Name: paw-dragging: a novel, sensitive analysis of the mouse cylinder test
Uploaded: 2015-04-29T16:00:00
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Agradecemos al Sr. John Crowell y el Sr. Terry Upshall por su experiencia técnica y asistencia con la fotografía y videografía. Esta labor fue apoyada por las subvenciones de funcionamiento a JLV de los Institutos Canadienses de Investigación en Salud y la Corporación de Investigación y Desarrollo de Terranova y un Corazón y fundación del movimiento de Canadá Asociación Canadiense para la concesión de Recuperación Stroke Catalyst. RBR era un receptor de un Keith Griffiths Memorial del corazón y derrame Fundación de Becas de Posgrado.

Declaración de Ética: Todos los experimentos fueron aprobados por la Universidad Memorial de Comité de Ética Animal Care de Terranova de acuerdo con las directrices del Consejo Canadiense de los Animales. 1. Los ratones <ol><li> Utilice ratones adultos. En este estudio, se utilizaron ratones macho adulto FVBN (n = 10) entre 2-4 meses. Los ratones en una hr 12:12 reverso del ciclo de luz-oscuridad y proporcionar comida para roedores estándar y agua ad libitum. </li></ol> 2. L...

<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. 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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>

Los puntos clave para establecer la hora de cuantificar el comportamiento de la pata y arrastrando en la prueba del cilindro son los siguientes: i) cuantificar el número de pata-arrastra frente toques totales pata de cada pata antes de la lesión cerebral para establecer una línea de base; ii) cuantificar el número de pata-drags frente toques totales pata de cada pata después de la lesión isquémica; y iii) discriminar entre una pata y arrastre y el movimiento lateral de la pata a lo largo de la pared del cilindro ...

El objetivo de las estrategias de regeneración neural es demostrar tanto la reparación de tejidos y la recuperación funcional. La recuperación funcional es típicamente evaluado con pruebas de comportamiento que miden los déficits funcionales, en este caso relacionado con las habilidades motoras que están asociados con el daño a las regiones específicas del cerebro. La lesión cerebral traumática o daño isquémico a la zona de la extremidad anterior de la corteza sensitivomotora se pueden demostrar por una serie de pruebas de comportamiento. Una de estas pruebas, la prueba del cilindro se utiliza ampliamente en ratas para evaluar los déficits funcionales en la actividad de la extremidad anterior 1. La prueba tiene un bajo coste de puesta a punto que requiere sólo un cilindro, una cámara y una mesa con una tapa transparente. Es fácil de administrar, ya que se basa en el comportamiento exploratorio natural de los roedores, por lo que no se requiere pre-entrenamiento y la privación de alimentos o recompensas. A pesar de estas numerosas ventajas, la prueba del cilindro se utiliza bajo-evaluar déficits extremidades anteriores en ratones después de lesiones focales en la extremidad anterior sensorimotor corteza, que atribuimos al análisis del comportamiento del ratón en la prueba de cilindro. Miembro Anterior asimetría es la medida clásica de análisis para la prueba del cilindro. Cuando se coloca en el cilindro, roedores exploran de forma natural las paredes del cilindro con la cría en sus patas traseras y tocando las paredes del cilindro con sus patas extremidades anteriores para mantener el equilibrio postural. El número de toques de la pata con la pared con cada extremidad anterior es fácilmente cuantificado por el rodaje de roedores durante esta exploración del cilindro. Asimetría extremidad anterior se produce cuando la extremidad anterior de la pata afectada hace menos toques con la pared de la extremidad anterior de la pata afectada y es indicativo de daño a la corteza sensitivomotora contralateral. En ratas, las inyecciones intra-corticales del agente vasoconstrictor, la endotelina (ET-1), en el córtex sensoriomotor extremidad anterior causa una lesión isquémica focal que resulta en déficits de comportamiento en la extremidad anterior contralateral. Las deficiencias en el uso de la extremidad anterior contralateral se detectan fácilmente como los cambios en forelimb asimetría en la prueba del cilindro en ratas 1-3. En contraste con las ratas sin embargo, los cambios en la asimetría de la extremidad anterior son variables y menos consistente en ratones después comparables ET-1 inyecciones 4-6. Aquí se demuestra una novela análisis del comportamiento del miembro anterior en la prueba de cilindro - análisis del comportamiento de la pata y arrastrando. Hemos demostrado previamente que el análisis de la pata-arrastrando es una medida más sensible de daño a la corteza sensitivomotora extremidad anterior en ratones que el análisis de la asimetría de la extremidad anterior clásica y por lo tanto es aplicable a una variedad de modelos de lesiones corticales focales. El examen de cómo los contactos patas delanteras la pared del cilindro después del daño isquémico a la corteza sensoriomotora extremidad anterior reveló un comportamiento novedoso en ratones - pata-4 arrastrando. Una pata de arrastre se produce cuando un ratón se coloca sobre sus patas traseras para explorar la pared del cilindro y luego arrastra su pata afectada (contraindicado lesional) a lo largo de la pared del cilindro hacia su línea media o hacia abajo, mientras que la paredsu pata afectada proporciona apoyo postural contra la pared. Paw-arrastra rara vez ocurre en los ratones lesionados por lo tanto, la aparición de una pata-resistencia es un indicador positivo de la lesión en la extremidad anterior sensoriomotoras corteza 4. Hemos cuantificado previamente comportamiento pata-arrastrando en ratones después de ET-1 daño isquémico a la corteza sensoriomotora extremidad anterior y han mostrado un comportamiento pata-arrastrando sostenida en ratones hasta dos semanas después del accidente cerebrovascular 4. Aquí nos muestran que el comportamiento de la pata-arrastre se mantiene hasta cuatro semanas después del accidente cerebrovascular. Análisis del comportamiento de la pata-arrastrando proporciona una nueva y sensible herramienta para evaluar el daño isquémico focal a la corteza sensoriomotora extremidad anterior en ratones. Su bajo costo de configuración, facilidad de administración y anotando hacen de esta una herramienta simple, pero útil para evaluar rápidamente los déficits conductuales extremidades anteriores en ratones.

