos os ratos na gaiola passaram por um julgamento assistida, em seguida,pegar o primeiro mouse de novo e colocá-lo na grande final da viga. Se necessário, com a mão suavemente orientar o mouse na direção desejada e toque levemente seu backside para incentivá-la a se mover ao longo do comprimento da viga em sua homecage. Se o mouse pára de cheirar ou andar fora do feixe de corrigir o mouse com a mão ou pegá-lo e colocá-lo na mesma seção onde ele saiu. Ter sua mão perto para orientar o mouse até o fim do feixe. Você quer tentar minimizar o mouse parar e explorar, enquanto na viga. Quanto mais isso for feito durante o treino menos o rato tende a fazê-lo durante os testes. </li><li> O ensaio termina quando o rato coloca uma das suas patas dianteiras no homecage. A próxima rato poderá então receber seu julgamento 2 ª. Ratinhos receberam um total de 5 ensaios no primeiro dia de treino, alternando entre os ratos de modo a que cada rato tem um intervalo entre tentativas de ~ 30 segundos ou mais. Tipicamente pelos últimos poucos ensaios ratinhos irá percorrer o comprimento dofeixe, por conta própria, sem necessidade de correção. </li><li> 24 horas depois, dia 2 de treinamento pode começar. No dia 2, os ratos recebem mais cinco ensaios no mesmo feixe de conjunto tal como no dia 1. Os ratos não deve precisar de alguma ajuda, mas pode precisar de ser corrigido ou tocado na parte traseira para evitar parar ou explorar. </li><li> 24 horas mais tarde no dia do teste real pode começar. Para o dia do teste, o feixe é configurado de uma maneira semelhante para os 2 dias anteriores de formação. No entanto, agora, uma grelha de malha que corresponde à largura de cada feixe é colocado na parte superior de cada secção de viga. Uma câmera de vídeo é usado para gravar todos os ensaios viga transversal e pode ser executada por uma ou múltiplas experimentadores. </li><li> Rotular um cartão com a informação experiência essencial (data, mouse #, experimentação #, etc.) Coloque este cartão na frente da câmera e registro para 2-3 segundos para que fique claro que o mouse está sendo testado e que julgamento está ligado. </li><li> O rato é colocado no topo da superfície da grelha na maior secção do feixe e gravada umas que se move ao longo da viga. A gravação deve ser suficientemente perto de modo a que todo o comprimento do corpo do rato é visível sobre a câmara. Se for muito longe, então deslizamentos são difíceis de ver e se for muito perto, em seguida, os movimentos dos membros pode ser desperdiçada. A câmara deverá ser posicionado de modo que a grelha está no meio do espectador. </li><li> No dia do teste todos os ratos recebem cinco ensaios sobre a viga grade de superfície. </li></ol> 2. Análise do feixe de vídeo <ol><li> Os vídeos podem ser vistos diretamente da câmera ou conectada a uma televisão ou do computador para uma visualização de tela maior. Fitas de vídeo deve ser marcado por um experimentador cego ao genótipo e condição de tratamento dentro do experimento. </li><li> Erros para cada ensaio são marcados como o vídeo é reproduzido em câmera lenta. Deslizamentos ou erros são contados quando o mouse está enfrentando e seguir em frente. Um deslizamento através ou fora da rede é considerado um erro quando o membro desliza mais de 0,5 cm abaixo da superfície da grelha (até meio). Qualquer deslizamentosfeita após um mouse pára ou orienta a sua cabeça para o lado não são considerados erros. Se o mouse não está se movendo para a frente e um membro ou membros desliza repetidamente através da rede não é considerado um erro. Na secção estreita do feixe na base das patas traseiras pode estar na parte superior da grade e os dedos dos pés de suspensão para fora do lado, isto não é considerado um erro. </li><li> Passos também são contados em câmara lenta. O hindlimb frente para a câmera é usada para controlar o número de passos. A contagem começa quando o rato torna o primeiro passo para a frente e termina quando o rato coloca na sua pata dianteira homecage. </li><li> Tempo para atravessar é marcado com um cronômetro e é feito em tempo real. O temporizador é iniciado quando o rato começa a mover-se para a frente e termina quando a primeira pata é colocado no homecage. </li></ol> 3. Atividade espontânea no Procedimento de Cilindro <ol><li> Inverter três gaiolas limpas do mouse em uma mesa ou em uma estação de gaiola