Name: paw-dragging: a novel, sensitive analysis of the mouse cylinder test
Uploaded: 2015-04-29T16:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Paw-Dragging: a Novel, Sensitive Analysis of the Mouse Cylinder Test at JoVE.com

Vi takker Mr. John Crowell og Mr. Terry Upshall for deres tekniske ekspertise og bistand med fotografering og videography. Dette arbejde blev støttet af driftstilskud til JLV fra den canadiske Institutes of Health Research og forskning og udvikling Corporation of Newfoundland og et hjerte &amp; Stroke Foundation of Canada Canadisk Partnerskab for Stroke Recovery Catalyst tilskud. RBR var en modtager af en Keith Griffiths Memorial Heart &amp; Stroke Foundation Graduate Scholarship.

Etik erklæring: Alle forsøg blev godkendt af Memorial University of Newfoundland Animal Care etiske komité i henhold til retningslinjerne i den canadiske Rådet om Animal Care. 1. Mus <ol><li> Brug voksne mus. I denne undersøgelse blev voksne mandlige FVBN mus (n = 10) mellem 2-4 måneder anvendes. House mus på en 12:12 timers reverse lys-mørke-cyklus og give standard gnaverfoder og vand ad libitum. </li></ol> 2. Materialer Nødvendige for Cylinder Test <ol><li> Opnå e...

<ol>
	<li>Schallert, T., Fleming, S. M., Leasure, J. L., Tillerson, J. L., Bland, S. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=CNS+plasticity+and+assessment+of+forelimb+sensorimotor+outcome+in+unilateral+rat+models+of+stroke,+cortical+ablation,+parkinsonism+and+spinal+cord+injury.">CNS plasticity and assessment of forelimb sensorimotor outcome in unilateral rat models of stroke, cortical ablation, parkinsonism and spinal cord injury.</a> Neuropharmacology. 39, 777-787 (2000).</li><li>Kolb, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Growth+factor-stimulated+generation+of+new+cortical+tissue+and+functional+recovery+after+stroke+damage+to+the+motor+cortex+of+rats.">Growth factor-stimulated generation of new cortical tissue and functional recovery after stroke damage to the motor cortex of rats.</a> J Cereb Blood Flow Metab. 27 (5), 983-997 (2007).</li><li>Windle, V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+analysis+of+four+different+methods+of+producing+focal+cerebral+ischemia+with+endothelin-1+in+the+rat.">An analysis of four different methods of producing focal cerebral ischemia with endothelin-1 in the rat.</a> Exp Neurol. 201 (2), 324-334 (2006).</li><li>Roome, R. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+reproducible+Endothelin-1+model+of+forelimb+motor+cortex+stroke+in+the+mouse.">A reproducible Endothelin-1 model of forelimb motor cortex stroke in the mouse.</a> J Neurosci Methods. 233, 34-44 (2014).</li><li>Tennant, K. A., Jones, T. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sensorimotor+behavioral+effects+of+endothelin-1+induced+small+cortical+infarcts+in+C57BL/6+mice.">Sensorimotor behavioral effects of endothelin-1 induced small cortical infarcts in C57BL/6 mice.</a> J Neurosci Methods. 181 (1), 18-26 (2009).</li><li>Wang, Y., Jin, K., Greenberg, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neurogenesis+associated+with+endothelin-induced+cortical+infarction+in+the+mouse.">Neurogenesis associated with endothelin-induced cortical infarction in the mouse.</a> Brain Res. 1167, 118-122 (2007).</li><li>Baskin, Y. K., Dietrich, W. D., Green, E. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Two+effective+behavioral+tasks+for+evaluating+sensorimotor+dysfunction+following+traumatic+brain+injury+in+mice.">Two effective behavioral tasks for evaluating sensorimotor dysfunction following traumatic brain injury in mice.</a> J Neurosci Methods. 129 (1), 87-93 (2003).</li><li>Li, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chronic+behavioral+testing+after+focal+ischemia+in+the+mouse:+functional+recovery+and+the+effects+of+gender.">Chronic behavioral testing after focal ischemia in the mouse: functional recovery and the effects of gender.</a> Exp Neurol. 187 (1), 94-104 (2004).</li><li>Clarke, J., Ploughman, M., Corbett, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+qualitative+and+quantitative+analysis+of+skilled+forelimb+reaching+impairment+following+intracerebral+hemorrhage+in+rats.">A qualitative and quantitative analysis of skilled forelimb reaching impairment following intracerebral hemorrhage in rats.</a> Brain Res. , 204-212 (2007).</li><li>Montoya, C. P., Campbell-Hope, L. J., Pemberton, K. D., Dunnett, S. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+'staircase+test':+a+measure+of+independent+forelimb+reaching+and+grasping+abilities+in+rats.">The 'staircase test': a measure of independent forelimb reaching and grasping abilities in rats.</a> J Neurosci Methods. 36 (2-3), 219-228 (1991).</li><li>Farr, T. D., Whishaw, I. Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantitative+and+qualitative+impairments+in+skilled+reaching+in+the+mouse+(Mus+musculus)+after+a+focal+motor+cortex+stroke.">Quantitative and qualitative impairments in skilled reaching in the mouse (Mus musculus) after a focal motor cortex stroke.</a> Stroke. 33 (7), 1869-1875 (2002).</li><li>Tennant, K. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+vermicelli+and+capellini+handling+tests:+simple+quantitative+measures+of+dexterous+forepaw+function+in+rats+and+mice.">The vermicelli and capellini handling tests: simple quantitative measures of dexterous forepaw function in rats and mice.</a> J Vis Exp. (41), (2010).</li><li>Clarkson, A. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=AMPA+receptor-induced+local+brain-derived+neurotrophic+factor+signaling+mediates+motor+recovery+after+stroke.">AMPA receptor-induced local brain-derived neurotrophic factor signaling mediates motor recovery after stroke.</a> J Neurosci. 31 (10), 3766-3775 (2011).</li><li>Clarkson, A. N., Huang, B. S., Macisaac, S. E., Mody, I., Carmichael, S. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reducing+excessive+GABA-mediated+tonic+inhibition+promotes+functional+recovery+after+stroke.">Reducing excessive GABA-mediated tonic inhibition promotes functional recovery after stroke.</a> Nature. 468 (7321), 305-309 (2010).</li></ol>

