Name: assessing spatial memory impairment in a mouse model of traumatic brain injury using a radial water tread maze
Uploaded: 2017-07-17T14:00:00
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इस शोध को ट्रांसलेशन हेल्थ साइंस पायलट प्रोजेक्ट अनुदान अवसर (यूएल 1TR000423), वॉशिंगटन सेंटर ऑन ह्यूमन डेवलपमेंट एंड डिसएबिलिटी, और वाशिंगटन प्रायोगिक बिहेवियर कोर और मस्ति इमेजिंग कोर विश्वविद्यालय द्वारा समर्थित किया गया था। हम यहां प्रस्तुत मूल रेडियल वॉटर ट्र्रेड भूलभुलैया डिजाइन और प्रोटोकॉल के विकास और प्रसार में अपनी भूमिका के लिए डॉ। वॉरेन लेडीज को स्वीकार करना चाहते हैं। हम इस परियोजना के साथ उनकी सहायता के लिए टोबी कोल को भी धन्यवाद देते हैं।

सभी प्रक्रियाएं और पशु हैंडलिंग स्वास्थ्य देखभाल के राष्ट्रीय संस्थानों द्वारा जारी किए गए पशु देखभाल दिशानिर्देशों और वाशिंगटन पशु देखभाल एवं उपयोग समिति विश्वविद्यालय द्वारा आयोजित किए गए थे। </p...

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यहां प्रस्तुत आरडब्ल्यूटीटी भूलभुलैया प्रोटोकॉल सफलतापूर्वक सीसीआई प्रेरित टीबीआई चूहों और शाम नियंत्रणों के बीच अलग-अलग है, और एक संभव, माउस केंद्रित, एमडब्ल्यूएम और बार्न्स परिपत्र भूलभुलैया के ?...