de mudança de mouse. Organizar duas gaiolas ao lado eada outro ~ 18 cm de distância de modo que a parte frontal das gaiolas são voltados para o experimentador. A gaiola restante é colocada atrás das outras duas gaiolas e vai servir para suportar o espelho. </li><li> Coloque a peça de vidro no topo das duas gaiolas e posicioná-lo de modo que o vidro está a ser suportado pelo bordo exterior das primeiras duas gaiolas. </li><li> Colocar o cilindro na parte superior do vidro e o espelho com um ângulo sob o vidro, apoiando-se no 3 rd gaiola em volta. O ângulo pode variar entre 30 ° - 45 °, mas o mais importante a vista do espelho tem de incluir o diâmetro total do cilindro. </li><li> Definir a videocâmara em frente do espelho e ajustar tanto o espelho e videocâmara até que possa visualizar todo o diâmetro do fundo do cilindro. </li><li> Ajustar o cronômetro para 3 min e rotular um cartão com os detalhes importantes experimento (data, mouse #, etc.) Videorecord o rótulo de 2-3 segundos. </li><li> Posicione o mouse no registro do cilindro e de imprensa eo timer. Record o mouse por três minutos. É importante que a área de teste é tranquila como barulhos e conversa pode distrair o mouse e potencialmente causar um comportamento de congelamento. </li><li> Durante a 3 min usar um contador mão para contar o número de partes traseiras, enquanto o rato torna no cilindro. Uma parte traseira é definida como um movimento vertical com ambos os membros do chão para que o ratinho está em pé apenas nos seus membros posteriores. No final de 3 min remover o rato e colocá-lo de volta para a sua homecage. </li><li> Limpe o cilindro de vidro e com um desinfectante fornecida pelo cuidado com os animais ou o pessoal veterinário. Permitir que a solução de limpeza para secar antes de colocar o lado do rato dentro do cilindro. </li></ol> 4. Análise da atividade espontânea <ol><li> Os vídeos podem ser vistos diretamente da câmera ou conectada a uma televisão ou do computador para uma visualização de tela maior. Os vídeos devem ser marcados por um experimentador cego ao genótipo e condição de tratamento dentro do experimento. </li><li> Etapas membros anteriores são contados como o vídeo é reproduzido em câmera lenta. Um passo dos membros anteriores é contado quando o animal se move sequencialmente a ambos os membros do piso do cilindro, num só movimento consecutivo. Um movimento dos membros anteriores não é contado se o tempo entre o movimento de um membro anterior e o outro membro anterior é maior do que 5 segundos. Hindlimb passos são contadas da mesma forma como passos membros anteriores. </li><li> Tempo gasto aliciamento é medida usando um cronômetro e reproduzir o vídeo em tempo real. Grooming ataques no focinho, vibrissas, e do corpo são medidos. </li></ol> 5. Remoção de adesivo <ol><li> Coloque o rato em sua homecage na sala de ensaio ou em uma estação de gaiola de mudança de mouse. </li><li> Remova o compartimento de alimentação a partir da gaiola e substituir a tampa da gaiola. Permitir que os ratinhos / rato para se habituar ao ambiente do ensaio e da gaiola, sem o alimentador durante 1 hora. </li><li> Para testar usar uma gaiola limpa para colocar cagemates assim o mouse teste é o único no homecage.Retire a 3/4 da cama e colocá-lo na gaiola limpa com as cagemates. </li><li> Na nuca homecage o mouse teste, a fim de contê-lo e usar um par de lugar uma etiqueta adesiva forceps pequeno para o focinho do mouse. Pressione suavemente o rótulo do focinho com a pinça e solte o mouse. Coloque a tampa sobre a gaiola e iniciar um cronômetro. Quando o rato faz uma tentativa de remover a etiqueta com as suas patas dianteiras registar o tempo. Se o mouse faz o contato, mas não remova a etiqueta em seguida, manter o temporizador vai até ele removê-lo e gravar esse tempo também (contato e tempo de remoção). </li><li> Se o rato não entra em contato ou remover o adesivo dentro de 60 segundos, em seguida, o julgamento terminou eo adesivo é removido manualmente pelo experimentador. </li><li> Colocar o rato na gaiola de ensaio limpo e remover a próxima rato e colocá-lo no homecage e começar a testar. Todos os animais recebem três ensaios. É importante alternar entre ratos ao invés de fazer todos os três ensaios emum rato de cada vez. Ensaios em que o rótulo cai fora ou não é seguro no focinho não são contados. </li></ol>