<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

La prueba de cilindro se utiliza rutinariamente para predecir el daño isquémico focal a la corteza motora de la extremidad anterior en roedores. Cuando se coloca en el cilindro, roedores explorar por la crianza y tocando las paredes del cilindro con sus patas extremidades anteriores de apoyo postural. Después de una lesión isquémica a la corteza sensoriomotora extremidad anterior, ratas dependen más de su pata extremidad anterior afectada por el apoyo postural resulta en un menor número de toques con su pata afectada que se denomina asimetría extremidad anterior. En contraste, el daño isquémico focal en el cerebro de ratón no resultar en déficits consistentes comparables en la asimetría de la extremidad anterior. Si bien el déficit de asimetría extremidad anterior se observan con poca frecuencia, los ratones no demuestran una novela derrame cerebral posterior comportamiento llamado &quot;pata-arrastre&quot;. Paw-arrastre es la tendencia de un ratón para arrastrar su pata afectada a lo largo de la pared del cilindro en lugar de empujar directamente fuera de la pared cuando el desmontaje de una parte trasera a una posición de cuatro patas. Hemos demostrado previamente quecomportamiento arrastrando la pata es muy sensible a pequeñas lesiones isquémicas corticales a la corteza motora de la extremidad anterior. Aquí le ofrecemos un protocolo detallado para el análisis de la pata y arrastrando. Definimos lo que una pata-de arrastre es y demostrar cómo cuantificar el comportamiento de la pata y arrastrando. La prueba del cilindro es una prueba sencilla y económica de administrar y no requiere de estrategias de privación de alimentos pre-entrenamiento o. En el uso de análisis de la pata-arrastrar con la prueba del cilindro, se llena un nicho para predecir lesiones isquémicas corticales como photothrombosis y endotelina-1 (ET-1) isquemia inducida - dos modelos que están cada vez más en popularidad y producen lesiones focales más pequeños de oclusión de la arteria cerebral media. Por último, medir el comportamiento de la pata y arrastrando en la prueba del cilindro permitirá que los estudios de la recuperación funcional después de una lesión cortical utilizando una amplia cohorte de cepas de ratones transgénicos, donde previo análisis de la asimetría de la extremidad anterior ha fallado en detectar déficits consistentes.

Hemos demostrado anteriormente que el comportamiento de la pata-arrastrando aparece después de una lesión isquémica focal a la corteza sensoriomotora extremidad anterior y es un indicador positivo de daños 4. Inyecciones intra-corticales de ET-1 en el córtex sensoriomotor extremidad anterior se utilizaron para inducir una lesión isquémica (Figura 8A, B). Este estudio examinó si el comportamiento de la pata-arrastrando extendió por más de 14 días después de la lesión para su uso p...

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

Classical análisis de asimetría de la extremidad anterior de la prueba de cilindro se usa rutinariamente para evaluar los déficits de comportamiento en ratas después de la lesión cerebral o ictus; sin embargo, no puede detectar déficits consistentes en ratones. Este estudio demuestra que la cuantificación de comportamiento pata-arrastre es un análisis más sensible de la lesión cerebral en ratones.

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