29 de mayo de 2013
Los protocolos se presentan establecidas dos tareas de coordinación motora, la barra de rodillo giratorio horizontal y la aceleración, también dos pruebas desarrolladas en Oxford recientemente, las barras estáticas y barras paralelas. Estas pruebas pueden detectar deficiencias motoras potencialmente de interés en su propio derecho, así como que son posibles variables en las pruebas de otras áreas de la conducta.
El objetivo general de este procedimiento es medir la coordinación motora en ratones. Esto se logra primero mediante la prueba en la barra rotatoria con aceleración. A continuación, se evalúa la coordinación motora en la barra horizontal.
El animal también puede evaluarse en barras estáticas. Por último, puede medirse el rendimiento en las barras paralelas. En última instancia, pueden obtenerse resultados que indiquen si el ratón presenta algún deterioro en la coordinación motora.
Por lo general, las personas nuevas en esta técnica tendrán dificultades debido a la complejidad de colocar correctamente al ratón en el aparato para todas las pruebas siguientes. Lleve a los ratones a la sala experimental entre cinco y veinte minutos antes de la prueba para asegurarse de que estén completamente despiertos. La escena del cilindro rotatorio aquí mostrada fue construida en la Universidad de Oxford.
La barra tiene tres centímetros de diámetro y presenta una serie de aristas paralelas en su superficie, que ayudan a los ratones a agarrarse más eficazmente. Una brida en cada lado impide que el ratón abandone la barra. Tienen 30 centímetros de diámetro y están separadas seis centímetros entre sí.
La varilla se fija a 30 centímetros de la base del aparato. En la base se coloca una superficie acolchada suave para amortiguar posibles caídas antes de comenzar el ensayo. Prepare el rotor varilla estableciendo una velocidad inicial de cuatro rotaciones por minuto y una tasa de aceleración de 20 rotaciones por minuto.
Para comenzar, sostenga al ratón por la cola y acérquelo hacia la barra en un ángulo de 45 grados por debajo de la horizontal. Suelte rápidamente al animal cuando esté casi tocando la barra. Alternativamente, el ratón puede bajarse sobre una varilla, y dicha varilla se utilizará para transferir al animal a la barra.
Inicie la aceleración 10 segundos después de colocar al ratón sobre la barra y anote la velocidad a la que el ratón se cae. Si el ratón cae antes de cinco segundos y es probable que sea debido a una mala colocación por parte del experimentador, el resultado no debe registrarse y el ensayo debe reiniciarse si el ratón cae antes de 10 segundos. Anote el tiempo y permita al animal dos intentos más.
Para los animales que permanecen más de 10 segundos, registre la velocidad a la que cae el animal. En ocasiones, el ratón puede dejar de caminar y, en consecuencia, realizar algunos movimientos bruscos alrededor de la barra antes de caer finalmente. Es útil anotar la velocidad de este evento.
El rendimiento se calcula como la velocidad media entre ensayos. Por ejemplo, un ratón que cae antes de 10 segundos una vez y luego permanece sobre la superficie hasta 12 rotaciones por minuto. La segunda vez, la puntuación es cuatro más 12 dividido entre dos, lo que equivale a ocho rotaciones por minuto.
La barra horizontal mide la fuerza y la coordinación de las extremidades posteriores, y una barra de dos milímetros de diámetro es la más utilizada comúnmente. Barras de diámetro mayor pueden proporcionar puntuaciones de desempeño más precisas. Barras de latón de 38 centímetros de largo se sostienen a 49 centímetros por encima de la superficie de la mesa mediante una columna de soporte de madera.
Las barras se mantienen bajo tensión al insertarse en las muescas de los soportes, que se acercan ligeramente. Comience la prueba con la barra de dos milímetros. Sujete al ratón por la cola y colóquelo sobre el banco frente al aparato.
Deslícelo rápidamente hacia atrás unos 20 centímetros para alinear su cuerpo perpendicularmente a la barra de forma rápida. Levante al animal permitiéndole asir la barra horizontal en el centro únicamente con sus cuatro patas.
Suelte la cola mientras simultáneamente inicia un cronómetro. Si el ratón no logra agarrar la barra y la colocación del experimentador pudiera ser la causa, no registre la caída y vuelva a probar al animal tras un breve descanso.