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Nós não temos conflitos de interesse.

No presente estudo, mostramos como executar e analisar três testes úteis da função sensório-motora em ratos. Estes incluem o feixe de desafio, a actividade espontânea do cilindro, e resposta a estímulos sensoriais (remoção do adesivo). Estes testes foram escolhidos para as seguintes razões: 1) nós e os outros descobriram que eles sejam muito sensíveis a diferentes graus de disfunção dopaminérgica nigroestriatal em modelos do rato genéticos 14,16-18, 2) é necessária apenas uma pequena quantidade de treinamento para o feixe e manipulação para a resposta a estímulos sensoriais e de testes, uma vez formados os ensaios podem ser realizados em uma sessão de teste, e 3) o preço do equipamento necessário para realizar os ensaios é bastante baixa em comparação com a compra de equipamento mais automatizados tais como o rotarod e aberto câmaras de campo. O teste de feixe desafio não só é útil na detecção de desempenho motor e déficits de coordenação em modelos genéticos do rato do PD, mas também é útil in revelar deficiência em ratinhos 1-metil-4-fenil-1 ,2,3,6-tetra-hidropiridina-tratados e 6-hidroxidopamina tratada e norepinefrina ratos deficientes em 19, 23-25. Além disso, encontramos o feixe desafio a ser menos influenciado pelo peso corporal em comparação com outros testes de desempenho motor e coordenação (rotarod e teste de pólo). Isto é particularmente benéfico quando se trabalha com camundongos machos com idade que pode pesar até 50 + gramas. Semelhante ao feixe, alterações na atividade espontânea são observados de forma confiável em parkin nocaute, PQ311X, Thy1-ASYN, Pitx3-afacia e LRRK2 camundongos 14, 16-18, 26. O teste de remoção de adesivo também é sensível à manipulação genética, incluindo parkin nocaute, Parkin Q311X, Thy1-ASYN e DJ-1 mutações em camundongos knockout 14,16, 17, 22. No ratinho 6-hidroxidopamina tratada unilateral do teste de remoção de adesivo é realizada de um modo semelhante à forma como é tipicamente feito com ratos a 1,2. A etiqueta autocolante está colocado em cada pata utilizandouma pinça e um tempo para remover o rótulo é gravado. Descobrimos que os ratinhos 6-hyrdoxydopamine tratados irá remover a etiqueta da parte afectada antes da remoção do rótulo, no membro afectado 19. Esta bateria de teste é fácil de implementar, em estudos que utilizaram tratamentos crónicos de envelhecimento, mas também é de fácil utilização em estudos farmacológicos. Uma vez que os animais são treinados e prontos para testar uma estação de teste para cada ensaio pode ser configurado. Os animais são então executados na mesma ordem em cada teste. O fármaco de interesse pode ser administrado e uma vez que o pico de concentração da droga desejada seja atingida cada rato pode ser testado com o feixe e, em seguida, transferida para o cilindro durante três minutos e, em seguida, para o ensaio de remoção de adesivo. Nós achamos que essa estratégia funcione bem quando testando diferentes agonistas da dopamina em ratos 18, 21. Tanto a viga e os testes de remoção de adesivos são passíveis de testes repetidos, no entanto a actividade espontânea do cilindro é afectada pela repetida testing resultando em atividade reduzida ao longo do tempo 16. Dependendo de como o défice é robusto no rato pode ainda ser capaz de detectar diferenças com testes repetidos no cilindro 16. Em geral, a habituação e atividade reduzida é observado assim que a segunda exposição ao cilindro no entanto, descobrimos que podemos obter níveis de atividade suficientes quando executar o teste de atividade espontânea, imediatamente após viga transversal em estudos farmacológicos 18,21. O número de sessões de teste de actividade para incluir espontâneas em estudo será dependente de estirpe de ratinho (alguns são definitivamente mais activo do que os outros), e duração do tratamento. Em nossos estudos farmacológicos em ratos em um misto C57BL / 6 X fundo DBA medimos a atividade entre 2-4 vezes e as sessões de testes foram separados por uma semana 21. Os testes de feixe e cilindro exigem análise pós-teste de comportamentos videogravados. Para este aspecto da análise,É particularmente importante ter avaliadores que são cegas para as condições experimentais. Quando treinamos avaliadores novos no laboratório, temos o comportamento pontuação pessoa em fitas de vídeo previamente analisados ​​por um perito avaliador do laboratório. Os critérios são explicados e mostrados para o novo avaliador e, em seguida, a pessoa começa a marcar as fitas analisadas anteriormente por conta própria. Os resultados são, então, em comparação com o perito &#39;classificações. A pessoa não é permitida a novos dados de taxa até que eles estão dentro de 95-98% de precisão do perito. Todos os dados são então aleatoriamente spot-validado por um perito avaliador. A bateria de testes descritos neste estudo foi projetado para avaliar a função sensório-motora em ratos. No entanto, sempre que a caracterização de um novo modelo de rato da doença, é sempre importante para fazer um exame de base do animal bem. O peso corporal e temperatura devem ser monitorizados ao longo de ensaio e quaisquer comportamentos anormais, deve notar-se, tal como a remoção de vibrissas ou clasping dos membros posteriores, quando pegou pela cauda. Avaliações neurológicas básicas são descritas em detalhe em outro lugar 27-29.

