Inchworming: роман Motor стереотипии в BTBR<em&gt; Т<sup&gt; +</sup&gt; Itpr3<sup&gt; Тс</sup</em&gt; / J мышь Модель аутизма

Резюме

Inchworming является весьма повторяющиеся синхронное движение копания отображается BTBR T ⁺ Itpr ^3TF / J (BTBR) мышей при размещении в испытательной клетке с достаточной опилками. Процедура представляет собой модификацию протокола социального взаимодействия несовершеннолетних и используется здесь для оценки повторяющиеся двигательные стереотипии, имеющие отношение к аутизма спектра расстройства.

Аннотация

Расстройства аутистического спектра (ASD) является поведенчески определены развития нервной системы заболевание, характеризующееся снижением социального взаимодействия, нарушение связи, и повторяющимся поведением с ограниченным интересом. Как Диагноз основывается на клинических критериях, любые потенциально соответствующие модели на грызунах из этой гетерогенной расстройства в идеале должны повторять эти разнообразные поведенческие черты. BTBR Т ⁺ Itpr3 ^тс / J (BTBR) мышь является признанным животная модель ASD, отображения повторяющихся действий, таких как повышенная ухода, а также познавательной негибкости. Что касается социального взаимодействия и интерес, тест игра несовершеннолетних был принят на работу в нескольких моделях грызунов ASD. Здесь мы показываем, что когда мыши BTBR тестируются в отношении несовершеннолетних корпусе социального взаимодействия, содержащей опилками, они показывают повторяющиеся синхронное движение копания. Это повторяющимся поведением двигателя, называют "inchworming," был названиз-за стереотипного характера движений, проявляемых мышей при перемещении по горизонтали по полу. Inchworming мышей должны использовать свои передних и задних конечностей-синхронно вытеснять постельные принадлежности, выполняя как минимум один внутренний и один внешнее движение. Хотя оба BTBR и C56BL/6J (В6) мыши обнаруживают это поведение, мыши BTBR демонстрируют значительно более высокую продолжительность и частоту inchworming и уменьшенную задержку инициировать inchworming при размещении в местная корпуса. Мы пришли к выводу, что это недавно описано поведение представляет собой меру повторяющегося двигателя стереотипии которые могут быть легко измеряется в животных моделях ASD.

Введение

Хотя патофизиология расстройства аутистического спектра (ASD), остается неясным, диагностика зависит от наличия три основные категории симптомов: аномальной социальной взаимности, нарушениями коммуникации и повторяющихся / стереотипных поведения ^1. Большинство моделей грызунов не могут одновременно воспроизводить все три симптома в одного животного. Таким образом, модели, которые могут достоверно моделировать некоторые или все аспекты расстройства провести большое значение для развития эффективных профилактических и терапевтических стратегий. Одна модель, что действительно показывает все три аспекта ASD является мышь ^1,2 BTBR.

В сочетании с ультразвуковыми вокализации и социальный подход анализов, тест по делам несовершеннолетних социальное взаимодействие обычно используется для характеристики модели мыши педиатрической ASD; эти тесты измеряют снизилась и аномальные социального поведения, которые представляют собой основные функции ASD. В дополнение к испытанию на несовершеннолетних социального взаимодействия, многие другиеТесты были использованы для оценки стереотипных поведения на животных моделях ASD. Например, тест захоронение мрамор, который рассматривает тенденцию животного вытеснять постельные принадлежности материала с помощью морда и передние лапы в попытке покрыть объект, как полагают, измерить навязчивые стереотипные поведения, которые происходят в ответ на отрицательные подкрепления ^3,4. Соответственно, рытье Тесты были реализованы количественно этот повторяющимся поведением на животных моделях ASD и различных видов грызунов ^3,5-7. Копаем поведения определяются как очевидных, направленных действий рыла или лапы, чтобы вытеснять подстилки и было предположить, чтобы быть чувствительным параметром повторяющимся поведением ⁴ двигателя.