मानसिक क्षति (टीबीआई) 1 , 2 के बाद मरीजों द्वारा दी गई सबसे आम लक्षणों में मेमोरी कम्युनिकेशन शामिल हैं। टीबीआई के जानवरों के मॉडल में समरूप स्मृति घाटे के सटीक पहचान और आकलन, इसलिए, इस स्थिति की समझ और उसके प्रबंधन के लिए आवश्यक हैं। यहां, हम एक रेडियल वाटर ट्राइड (आरडब्ल्यूटी) भूलभुलैया का उपयोग करके टीबीआई के माउस मॉडल में स्थानिक स्मृति परीक्षण करने के लिए एक प्रोटोकॉल प्रस्तुत करते हैं। इस उपकरण को पहले नियंत्रित सीटिकल प्रभाव (सीसीआई) -इंड्यूज टीबीआई 3 के माउस मॉडल में संज्ञानात्मक घाटे का आकलन करने के लिए दिखाया गया था, और चूहे-मान्य, अनुशासन के तैर-आधारित परीक्षणों के संभावित विकल्प का प्रतिनिधित्व करता है। बढ़ती विविधता और ट्रांसजेनिक माउस मॉडल की उपलब्धता ने वैज्ञानिक अनुसंधान 4 में चूहों पर चूहों के उपयोग में हाल ही में वृद्धि का नेतृत्व किया है। इस बदलाव के बावजूद, शोधकर्ताओं ने व्यवहार पर भरोसा जारी रखा हैएनडी संज्ञानात्मक कार्य जो मूल रूप से चूहे के उपयोग के लिए डिज़ाइन और मान्य थे। वर्तमान में चूहों, मॉरिस वॉटर मेज़ (एमडब्ल्यूएम) और बार्न्स परिपत्र भूलभुलैया में अनुभूति का आकलन करने के लिए उपयोग किए जाने वाले सबसे आम परीक्षण विशेष रूप से चूहों 5 , 6 में पाए जाने वाले instinctual behaviors को भुनाने के लिए बनाया गया था। आनुवंशिक, न्यूरोथोलॉजिकल और संज्ञानात्मक मतभेदों को ध्यान में रखते हुए इन दो प्रजातियों 4 के बीच मौजूद हैं, यह आश्चर्यजनक नहीं है कि चूहों ने इन कार्यों 7 , 8 पर लगातार प्रदर्शन किया। परीक्षण क्षमता में प्रजातियों पर निर्भर मतभेद विशेष रूप से तैराकी-आधारित संज्ञानात्मक परीक्षणों में हैं, जैसे कि एमडब्ल्यूएम (MWM) चूंकि दोनों चूहों और चूहों निपुण तैराक हैं, शोधकर्ताओं ने कई माउस उपभेदों की पहचान की है जो तैराकी-आधारित संज्ञानात्मक कार्यों 9 , 10 , </Sup&gt; 11 , 12 , 13 जंगली प्रकार के जानवरों में भी, चूहों ने आम तौर पर चूहों 7 , 8 को मात दी। हालांकि यह स्थानिक स्मृति में एक प्रजाति-विशिष्ट अंतर के रूप में व्याख्या की जा सकती है, सूक्ष्म भूमि भूलभुलैया का उपयोग करते हुए अनुरूप अनुवर्ती परीक्षण ने संज्ञानात्मक प्रदर्शन 8 में कोई प्रजाति-निर्भर मतभेद नहीं दिखाया। अनुज्ञप्ति के लिए असंबंधित कई कारक इस तैयारी के लिए जिम्मेदार हो सकता है, जिसमें तैरने की क्षमता या खोज रणनीति में प्रजातियों पर निर्भर मतभेद शामिल हैं। दरअसल, एमएमएमएम में माउस-विशिष्ट खोज रणनीतियों का कारक विश्लेषण यह दर्शाता है कि गैर-संज्ञेत्मक कारक (विशेष रूप से, थिग्टोमैक्सिस और पासिटी [ यानी , फ्लोटिंग]) स्थानिक शिक्षा 14 की तुलना में एमडब्ल्यूएम प्रदर्शन में एक और महत्वपूर्ण भूमिका निभा सकते हैं। यहां, हम इन पर ध्यान देने के लिए डिज़ाइन किए गए एक संज्ञानात्मक परीक्षण का उपयोग करते हैंसीसीआई-प्रेरित टीबीआई के माउस मॉडल में स्थानिक स्मृति हानि को मापने के लिए, चूहों के विशिष्ट व्यवहार और जो तैराकी की आवश्यकता नहीं होती है जबकि आरडब्लूटी भूलभुलैया ( चित्रा 1 ए-बी ) को एमडब्ल्यूएम और बार्न्स परिपत्र भूलभुलैया के उपन्यास हाइब्रिड के रूप में माना गया था, यह विशेष रूप से थिगमटैक्टिक वर्चुअल इंस्ट्रिनैक्चुअल का चक्कर 15 , 16 तक लेने के लिए बनाया गया था। इस उपकरण में एक 32 इंच व्यास जस्ती इस्पात टब होता है जिसमें नौ समान रूप से दूरी के बाहर निकलने के छेद ऊब गए हैं। छिद्रों को टब के फर्श के ऊपर 2-1 / 4 इंच ऊपर केंद्रित किया जाता है और आमतौर पर 1-1 / 2 इंच के एबीएस डीडब्ल्यूवी एसपीजी एक्स एसजे ट्रैप एडेप्टर को फिट करने के लिए आकार दिए जाते हैं। आठ बाहर निकलते हैं और रबड़ स्टॉपर्स के साथ 1 इंच की गहराई तक अंधे हैं। नौवें 90 डिग्री एसीलॉनट्र्रियल ब्यूटाडियन स्टायरन (एबीएस) कोहनी से एक अपारदर्शी प्लास्टिक बॉक्स से जुड़ा हुआ है जिससे माउस को परीक्षण के बाद आसानी से हटाया जा सकता है। एक के दौरानसंक्षेप में अधिग्रहण अवधि, माउस को इस बच बॉक्स का पता लगाने के लिए भूलभुलैया को अनूठा दृश्य संकेतों का उपयोग करने के लिए प्रशिक्षित किया गया है। परीक्षण के दौरान, भूलभुलैया एक इंच के ठंडे पानी (12-14 डिग्री सेल्सियस) से भर जाता है, पर्याप्त भागने को बढ़ावा देने के लिए पर्याप्त उत्पीड़न करता है, लेकिन गहरी पर्याप्त नहीं है कि माउस को तैरना आवश्यक है। आरडब्लूटी भूलभुलैया MWM के लिए कम लागत वाली, कम रखरखाव विकल्प का प्रतिनिधित्व करता है, और यह 15 , 17 , 18 , 1 9 और वृद्ध और ट्रांसजेनिक चूहों में सफलतापूर्वक इस्तेमाल किया गया है, और टीबीआई 3 के सीसीआई प्रेरित माउस मॉडल। यहां उल्लिखित प्रोटोकॉल, किसी पूर्व चोट प्रशिक्षण की आवश्यकता के लिए स्थानिक स्मृति हानि को मापने के लिए एक सरल और प्रभावी विधि का प्रतिनिधित्व करता है, और एक शोध प्रयोगशाला की विशेष आवश्यकताओं के अनुरूप इसे आसानी से संशोधित किया जा सकता है।