A doença de Parkinson (DP) é uma doença neurodegenerativa debilitante, principalmente caracterizada pela perda progressiva de neurónios dopaminérgicos da substância negra e no desenvolvimento de corpos de inclusão de Lewy nos sistemas periférico e central. Os pacientes sofrem de deficiências sensório, incluindo bradicinesia, tremores, rigidez e instabilidade postural que pioram com o tempo. Embora as formas familiares raras da doença descoberto durante os últimos 15 anos, levaram à identificação de novos alvos importantes para a terapêutica potencial modificadores da doença. As mutações em genes que codificam alfa-sinucleína, parkin, DJ-1, LRRK2 e ATP13A2 entre outros marcar o desenvolvimento de uma nova &quot;geração&quot; de modelos animais de PD, modelos genéticos de ratinho. Existem excelentes medidas comportamentais não-induzidas por drogas para o unilateral de 6 hidroxidopamina (6-OHDA) modelo de PD rato extensivamente estudado. Estes incluem testes para uso de membros assimetria, o movimentoiniciação, negligência somatossensorial, habilidades chegando, e, mais recentemente, vocalizações ultra-sônicas 1-6. Estes testes são sensíveis a vários graus de perda de neurónios de dopamina nigrostriatal e têm sido amplamente utilizados para avaliar a eficácia de vários tipos de terapêutica potencial 7-11. No entanto, com os modelos genéticos rato não há um consenso claro sobre as melhores testes sensório-motores para usar ou quantos de usar. Isso é problemático quando caracterizar um novo modelo genético do rato, em estudos pré-clínicos, e ao tentar fazer comparações entre modelos. Ao longo da última década, temos trabalhado para montar uma bateria de testes sensório-motores para ratos semelhante ao que foi utilizado com sucesso em ratos. Os testes descritos neste artigo foram usados ​​para ajudar a caracterizar inúmeros modelos genéticos do rato do PD e são atualmente utilizados em estudos pré-clínicos testando novela potencial terapêutica 12. Os ensaios mais comuns usamd para avaliar a função motora em ratos são atividade no campo aberto eo teste rotarod de coordenação 13. Apesar de ambos os testes são automatizados, relativamente fácil de usar e fornecer informações sobre a função sensório-motora, que muitas vezes não têm a sensibilidade necessária para detectar alterações sutis no sistema nigroestriatal. Por exemplo, camundongos deficientes parkin com alterações sutis na função da dopamina não apresentam prejuízos na rotarod mas exibem deficiências motoras em um teste desafiador feixe 14. Além disso, os ratinhos tratados com doses moderadas de neurotoxina 1-metil-4-fenil-1 ,2,3,6-tetra-hidropiridina (MPTP) não mostram deficiências no rotarod, mas que apresentam alterações significativas na marcha e prejuízos nas invertido teste de grade 15. Portanto, estudos que utilizam apenas o rotarod para avaliação fenotípica pode perder deficiências mais sutis. Uma abordagem ideal, na nossa opinião, para a caracterização do comportamento é aquele que inclui um battery de testes que são sensíveis a diferentes aspectos da função sensorial e motora, e mudanças sutis na função dos gânglios basais 13-15. Aqui nós descrevemos como medir e analisar a função sensório-motora em ratos usando um feixe desafiador percurso de teste, um teste de atividade espontânea no cilindro, e uma resposta ao teste de estímulo sensorial.

<table border="1">
 <tbody>
 <tr>
 <td>Material Name</td>
 <td>Company</td>
 <td>Dimensions</td>
 <td>Comments</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Challenging beam apparatus</td>
 <td>Starks Plastics</td>
 <td>Segment 1= 3.5 cm 
 Segment 2= 2.5 cm 
 Segment 3= 1.5 cm 
 Segment 4= 0.5 cm</td>
 <td>Contact information: 
 11276 Sebring Dr. 
 Forest Park ,OH 45240 USA 
Ph +1 (513) 541-4591 
 Fax +1 (513) 541-6773</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Cylinder</td>
 <td>Starks Plastics</td>
 <td>15.5 cm diameter 
 12.7 cm height</td>
 <td>Contact information: 
 11276 Sebring Dr. 
 Forest Park ,OH 45240 USA 
Ph +1 (513) 541-4591 
 Fax +1 (513) 541-6773</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Mesh Grid Wiring</td>
 <td>Ace Hardware</td>
 <td>1 cm2</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Mouse Cages</td>
 <td>Ancare</td>
 <td>19 x 29 x 12.7 cm</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Glass</td>
 <td>Ace Hardware</td>
 <td>19 cm2</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Mirror</td>
 <td>Ace Hardware</td>
 <td>18 x 13 cm</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Camcorder</td>
 <td>Sony HDR-HC9</td>
 <td></td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>MiniDV Tapes</td>
 <td>Sony DVC premium</td>
 <td>90 min long play</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Labels</td>
 <td>AveryColor Coding Labels </td>
 <td>6.35 mm diameter (1/4" Round) </td>
 <td></td>
 </tr>
 </tbody>
 </table>

assessment of sensorimotor function in mouse models of parkinson's disease

Medidas dos resultados comportamentais sensíveis e fiáveis ​​são essenciais para a avaliação de potenciais tratamentos terapêuticos em ensaios pré-clínicos para muitas doenças neurodegenerativas. Na doença de Parkinson, sensório testes sensíveis a diferentes graus de disfunção nigroestriatal são fundamentais para testar a eficácia da terapêutica potencial. Existem medidas sensório-motoras confiáveis ​​e bastante elegante para ratos, no entanto muitos destes testes medida sensório assimetria dentro do rato e não são totalmente adequados para os modelos de mouse genética mais recentes do PD. Reunimos uma bateria de testes sensório-motoras inspiradas nos testes sensíveis em ratos e adaptado para ratos. A bateria de testes em destaque neste estudo é escolhido para: a) a sua sensibilidade de uma grande variedade de modelos do rato do DP, b) a sua facilidade de execução para um estudo, e c) o seu baixo custo. Estes testes provaram ser úteis na caracterização de novos modelos genéticos de ratinho PD, bem como no teste de panelacial terapias modificadoras da doença.