De vigtigste punkter for at fastslå, hvornår kvantificere pote-trække adfærd i cylinderen testen er følgende: i) kvantificere antallet af pote-trækker versus samlede pote finesser til hver pote før hjerneskade at etablere en baseline; ii) kvantificere antallet af pote-drags versus samlede pote finesser til hver pote efter den iskæmiske skade; og iii) diskriminerer mellem en pote-træk og den laterale bevægelse af poten langs cylindervæggen under lateral rotation af musen torso. Paw...

Målet med neurale regenerering strategier er at demonstrere både væv reparation og funktionel genopretning. Funktionel opsving typisk evalueres med adfærdsmæssige tests, der måler funktionelle mangler, i dette tilfælde involverer motoriske færdigheder, der er forbundet med skader på de specifikke områder af hjernen. Traumatisk hjerneskade eller iskæmisk skade på sensomotoriske forben område af cortex kan påvises ved en række adfærdsmæssige tests. En sådan test er cylinderen test, der anvendes i udstrakt grad i rotter for at vurdere funktionelle mangler i forben aktivitet 1. Testen har en lav set-up omkostninger, der kun kræver en cylinder, kamera og bord med en gennemsigtig top. Det er let at administrere, da den er baseret på den naturlige udforskende adfærd gnavere, så pre-træning og mad afsavn eller belønninger er ikke påkrævet. På trods af disse mange fordele, er cylinderen test underudnyttet at vurdere forben underskud i mus efter fokale skader på forben sensorimotor cortex, som vi tilskriver analysen af ​​museadfærd i cylinderen test. Forben asymmetri er den klassiske mål for analyse for cylinderen test. Når de anbringes i cylinderen, gnavere naturligt udforske væggene i cylinderen ved opdræt på deres bagben og rørende cylindervæggene med deres forben poter for postural balance. Antallet af pote hånd med væggen med hver forlem let kvantificeres ved at filme gnavere i denne udforskning af cylinderen. Forben asymmetri opstår, når den påvirkes forben pote gør færre berøringer med væggen end den upåvirkede forben pote og er indikativ for beskadigelse af kontralaterale sensorimotor cortex. Hos rotter, intra-kortikale injektioner af det vasokonstriktive middel, endothelin (ET-1), ind i forben sensomotoriske cortex forårsager en fokal iskæmisk læsion, som resulterer i adfærdsmæssige mangler i den kontralaterale forben. Underskud i kontralaterale forben brug let opdages som ændringer i forelimb asymmetri i cylinderen i rotter 1-3. I modsætning til rotter dog, ændringer i forben asymmetri er variable og mindre konsekvent i mus efter sammenlignelige ET-1 injektioner 4-6. Her demonstrerer vi en ny analyse af forben adfærd i cylinderen test - analyse af pote-trække adfærd. Vi har tidligere vist, at pote-trække analyse er et mere følsomt mål for beskadigelse af forben sensomotoriske cortex hos mus end de klassiske forben asymmetri analyse og derfor er anvendelig til en bred vifte af fokale corticale beskadigelsesmodeller. Undersøgelse af, hvordan forpoteknogler kontakter cylindervæggen efter iskæmisk skade på forben sensomotoriske cortex afslørede en roman adfærd i mus - pote-trække 4. En pote modstand forekommer, når en mus står på sine bagbenene at udforske cylindervæggen derefter trækker sin afficerede (kontraindiceret læsional) paw langs cylindervæggen mod dens midterlinjen eller ned ad væggen, menssin upåvirket forepaw giver postural støtte mod væggen. Paw-slæber sjældent forekomme i ubeskadigede mus derfor udseende af en pote-træk er en positiv indikator for skade på forben sensomotoriske cortex 4. Vi har tidligere kvantificeret pote-trække adfærd i mus efter ET-1 iskæmisk skade på forben sensomotoriske cortex og har vist vedvarende pote-trække adfærd hos mus op til to uger efter slagtilfælde 4. Her viser vi, at pote-trække adfærd opretholdes op til fire uger efter slagtilfælde. Analyse af pote-trække adfærd tilvejebringer en hidtil ukendt og følsomt værktøj til vurdering af fokal iskæmisk skade på forben sensomotoriske cortex hos mus. Dens billig opsætning, nem administration og scoring gør dette til en enkel, men alligevel nyttigt redskab til hurtigt at vurdere forben adfærdsmæssige afvigelser i mus.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Plexi-glass cylinder</td>
			<td>N/A</td>
			<td>N/A</td>
			<td>17.5cm high, 9.5cm outer diameter, 8.8cm inner diameter, wall thickness 0.35cm (or 3.5 mm)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>viewing table</td>
			<td>N/A</td>
			<td>N/A</td>
			<td>54x56x66.5cm (width x length x height), top of table is a 51x51cm sheet of plexiglass.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>mirror</td>
			<td>N/A</td>
			<td>N/A</td>
			<td>34x58cm 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)&#160;</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