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="937">
	<tbody>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:304px;">35 Gal. Hot Dipped Steel Round Tub</td>
			<td style="width:123px;">Home Depot</td>
			<td style="width:344px;">&#160;Internet #206638142</td>
			<td style="width:167px;">Needed: 1</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">1-1/2 in. ABS DWV SPG x SJ Trap Adapter</td>
			<td>Home Depot</td>
			<td>Internet #100344703, Store SKU #188956</td>
			<td>Needed: 9</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">1-3/4 in. x 1-7/16 in. Black Rubber Stopper</td>
			<td>Home Depot</td>
			<td>Internet #100114974 Store SKU #755844</td>
			<td>Needed: 8</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">1-1/2 in. ABS DWV 90 Degree Hub x Hub Elbow</td>
			<td>Home Depot</td>
			<td>Internet #100346663 Store SKU #188603</td>
			<td>Needed: 1</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:304px;">HDX 
			10 Gal. Storage Tote</td>
			<td>Home Depot</td>
			<td>Internet #202523587 Store SKU #258804 Store SO SKU #258804</td>
			<td>Needed: 1</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Impact One Stereotaxic Impactor for CCI</td>
			<td>Leica Biosystems&#160;</td>
			<td>39463920</td>
			<td>Needed: 1</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Vernier Stereotaxic w/ Manual Fine Drive Stereotaxic Instrument for Small Animals</td>
			<td>Leica Biosystems&#160;</td>
			<td>39463001</td>
			<td>Needed: 1</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

assessing spatial memory impairment in a mouse model of traumatic brain injury using a radial water tread maze

वैज्ञानिक अनुसंधान में माउस मॉडल के उपयोग में हाल ही में वृद्धि के बावजूद शोधकर्ताओं ने संज्ञानात्मक कार्यों का उपयोग करना जारी रखा जो मूल रूप से चूहे के उपयोग के लिए तैयार और मान्य थे। रेडियल वॉटर ट्राड (आरडब्ल्यूटी) स्पेसियल मेमोरी की भूलभुलैया परीक्षण (चूहों के लिए विशेष रूप से तैयार किया गया है और कोई तैराकी नहीं की जरूरत है) को पहले से दिखाया गया है कि नियंत्रित कॉर्टिकल इफेक्ट-प्रेरित टीबीआई माइस और शाम नियंत्रणों यहां, इस कार्य के लिए एक विस्तृत प्रोटोकॉल प्रस्तुत किया गया है। आरडब्लूटी भूलभुलैया एक तंत्र के पक्षों (थिग्मोटैक्सिस) के गले लगाने के पक्ष में खुले क्षेत्रों से बचने के लिए चूहों की प्राकृतिक प्रवृत्ति को कैपिटल करता है भूलभुलैया की दीवारें तंत्र के फर्श के ऊपर स्थित नौ एस्केप छिदों के साथ खड़ी होती हैं, और चूहों को भूलभुलैया से बाहर निकलने वाले एस्केप होल का पता लगाने के लिए दृश्य संकेतों का उपयोग करने के लिए प्रशिक्षित किया जाता है। भूलभुलैया ठंडे पानी के एक इंच से भरा हुआ है, जो बचने के लिए पर्याप्त है, लेकिन गहरी नहीं है कि माउस तैरने की आवश्यकता होती है। अधिग्रहण अवधि केवल चार प्रशिक्षण लेती हैदिन, पांच दिन मे स्मृति प्रतिधारण की परीक्षा और 12 दिन की लंबी अवधि की स्मृति परीक्षण। परिणाम यहां बताए गए परिणाम से पता चलता है कि आरडब्लूटी भूलभुलैया चूहा-मान्यकृत, तैराकी-आधारित संज्ञानात्मक परीक्षणों के लिए स्थानिक के मूल्यांकन में है टीबीआई के माउस मॉडल में स्मृति घाटे

आरडब्लूटी भूलभुलैया ( चित्रा 1 ) का इस्तेमाल चूहों में चोट-निर्भर स्थानिक स्मृति घाटे की जांच करने के लिए किया गया था जो कि नियंत्रित नियंत्रित कॉर्टिकल इफेक्ट-प्रेरित टीबीआई य?...

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Assessing Spatial Memory Impairment in a Mouse Model of Traumatic Brain Injury Using a Radial Water Tread Maze

यहां हम अनुज्ञप्ति के एक माउस-विशिष्ट परीक्षण के लिए एक प्रोटोकॉल पेश करते हैं जिसके लिए तैराकी की आवश्यकता नहीं होती है। इस परीक्षण को नियंत्रित नियंत्रण से प्रेरित कॉर्टिकल इफेक्ट आघातक मस्तिष्क चोट चूहों को सफलतापूर्वक भेद करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है।

एक रेडियल वॉटर ट्राइड भूलभुलैया का प्रयोग करके ट्रैमेटिक मस्तिष्क चोट के एक माउस मॉडल में स्थानिक मेमोरी कम्यूरेशन का मूल्यांकन करना

Despite the recent increase in use of mouse models in scientific research, researchers continue to use cognitive tasks that were originally designed and ...