<p class="jove_content"&gt; O feixe de desafio, a actividade espontânea do cilindro, e os testes de remoção de adesivos, são altamente úteis de todos os ensaios da função sensório-motora em ratinhos. Foram encontradas alterações na função sensório-motora que utilizam estes testes em vários modelos de mouse genética e toxina da doença de Parkinson, incluindo parkin nocaute, Parkin Q311X, Pitx3-afacia, alfa-sinucleína overexpressing e unilaterais ratos 6-hidroxidopamina<sup&gt; 14, 16-19</sup&gt;. Aqui nós mostramos os dados recolhidos a partir de camundongos com superexpressão humano wildtype alfa-sinucleína sob a Thy1 promotor (Thy1-ASYN) e Pitx3-afaquia ratos<sup&gt; 18,20</sup&gt;. Na trave desafiador que detectar com segurança aumentaram erros por passo Thy1-ASYN em comparação com camundongos de tipo selvagem (<strong&gt; Figura 1</strong&gt;). Na mesma linha de ratinhos também detectar repetidamente redução robusta dos membros posteriores em intensificação no cilindro (<strong&gt; Figura 2</strong&gt;)<sup&gt; 12, 16, 21</sup&gt;. No teste de remoção de adesivo camundongos Pitx3-afaquia com uma profunda diminuição nos neurônios de dopamina nigroestriatal mostram um aumento significativo do tempo de contato em relação aos controles de tipo selvagem (<strong&gt; A Figura 3</strong&gt;).</p&gt;<p class="jove_content" fo:keep-together.within-page="always"<img src="/files/ftp_upload/50303/50303fig1.jpg" alt="Figure 1"/<br /&gt;<strong&gt; Figura 1. Erros no desafiadora no tipo selvagem (n = 13) e Thy1-ASYN (n = 4) com 4 meses de idade.</strong&gt;<strong&gt; A)</strong&gt; Erros por passo, com média de cinco ensaios.<strong&gt; B)</strong&gt; Erros em cada largura de feixe médio. ** Representa p &lt;0,01, respectivamente, em comparação com ratinhos de tipo selvagem. Do teste t de Student.</p&gt;<p class="jove_content" fo:keep-together.within-page="always"<img src="/files/ftp_upload/50303/50303fig2.jpg" alt="Figure 2"/<br /&gt;<strong&gt; Figura 2. Membro Posterior reforço no cilindro no tipo selvagem (n = 13) e Thy1-ASYN (n = 4) ratinhos com 4 meses de idade.</strong&gt; * Representa p &lt;0,05 em comparação com o tipo selvagem. Do teste t de Student.</p&gt;<p class="jove_content" fo:keep-together.within-page="always"<img src="/files/ftp_upload/50303/50303fig3.jpg" alt="Figure 3"/<br /&gt;<strong&gt; Figura 3. O tempo de contacto de tipo selvagem (n = 10) e Pitx3-afacia (n = 12) ratos com 4 semanas de idade.</strong&gt; ** Representa p &lt;0,01 em comparação com o tipo selvagem. Mann-Whitney U.</p&gt;<table border="1"&gt;<tbody&gt;<tr&gt;<td<strong&gt; Test</strong</td&gt;<td<strong&gt; Parâmetros</strong</td&gt;<td<strong&gt; Opções de Análise</strong</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td rowspan="3"<strong&gt; Desafiando Boca</strong</td&gt;<td&gt; Erros</td&gt;<td rowspan="3"&gt; Transmitir larguras (apenas erros)<br /&gt; Média de 5 Trials<br /&gt; Trials individuais</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; Tempo</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; Passos</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td rowspan="4"<strong&gt; Atividade espontânea</strong</td&gt;<td&gt; Membro anterior Passos</td&gt;<td rowspan="2"&gt; Média<br /&gt; Membro Anterior / Relação dos membros posteriores</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; Hindlimb Passos</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; Rears</td&gt;<td&gt; Média</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; Tempo Grooming</td&gt;<td&gt; Média</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td rowspan="2"<strong&gt; Remoção Adhesive</strong</td&gt;<td&gt; Tempo de contato</td&gt;<td rowspan="2"&gt; Média<br /&gt; Median<br /&gt; Best / Worst Pontuação<br /&gt; Remoção de tempo de contato contagem de tempo</td&gt;</tr&gt;<tr&gt;<td&gt; Tempo de Remoção</td&gt;</tr&gt;</tbody&gt;</table&gt;<p class="jove_content"<strong&gt; Quadro 1. Sensorimotor função de teste da bateria: Opções de Análise.</strong</p

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Assessment of Sensorimotor Function in Mouse Models of Parkinson&#039;s Disease

Nos distúrbios da doença de Parkinson e de movimento, em geral, os ensaios comportamentais sensíveis e fiáveis ​​são essenciais para testar novas terapêuticas potenciais. Aqui, descrevemos uma bateria gerenciável de testes sensório-motores para os ratos que são sensíveis a diferentes graus de lesão no sistema nigroestriatal e útil para estudos pré-clínicos.

Avaliação da função sensório-motora em rato modelos de doença de Parkinson

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

assessment-sensorimotor-function-mouse-models-parkinson-s

Research

JoVE Journal

Behavior

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

54.7K visualizações.  University of Cincinnati. Nos distúrbios da doença de Parkinson e de movimento, em geral, os ensaios comportamentais sensíveis e fiáveis ​​são essenciais para testar novas terapêuticas potenciais. Aqui, descrevemos uma bateria gerenciável de testes sensório-motores para os ratos que são sensíveis a diferentes graus de lesão no sistema nigroestriatal e útil para estudos pré-clínicos.