Cylinderen test anvendes rutinemæssigt til at forudsige fokal iskæmisk beskadigelse af forben motor cortex hos gnavere. Når de placeres i cylinderen, gnavere udforske ved opdræt og røre væggene i cylinderen med deres forben poter for postural støtte. Efter iskæmisk skade på forben sensomotoriske cortex, rotter stole mere tungt på deres upåvirket forben pote for postural støtte resulterer i færre rører med deres påvirkede pote, som kaldes forben asymmetri. I modsætning hertil fokal iskæmisk skade i musen hjernen ikke resultere i sammenlignelige konsistente underskud i forben asymmetri. Mens forben asymmetri underskud sjældent overholdes, behøver mus demonstrere en roman adfærd indlæg slagtilfælde betegnet &quot;pote-trække&quot;. Paw-trække er tendensen til en mus til at trække sin påvirkede pote langs cylindervæggen stedet for direkte skubbe væk fra væggen, når afmontering fra en bageste til en firbenet holdning. Vi har tidligere påvist, atpaw-trække adfærd er meget følsom over for små kortikale iskæmiske skader på forben motor cortex. Her giver vi en detaljeret protokol for pote-trække analyse. Vi definerer, hvad en pote-træk er, og vise, hvordan man kan kvantificere pote-trække adfærd. Cylinderen test er en enkel og billig test til at administrere og kræver ikke forudgående uddannelse eller fødevarer afsavn strategier. Ved at bruge pote-trække analyse med cylinderen test, det fylder en niche til at forudsige kortikale iskæmiske skader såsom photothrombosis og Endothelin-1 (ET-1) induceret iskæmi - to modeller, der er stadigt stigende i popularitet og producere mindre fokale skader end mellem-cerebral arterieokklusion. Endelig vil måle pote-trække adfærd i cylinderen test tillader studier af funktionelle opsving efter kortikal skade ved hjælp af en bred gruppe af transgene musestammer hvor tidligere forben asymmetri analyse har undladt at registrere konsekvente underskud.

Vi har tidligere vist, at pote-trække adfærd vises efter en fokal iskæmisk skade på forben sensomotoriske cortex og er en positiv indikator for skade 4. Intra-corticale injektioner af ET-1 ind i forben sensomotoriske cortex blev anvendt til at inducere en iskæmisk læsion (figur 8A, B). Denne undersøgelse undersøgte, om pote-trække adfærd forlænges længere end 14 dage efter skaden for sin potentielle anvendelse til at vurdere funktionel genopretning. Mus blev testet i cylinderen te...