The overall goal of this Radial Water Tread Maze protocol is to test spatial memory in a mouse model of traumatic brain injury using a mouse centric cognitive task that does not require swimming. This method can be especially useful for testing cognition in mouse models, where motor deficits and or a lack of motivation makes swimming based cognitive testing protocols such as the Morris Water Maze impractical. Though this method could provide insight into group differences and cognition in a controlled cortical impact model of traumatic brain injury in mice, it can also be useful for measuring cognition in aged, and transgenic mouse models that are known to perform poorly in swimming based tests.On all testing days, perform the following preparatory steps. First, allow the mice to acclimate to the test room, while in their home cages for at least 30 minutes. The round maze features visual cues along the inner walls.The movable escape box positioned at one of nine different exit holes. While the mice acclimate, sanitize the exits and the box using a 70%ethanol spray. Next, fill the maze with roughly one inch of cold water.Keeping the water temperature consistent between trials is very important. So measure accurately, and adjust as needed. Now, position the escape box at one of the nine exit holes.Using a heating source to keep the box warm, ideally using a heating pad. Also, seal the box from light. The escape box should always be dark, warm and relatively odorless.The light source is also likely to be a cue so do not change its position between trials. Remove the test mouse from its cage gently by the tail, and place it in the center of the apparatus. Then immediately start timing how long it takes for the mouse to find the exit.If a mouse climbs into a terminating hole, and does not spontaneously reenter the maze after 20 seconds, do not stop the trial. Instead, guide the mouse back into the center of the maze by hand, and let the mouse complete the trial. If after three minutes, the mouse hasn't exited the maze, score the trial as a failure, and record the time as three minutes.Then by hand, carefully guide the animal along the straightest path to the exit. Once in the escape box, allow the mouse to remain there for one minute. Then transfer it back to its home cage while the maze gets reset.Between trials, thoroughly sanitize the escape box and exits with a 70%ethanol spray to prevent the mouse from using old factory cues to locate the correct escape route. This can be done pretty quickly. Now, repeat the trial on the same mouse twice more for a total of three consecutive trials.Every testing day consists of three trials per mouse. No more, and no less. In addition to sanitizing, drain the maze and refresh the water between testing different mice.Be sure to keep the water temperature between 12 and 14 degrees Celsius. Use containers of ice or colder hot water to adjust the tap water temperature into this range. Between testing days, it is important to make certain that the visual cues in the maze, and in the space surrounding the maze remain consistent.A complete testing regime includes five consecutive testing days all run in the same manner. The fifth day is considered the measure for memory retention. Provided no tests are performed between day six and 11, a test on day 12 can be used to measure long term memory.The radial water maze was used to investigate injury dependence spatial memory deficits in mice receiving either controlled cortical impact induced traumatic brain injury or a sham injury. The TBI surgery is described in detail in the text protocol and in a JoVE article by Romin, Gao and Chen from 2014. Briefly put, the injury was generated using a solenoid driven cortical impact with a three millimeter convex tip.The shams were operated on but impacted by the device. 35 days post surgery, the described testing regime was performed. All the mice passed the criteria test for a desire to escape the maze.So all were included in the analysis. The results show a clear difference between the TBI mice and sham controls. Escape latency was significantly longer for injured mice on the first day of training, and on both of the two memory test days.Thus, the described TBI affected the animal's capacity to learn. After watching this video, you should have a good understanding of how to properly perform cognition testing using a mouse specific test of spatial cognition. Once mastered, this technique can be done in less than 15 minutes per animal if it is performed properly.While attempting this procedure, it is important to remember that the positioning of visual cues and the water temperature must remain consistent across all trials.

Research

JoVE Journal

Behavior

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Detecting Behavioral Deficits in Rats After Traumatic Brain Injury

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A Morris water maze (MWM) experiment forces experimental animals to swim and learn to find a platform hidden in the water. It is widely used in scientific ...

Inducing Post-Traumatic Epilepsy in a Mouse Model of Repetitive Diffuse Traumatic Brain Injury

दोहराव फैलाना दर्दनाक मस्तिष्क चोट के एक माउस मॉडल में पोस्ट दर्दनाक मिर्गी उत्प्रेरण

Traumatic brain injury (TBI) is a leading cause of acquired epilepsy. TBI can result in a focal or diffuse brain injury. Focal injury is a result of ...

Utilizing a Reconfigurable Maze System to Enhance the Reproducibility of Spatial Navigation Tests in Rodents

कृन्तकों में स्थानिक नेविगेशन परीक्षणों की प्रजनन क्षमता को बढ़ाने के लिए पुन: कॉन्फ़िगर करने योग्य भूलभुलैया प्रणाली का उपयोग करना

Several maze shapes are used to test spatial navigation performance and behavioral phenotypes. Traditionally, each experiment requires a unique maze ...