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Nest Building as an Indicator of Health and Welfare in Laboratory Mice

The minimization and alleviation of suffering has moral and scientific implications. In order to mitigate this negative experience one must be able to identify when an animal is actually in distress. Pain, illness, or distress cannot be managed if unrecognized. Evaluation of pain or illness typically involves the measurement of physiologic and behavioral indicators which are either invasive or not suitable for large scale assessment. The observation of nesting behavior shows promise as the basis of a species appropriate cage-side assessment tool for recognizing distress in mice. Here we demonstrate the utility of nest building behavior in laboratory mice as an ethologically relevant indicator of welfare. The methods presented can be successfully used to identify thermal stressors, aggressive cages, sickness, and pain. Observation of nest building behavior in mouse colonies provides a refinement to health and well-being assessment on a day to day basis.

We demonstrate the utility of nest building behavior in laboratory mice as an indicator of welfare. Nest scoring is a sensitive technique that is altered by temperature, illness, and aggression. The time to integrate into nest test (TINT) is a simple cage-side assessment that can detect postoperative pain.

The minimization and alleviation of  suffering has moral and scientific implications. In order to mitigate this  negative experience one must be able to ...

Comportamento

Behavioral Phenotyping of Murine Disease Models with the Integrated Behavioral Station (INBEST)

Due to rapid advances in genetic engineering, small rodents have become the preferred subjects in many disciplines of biomedical research. In studies of chronic CNS disorders, there is an increasing demand for murine models with high validity at the behavioral level. However, multiple pathogenic mechanisms and complex functional deficits often impose challenges to reliably measure and interpret behavior of chronically sick mice. Therefore, the assessment of peripheral pathology and a behavioral profile at several time points using a battery of tests are required. Video-tracking, behavioral spectroscopy, and remote acquisition of physiological measures are emerging technologies that allow for comprehensive, accurate, and unbiased behavioral analysis in a home-base-like setting. This report describes a refined phenotyping protocol, which includes a custom-made monitoring apparatus (Integrated Behavioral Station, INBEST) that focuses on prolonged measurements of basic functional outputs, such as spontaneous activity, food/water intake and motivated behavior in a relatively stress-free environment. Technical and conceptual improvements in INBEST design may further promote reproducibility and standardization of behavioral studies.

Behavioral Phenotyping of Murine Disease Models with the Integrated Behavioral Station INBEST

Prolonged and comprehensive monitoring of mice in a home-cage environment provides a deeper understanding of aberrant behavior in murine models of brain diseases. This paper describes the Integrated Behavioral Station (INBEST) as the key component of contemporary behavioral analysis.

Behavioral Fenotipagem de modelos de doenças Murino com a Estação Integrada Comportamental (INBEST)

Due to rapid advances in genetic engineering, small rodents have become the preferred subjects in many disciplines of biomedical research. In studies of ...

Compensatory Limb Use and Behavioral Assessment of Motor Skill Learning Following Sensorimotor Cortex Injury in a Mouse Model of Ischemic Stroke

Mouse models have become increasingly popular in the field of behavioral neuroscience, and specifically in studies of experimental stroke. As models advance, it is important to develop sensitive behavioral measures specific to the mouse. The present protocol describes a skilled motor task for use in mouse models of stroke. The Pasta Matrix Reaching Task functions as a versatile and sensitive behavioral assay that permits experimenters to collect accurate outcome data and manipulate limb use to mimic human clinical phenomena including compensatory strategies (i.e., learned non-use) and focused rehabilitative training. When combined with neuroanatomical tools, this task also permits researchers to explore the mechanisms that support behavioral recovery of function (or lack thereof) following stroke. The task is both simple and affordable to set up and conduct, offering a variety of training and testing options for numerous research questions concerning functional outcome following injury. Though the task has been applied to mouse models of stroke, it may also be beneficial in studies of functional outcome in other upper extremity injury models.

Mouse models have become increasingly popular in studies of behavioral neuroscience. As models advance, it is important to develop sensitive behavioral measures specific to the mouse. This protocol describes the Pasta Matrix Reaching Task, which is a skilled motor task for use in mouse models of stroke.

Compensatória Limb Uso e Avaliação Comportamental de Habilidade Aprendizagem Motora Após Lesão Sensorimotor Cortex em um modelo do rato de Acidente Vascular Cerebral Isquêmico

Mouse models have become increasingly popular in the field of behavioral neuroscience, and specifically in studies of experimental stroke. As models ...

Behavioral Assessment of the Aging Mouse Vestibular System

Age related decline in balance performance is associated with deteriorating muscle strength, motor coordination and vestibular function. While a number of studies show changes in balance phenotype with age in rodents, very few isolate the vestibular contribution to balance under either normal conditions or during senescence. We use two standard behavioral tests to characterize the balance performance of mice at defined age points over the lifespan: the rotarod test and the inclined balance beam test. Importantly though, a custom built rotator is also used to stimulate the vestibular system of mice (without inducing overt signs of motion sickness). These two tests have been used to show that changes in vestibular mediated-balance performance are present over the murine lifespan. Preliminary results show that both the rotarod test and the modified balance beam test can be used to identify changes in balance performance during aging as an alternative to more difficult and invasive techniques such as vestibulo-ocular (VOR) measurements.

