Мониторинг обучения мелкой и ассоциативной моторики у мышей с помощью лестницы Эразма

Резюме

В этой статье представлен протокол, который позволяет проводить неинвазивную и автоматизированную оценку мелкой моторики, а также адаптивное и ассоциативное моторное обучение при выполнении задач с помощью устройства под названием Erasmus Ladder. Сложность задачи может быть титрована для выявления двигательных нарушений в диапазоне от основных до незначительных степеней.

Аннотация

Поведение формируется действиями, а действия требуют двигательных навыков, таких как сила, координация и обучение. Ни одно из видов поведения, необходимых для поддержания жизни, не было бы возможным без способности переходить из одного положения в другое. К сожалению, двигательные навыки могут быть нарушены при широком спектре заболеваний. Таким образом, изучение механизмов двигательных функций на клеточном, молекулярном и цепном уровнях, а также понимание симптомов, причин и прогрессирования двигательных нарушений имеет решающее значение для разработки эффективных методов лечения. Для этой цели часто используются модели мышей.

В этой статье описывается протокол, который позволяет контролировать различные аспекты двигательной производительности и обучения у мышей с помощью автоматизированного инструмента под названием Erasmus Ladder. Тест включает в себя две фазы: начальную фазу, в которой мышей обучают перемещаться по горизонтальной лестнице, построенной из неправильных ступеней («обучение мелкой моторики»), и вторую фазу, когда на пути движущегося животного появляется препятствие. Возмущение может быть неожиданным («проблемное моторное обучение») или предваряться слуховым тоном («ассоциативное моторное обучение»). Задача проста в проведении и полностью поддерживается автоматизированным программным обеспечением.

В этом отчете показано, как различные показания теста, при анализе с помощью чувствительных статистических методов, позволяют точно контролировать моторику мышей с использованием небольшой когорты мышей. Мы предполагаем, что метод будет высокочувствителен для оценки двигательных адаптаций, обусловленных изменениями окружающей среды, а также тонких моторных дефицитов на ранних стадиях у мутантных мышей с нарушенными двигательными функциями.

Введение

Для оценки моторных фенотипов у мышей было разработано множество тестов. Каждый тест дает информацию о конкретном аспекте двигательного^{поведения1}. Например, тест открытого поля информирует об общей локомоции и тревожном состоянии; испытания на координацию и равновесие на вращающейся и шагающей балке; Анализ футпринта связан с походкой; беговая дорожка или беговое колесо на принудительных или произвольных физических упражнениях; А сложное колесо — это обучение моторике. Чтобы проанализировать моторные фенотипы мышей, исследователи должны проводить эти тесты последовательно, что требует много времени и усилий, а часто и нескольких когорт животных....

протокол

В настоящем исследовании использовались взрослые (2-3 месяца) мыши C57BL/6J обоего пола. Животные содержались от двух до пяти человек в клетке с неограниченным доступом к пище и воде в помещении для животных, за которыми ведется наблюдение, и содержались в среде с контролируемой температурой в течение 12-часового цикла темноты/света. Все процедуры были проведены в соответствии с европейскими и испанскими правилами (2010/63/UE; RD 53/2013) и были одобрены Этическим комитетом Женералитата Валенсианы и Комитетом по благополучию животных Университета Мигеля Эрнандеса.

1. Настройка поведенческой комнаты

1. Резерв....

Результаты

Устройство, настройка и протокол Erasmus Ladder представлены на рисунке 1. Протокол состоит из четырех спокойных и четырех пробных сессий (по 42 испытания в каждой). Каждое испытание представляет собой одну пробежку по лестнице между стартовой и конечной ячейками ворот. В начал?.......

Обсуждение

Лестница Эразма предоставляет значительные преимущества для оценки моторного фенотипа по сравнению с существующими подходами. Тестирование легко проводить, оно автоматизировано, воспроизводимо и позволяет исследователям оценивать различные аспекты двигательного поведения по отде.......

Материалы

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