Здесь мы сообщаем тип романа копания, который мы назвали "inchworming" в штамме BTBR мышей. Характеристика этого нового поведения может обеспечить надежную меру повторяющегося моторного поведения, которые могут быть использованы для дальнейшего валidation моделей грызунов, таких как ASD, Хантингтон "болезни или обсессивно-компульсивного поведения ^8,9. Определим "inchworming", как по крайней мере один синхронного движения передних и задних конечностей-внутрь с последующим синхронным движением наружу, что приводит к перемещению подстилочного материала. Это отличается от типичного поведения копания во многих отношениях. Во-первых, inchworming поведение обычно наблюдается в виде комбинации эпизодов, а не одного изолированного события. В противоположность этому, копания может произойти в одном скоординированного движения либо ланью или передних лапах ^3. Кроме того, inchworming движения, как правило, происходят по горизонтали по полу корпуса, в отличие от стационарных позиций, которые характерны для рытья поведения. Наконец, inchworming поведение описано ниже часто встречается в BTBR инбредной линии мышей, но редко определены в контрольного штамма В6, в то время как типичные формы поведения копания распространены в В6 и BTBR линий мышей ^{10. Процедуры испытаний inchworming, изложенные в этом исследовании представляют модификации стандартной несовершеннолетних протокола социального взаимодействия 1.}

Учитывая, что мрамор захоронение, рытье и несовершеннолетних игра установили значение для измерения аномального поведения в мышиных моделях ASD, поведение inchworming дополняет эти ранее определенные измерения стереотипных форм поведения. В частности, inchworming поведение обеспечивает полезную меру нижних двигательных стереотипии порядка, которые обычно определенных в ASD ^8,11. Кроме того, эта новая процедура inchworming может обеспечить исследователей с дополнительным ценным инструментом для анализа повторяющихся автомобильных поведения, имеющих отношение к нарушениями развития, таких как ASD.

протокол

Все процедуры были проведены в соответствии с Комитетом по канадской уход за животными и одобрены Университета Калгари комитета по уходу за животными.

1. Подготовка животных

1. Изолировать мышей в течение ночи (12 ч) до начала испытаний. Чтобы сделать это, поместите все BTBR и мышей В6 (P35-P40) необходимы для экспериментального анализа в клетках сами по себе, за день до тестирования.
2. Поместите изолированный мышей в поведенческой анализ номер 30 минут до тестирования, так что животные привыкают к новой среде.

2. Подготовка оборудования

1. Поместите см оргстекло 30 х 30 коробка со съемной крышкой в ​​комнату тестирования. Поместите коробку на стол и расположите видеокамеру под углом снизу 45 °; такое расположение камеры позволит визуализацию всей этаже корпуса и мыши. Используйте инфракрасный подсветку, чтобы помочь свести к минимуму блики от стеныкоробка.
2. Используйте видеокамеру, которая обладает высокой функцию масштабирования с инфракрасными возможностями для оптимизации съемки в условиях низкой люкс. Сфокусируйтесь на корпусе Увеличение изображения так, что мыши визуализируются в течение всего окне.
3. Накройте весь пол коробку с опилками (должна быть примерно 1 дюйм глубиной).

3 Проведение испытания

1. Поставьте пару внутри линии мышей (BTBR - BTBR или B6-В6) в течение испытательного корпуса.
2. Выключить свет в комнату тестирования.
3. Запустите видеокамеру, чтобы записать и выйдите из комнаты. Это позволит предотвратить экспериментатора влияние на поведение мышей. Запишите деятельность в течение 11 мин.
4. После завершения записи, повторно ввести тестирование комнаты и вернитесь мышей в свои родные дома клетках.
5. Утилизировать опилками, вымыть всю коробку тестирования с 70% этанола, и поместите новый опилками в нижней части тестированиякорпус.
6. Повторить всю процедуру для остальных пар внутри пятна и вернуть мышей в их исходные домашних клетках.