Motor control and balance performance are known to deteriorate with age. This paper presents a number of standard noninvasive behavioral tests with the addition of a simple rotary stimulus to challenge the vestibular system and show changes in balance performance in a murine model of aging.

Avaliação Comportamental do Envelhecimento Rato Sistema Vestibular

Age related decline in balance performance is associated with deteriorating muscle strength, motor coordination and vestibular function. While a number of ...

Community-based Adapted Tango Dancing for Individuals with Parkinson's Disease and Older Adults

Adapted tango dancing improves mobility and balance in older adults and additional populations with balance impairments. It is composed of very simple step elements. Adapted tango involves movement initiation and cessation, multi-directional perturbations, varied speeds and rhythms. Focus on foot placement, whole body coordination, and attention to partner, path of movement, and aesthetics likely underlie adapted tango&#8217;s demonstrated efficacy for improving mobility and balance. In this paper, we describe the methodology to disseminate the adapted tango teaching methods to dance instructor trainees and to implement the adapted tango by the trainees in the community for older adults and individuals with Parkinson&#8217;s Disease (PD). Efficacy in improving mobility (measured with the Timed Up and Go, Tandem stance, Berg Balance Scale, Gait Speed and 30 sec chair stand), safety and fidelity of the program is maximized through targeted instructor and volunteer training and a structured detailed syllabus outlining class practices and progression.

Community-based Adapted Tango Dancing for Individuals with Parkinson&#039;s Disease and Older Adults

Adapted tango has demonstrated efficacy for improving mobility and balance. We describe the dissemination of adapted tango teaching methods to dance instructor trainees and the implementation of adapted tango by the trainees in the community for improving mobility and balance in older adults and individuals with Parkinson&#8217;s disease.

Dançar Tango Adaptado de base comunitária para indivíduos com doença de Parkinson e adultos mais velhos

Adapted tango dancing improves mobility and balance in older adults and additional populations with balance impairments. It is composed of very simple ...

Automated, Long-term Behavioral Assay for Cognitive Functions in Multiple Genetic Models of Alzheimer's Disease, Using IntelliCage

Multiple factors&#8212;such as aging and genes&#8212;are frequently associated with cognitive decline. Genetically modified mouse models of cognitive decline, such as Alzheimer&#39;s disease (AD), have become a promising tool to elucidate the underlying mechanisms and promote the therapeutic advances. An important step is the validation and characterization of expected behavioral abnormality in the models, in the case of AD, cognitive decline. The long-term behavioral investigations of laboratory animals to study the effect of aging demand substantial efforts from researchers. The IntelliCage system is a high-throughput and cost-effective test battery for mice that eliminates the need for daily human handling. Here, we describe how the system is utilized in the long-term phenotyping of a genetic Alzheimer&#39;s disease model, specifically focusing on the cognitive functions. The experiment employs repeated battery of tests that assess spatial learning and executive functions. This cost-effective age-dependent phenotyping allows us to identify the transient and/or permanent effects of genes on various cognitive aspects.

Automated, Long-term Behavioral Assay for Cognitive Functions in Multiple Genetic Models of Alzheimer&#039;s Disease, Using IntelliCage

This paper describes a protocol for cognitive assessments for genetic models of the Alzheimer&#39;s disease using the IntelliCage system, which is a high throughput automated behavioral monitoring system with operant conditioning.

Automatizada, a longo prazo ensaio comportamental para funções cognitivas em vários modelos genéticos da doença de Alzheimer, usando IntelliCage

Multiple factors&#8212;such as aging and genes&#8212;are frequently associated with cognitive decline. Genetically modified mouse models of cognitive ...

Behavioral Assessments of Spontaneous Locomotion in a Murine MPTP-induced Parkinson's Disease Model

Parkinson&#8217;s disease (PD) is a common neurodegenerative disorder disease, causing the phenomenon of shaking, rigidity, slowness of movement and dementia. 1-Methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine (MPTP) can lead to some Parkinson&#8217;s-like symptoms by destroying dopaminergic neurons in the substantia nigra of the brain. It has been thus used to establish PD models in various animal studies. Here, mice receive MPTP injections (20 mg/kg/day) for seven days and the behavioral tests are performed on the eighth day. This model is adapted efficiently in the study of PD. The behavioral tests here include the cylinder test and the open field test. The cylinder experiment is used to detect the animals&#8217; ability to lift their front paws when put into a different environment. As the PD model mice show arching&#8212;the mouse arches its back&#8212;the number of paw liftings decrease. This test is easy to execute. The open field test is used to detect the amount of time the mice spend on running, walking, and remaining immobile. We analyze animals&#8217; movements in open field using software and obtain data. Lastly, we use L-DOPA, one of the most commonly used PD drugs, as one example to show how to apply this model to the study of PD drugs. Our results indicate that MPTP neurotoxicity induces motor deficit which can be mitigated by L-DOPA.

Behavioral Assessments of Spontaneous Locomotion in a Murine MPTP-induced Parkinson&#039;s Disease Model

We describe establishment of a murine model for Parkinson's disease using MPTP, and behavioral assessments using cylinder and open field tests to measure motor function. We then use L-DOPA as one example to show how to apply this model in the study of PD drugs.