Watch this Scientific Journal Video about Paw-Dragging: a Novel, Sensitive Analysis of the Mouse Cylinder Test at JoVE.com

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

Klassisk forben asymmetri analyse af cylinderen test anvendes rutinemæssigt til at vurdere adfærdsmæssige mangler i rotter efter hjerneskade eller slagtilfælde; Men det mislykkes at opdage konsekvente underskud i mus. Denne undersøgelse viser, at kvantificering paw-trække adfærd er en mere følsom analyse af hjerneskade i mus.

Paw-Trække: en roman, Sensitive Analyse af Mouse Cylinder Test

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 ...

Research

JoVE Journal

Behavior

Inchworming: A Novel Motor Stereotypy in the BTBR T+ Itpr3tf/J Mouse Model of Autism

Inchworming: A Novel Motor Stereotypy in the BTBR T+ Itpr3tf/J Mouse Model of Autism

Inchworming: A Novel Motor Stereotypi i BTBR<em&gt; T<sup&gt; +</sup&gt; Itpr3<sup&gt; Tf</sup</em&gt; / J musemodel for Autisme

Autism Spectrum Disorder (ASD) is a behaviorally defined neurodevelopmental disorder characterized by decreased reciprocal social interaction, abnormal ...

Contextual and Cued Fear Conditioning Test Using a Video Analyzing System in Mice

Kontekstuelle og spolet frem Frygt Conditioning test med en Video Analyse System i mus

The contextual and cued fear conditioning test is one of the behavioral tests that assesses the ability of mice to learn and remember an association ...

Assessing Forelimb Function after Unilateral Cervical SCI using Novel Tasks: Limb Step-alternation, Postural Instability and Pasta Handling

Vurdere forben Funktion efter ensidig Cervikal SCI hjælp Novel Opgaver: Limb Step-vekslen, balancebesvær og Pasta Håndtering

Cervical spinal cord injury (cSCI) can cause devastating neurological deficits, including impairment or loss of upper limb and hand function. A majority ...

The Forced Swim Test as a Model of Depressive-like Behavior

Den tvungne Swim Test som en model af depressive-lignende opførsel

The goal of the present protocol is to describe the forced swim test (FST), which is one of the most commonly used assays for the study of depressive-like ...

Morris Water Maze Test: Optimization for Mouse Strain and Testing Environment

Morris Water Maze Test: Optimering til Mouse Strain og testmiljø

 The Morris water maze (MWM) is a commonly used task to assess hippocampal-dependent spatial learning and memory in transgenic mouse models of disease, ...

The Social Dimension of Stress: Experimental Manipulations of Social Support and Social Identity in the Trier Social Stress Test

Den sociale dimension af stress: Eksperimentelle manipulationer af social støtte og social identitet i Trier Social stresstesten

In many situations humans are influenced by the behavior of other people and their relationships with them. For example, in stressful situations ...

A Novel Approach to Assess Motor Outcome of Deep Brain Stimulation Effects in the Hemiparkinsonian Rat: Staircase and Cylinder Test

En ny tilgang til Vurdere Motor Resultat af Deep Brain Stimulation Effekter i Hemiparkinsonian Rat: Staircase og Cylinder Test

Deep brain stimulation of the subthalamic nucleus is an effective treatment option for Parkinson&#39;s disease. In our lab we established a protocol to ...

The Treadmill Fatigue Test: A Simple, High-throughput Assay of Fatigue-like Behavior for the Mouse

Den løbebånd Træthed Test: En enkel, High-throughput Assay af Træthed-lignende adfærd for musen

Fatigue is a prominent symptom in many diseases and disorders and reduces quality of life for many people. The lack of clear pathogenesis and failure of ...

The 4 Mountains Test: A Short Test of Spatial Memory with High Sensitivity for the Diagnosis of Pre-dementia Alzheimer's Disease

Den 4 Mountains Test: en kort test af rumlig hukommelse med høj følsomhed for Diagnose af Pre-demens Alzheimers sygdom

This protocol describes the administration of the 4 Mountains Test (4MT), a short test of spatial memory, in which memory for the topographical layout of ...

A Method to Test the Effect of Environmental Cues on Mating Behavior in Drosophila melanogaster

A Method to Test the Effect of Environmental Cues on Mating Behavior in Drosophila melanogaster

En metode til at teste effekten af ​​miljøvinkler på parringsadfærd i<em&gt; Drosophila melanogaster</em

An individual's sexual drive is influenced by genotype, experience and environmental conditions. How these factors interact to modulate sexual behaviors ...