Примечание: Для проверки достоверности данных inchworming, процедура может повторяться в последующие дни с различной BTBR-BTBR и комбинаций B6-В6 пары. Это будет гарантировать, что наблюдаемое поведение не зависит от конкретного партнера в корпусе, но inchworming индивидуальный.

4. Анализ данных

1. Inchworming определяется как синхронный входе и выходе движения животного передних и задних футов, с минимумом одного сопутствующих внутрь, а затем последующей внешней движения, которое эффективно вытесняет постельные принадлежности. Вручную смотреть и забивать все видео дважды (один раз для каждой мыши), чтобы установить общую продолжительность, частоту и латентность до Inchworm в 10 мин видео. Руководство озвучивание inchworming длительность, частоту и время задержки должно быть основано на последующихING определения:
   
   Inchworming Продолжительность: Определяется как общее время каждая мышь тратит занимается поведения inchworming. Чтобы забить этот аспект inchworming, использовать таймер, который может быть запущен и остановлен. Начните времени, когда мышь начинает Inchworm и остановки таймера, когда мышь останавливается inchworming. Когда и если мышь начинает снова Inchworm, повторного запуска и вновь остановить таймер. Повторите запуск и остановку таймера на время 10-минутного периода наблюдения каждый раз, когда inchworms мыши. При этом генерируется счет длительности inchworming, что между 0:00 и 10:00 мин.
   
   Inchworming Частота: Определяется как количество раз, мышь участвует в inchworming поведение в 10 мин периода наблюдения. Один счетчик присуждается каждый раз при запуске мыши и остановки inchworming. Inchworming оценка частоты будет число от 0 до ∞.
   
   Задержка в Inchworm: Определяется как время-йна проходит до первого наступления inchworming. Запустите таймер при запуске видео, это будет время 0:00, и остановки таймера, когда inchworms мыши впервые. Если мышь не отображает inchworming поведение задержка в Inchworm будет 10:00. При анализе задержки в Inchworm, оценка между 0:01 и 10:00 мин будут получены. Мыши, которые не Inchworm на время периода тестирования должны быть удалены из выборки населения, чтобы гарантировать, что результаты имеют отношение к популяции мышей, которые отображают поведение inchworming.


2. Рассчитайте общую частоту и продолжительность inchworming для каждой мыши в видео. Вычислить время, необходимое для первого мыши в паре с Inchworm для задержки в Inchworm для этой конкретной пары мышей. Эти параметры на основе предварительного методологической работы, связанной с повторяющимися землеройных поведения у мышей ^6.
3. Рассчитать среднюю продолжительность, частота,и задержки копать для каждой экспериментальной группы в анализе (т.е. BTBR против В6). Используйте ANOVA или т-тест для сравнения данных между штаммами / экспериментальных групп.
   
   Примечание: Если процедура завершается на второй день, используйте повторных измерений ANOVA для того, чтобы не было никаких последующих испытаний эффекты или эффекты спаривания.

Результаты

Модифицированная версия несовершеннолетних плей испытанию, описанному здесь, может использоваться наблюдать и анализировать роман повторяющимся поведением копания называется inchworming. Inchworming проявляется в гораздо большей степени BTBR мышей, чем В6 управления. В типичной мин сессии 10, мыш...

Обсуждение

Inchworming является новым мера повторяющимся поведением, которые могут быть использованы для изучения многих заболеваний, которые демонстрируют стереотипии, например, ASD. Есть 4 шага, которые имеют решающее значение для создания надежных данных inchworming из модифицированного протокола в отно...

Материалы

Name	Company	Catalog Number	Comments
30 cm X 30 cm Plexiglas box with lid			Can be constructed
IR Camera	Survshop (Calgary, Alberta)	Sony CCD Camera DP955V- 30’ Infrared Armor Dome	Find a camera with high-resolution and zoom capabilities
DVR	Supercircuits (Austin, Texas)	BLACK Enterprise-Class 4-Channel H.264 security DVR with DVD Burner	High data capacity
Sawdust			Same as bedding material