Avaliações comportamentais de locomoção espontânea em um modelo murino induzida por MPTP a doença de Parkinson

Parkinson&#8217;s disease (PD) is a common neurodegenerative disorder disease, causing the phenomenon of shaking, rigidity, slowness of movement and ...

Supramaximal Intensity Hypoxic Exercise and Vascular Function Assessment in Mice

Exercise training is an important strategy for maintaining health and preventing many chronic diseases. It is the first line of treatment recommended by international guidelines for patients suffering from cardiovascular diseases, more specifically, lower extremity artery diseases, where the patients' walking capacity is considerably altered, affecting their quality of life. 
Traditionally, both low continuous exercise and interval training have been used. Recently, supramaximal training has also been shown to improve athletes' performances via vascular adaptations, amongst other mechanisms. The combination of this type of training with hypoxia could bring an additional and/or synergic effect, which could be of interest for certain pathologies. Here, we describe how to perform supramaximal intensity training sessions in hypoxia on healthy mice at 150% of their maximal speed, using a motorized treadmill and a hypoxic box. We also show how to dissect the mouse in order to retrieve organs of interest, particularly the pulmonary artery, the abdominal aorta, and the iliac artery. Finally, we show how to perform ex vivo vascular function assessment on the retrieved vessels, using isometric tension studies.

High-intensity training in hypoxia is a protocol that has been proven to induce vascular adaptations potentially beneficial in some patients and to improve athletes&#39; repeated sprint ability. Here, we test the feasibility of training mice using that protocol and identify those vascular adaptations using ex vivo vascular function assessment.

Supramaximal intensidade exercício hipóxica e avaliação da função Vascular em ratos

Exercise training is an important strategy for maintaining health and preventing many chronic diseases. It is the first line of treatment recommended by ...

Dynamic Digital Biomarkers of Motor and Cognitive Function in Parkinson's Disease

As Parkinson&#8217;s disease (PD) is a heterogeneous disorder, personalized medicine is truly required to optimize care. In their current form, standard scores from paper and pencil symptom- measures traditionally used to track disease progression are too coarse (discrete) to capture the granularity of the clinical phenomena under consideration, in the face of tremendous symptom diversity. For this reason, sensors, wearables, and mobile devices are increasingly incorporated into PD research and routine care. These digital measures, while more precise, yield data that are less standardized and interpretable than traditional measures, and consequently, the two types of data remain largely siloed. Both of these issues present barriers to the broad clinical application of the field&#8217;s most precise assessment tools. This protocol addresses both problems. Using traditional tasks to measure cognition and motor control, we test the participant, while co-registering biophysical signals unobtrusively using wearables. We then integrate the scores from traditional paper-and-pencil methods with the digital data that we continuously register. We offer a new standardized data type and unifying statistical platform that enables the dynamic tracking of change in the person&#8217;s stochastic signatures under different conditions that probe different functional levels of neuromotor control, ranging from voluntary to autonomic. The protocol and standardized statistical framework offer dynamic digital biomarkers of physical and cognitive function in PD that correspond to validated clinical scales, while significantly improving their precision.&#160;

Dynamic Digital Biomarkers of Motor and Cognitive Function in Parkinson&#039;s Disease

This protocol offers a digitization of portions of traditional clinical tasks commonly used to measure cognition and motor control in Parkinson&#8217;s disease. Clinical tasks are digitized while biophysical rhythms are co-registered from different functional levels of the nervous systems, ranging from voluntary, spontaneous, automatic to autonomic.

Biomarcadores digitais dinâmicos da função motora e cognitiva na doença de Parkinson

As Parkinson&#8217;s disease (PD) is a heterogeneous disorder, personalized medicine is truly required to optimize care. In their current form, standard ...

Low-Cost Gait Analysis for Behavioral Phenotyping of Mouse Models of Neuromuscular Disease

Measurement of animal locomotion is a common behavioral tool used to describe the phenotype of a given disease, injury, or drug model. The low-cost method of gait analysis demonstrated here is a simple but effective measure of gait abnormalities in murine models. Footprints are analyzed by painting a mouse&#8217;s feet with non-toxic washable paint and allowing the subject to walk through a tunnel on a sheet of paper. The design of the testing tunnel takes advantage of natural mouse behavior and their affinity for small dark places. The stride length, stride width, and toe spread of each mouse is easily measured using a ruler and a pencil. This is a well-established and reliable method, and it generates several metrics that are analogous to digital systems. This approach is sensitive enough to detect changes in stride early in phenotype presentation, and due to its non-invasive approach, it allows for testing of groups across life-span or phenotypic presentation.

Footprint analysis is a low-cost alternative to digitized gait analysis programs for researchers quantifying movement abnormalities in mice. Because of its speed, simplicity, and longitudinal potential, it is ideal for behavioral phenotyping of mouse models.

Análise de marcha de baixo custo para fenotipagem comportamental de modelos de camundongo de doença neuromuscular

Measurement of animal locomotion is a common behavioral tool used to describe the phenotype of a given disease, injury, or drug model. The low-cost method ...