Si el ratón cae antes de cinco segundos, y esto aparentemente no se debe a una mala colocación por parte del experimentador, repita hasta tres veces en un intento de obtener una puntuación mayor a cinco segundos. Registre ya sea el tiempo en que el ratón cae o el tiempo hasta que una de las cuatro extremidades toque una columna, con un tiempo máximo de prueba de 30 segundos; tome la mejor puntuación como el dato para calificar la barra horizontal. Si el animal cae entre uno y cinco segundos, asigne una puntuación de uno; entre seis segundos y 10 segundos, asigne la puntuación correspondiente.
Asigne una puntuación de dos entre 11 segundos y 20 segundos. Asigne una puntuación de tres entre 21 segundos y 30 segundos. Asigne una puntuación de cuatro si cae después de los 30 segundos o simplemente permanece en la barra hasta los 30 segundos.
Obtiene una puntuación de cinco, y el ratón también obtiene cinco si toca un extremo. Sostenga con sus cuatro patas en cualquier momento durante la prueba. Si se logra una puntuación de cinco en la barra de dos milímetros, entonces se puede probar al animal en barras más gruesas tras un breve descanso.
El sistema de puntuación para las barras de cuatro y seis milímetros es el mismo que para la barra de dos milímetros, y la puntuación final es el total acumulado. Así, un ratón que obtiene cinco puntos en la barra de dos milímetros pero cae de la barra de cuatro milímetros después de 13 segundos, obtiene cinco más tres, lo que equivale a ocho.
En esta prueba de coordinación motora, se fijan mediante una abrazadera en forma de G a una repisa de laboratorio situada a 60 centímetros del suelo, varillas o barras de madera de diferentes grosores: 35, 28, 22, 15 y nueve milímetros de diámetro, cada una con una longitud de 60 centímetros. Se hace una marca a 10 centímetros del extremo cercano a la repisa para indicar la línea de meta. Para comenzar, coloque el ratón en el extremo opuesto de la varilla más ancha, orientado en dirección contraria a la repisa, y registre el tiempo que tarda el animal en orientarse hacia la repisa y el tiempo total de tránsito.
Si el ratón se da vuelta boca abajo y se aferra por debajo de la barra durante la orientación, asígnesele arbitrariamente la puntuación máxima de 120 segundos. El animal no se prueba en las otras barras y recibe también un valor máximo de tránsito. Si el ratón cae o alcanza el tiempo máximo de prueba de 120 segundos tras orientarse, no se le debe probar en barras más estrechas.
También se asigna la puntuación máxima si el ratón gira boca abajo mientras recorre la barra tras la orientación; regrese el ratón a su jaula de origen y permita que descanse antes de continuar con la prueba. La siguiente barra más pequeña. Coloque al animal sobre la barra más pequeña como se mostró anteriormente.
Si el ratón cae antes de cinco segundos, colóquelo nuevamente y permita hasta dos intentos más. Registre el tiempo necesario para que invierta la posición sobre la barra o hasta que el ratón caiga. Para configurar las barras paralelas, coloque dos barras, de un metro de longitud y cuatro milímetros de diámetro, separadas por 30 milímetros sobre un soporte de madera.
Columnas a 60 centímetros sobre el suelo. Coloque el ratón en el centro de las dos barras con su eje longitudinal perpendicular a las barras. Ambas patas delanteras deben estar sobre una barra, con ambas patas traseras sobre la otra barra.
La puntuación es similar a la de las barras estáticas. Se miden dos parámetros: el tiempo hasta que el ratón se orienta 90 grados respecto a la posición inicial y el tiempo hasta que alcanza uno de los soportes finales. De manera similar, la orientación y el tránsito deben lograrse sin que el animal se dé vuelta boca abajo; de lo contrario, se asigna el tiempo máximo.
Si el animal cae antes de cinco segundos, probablemente se deba a una colocación deficiente y el animal debe ser sometido nuevamente a la prueba. Inicialmente se utilizó una barra estática para monitorear la progresión de la enfermedad en ratones mutantes con o sin enriquecimiento ambiental en sus jaulas de alojamiento. El programa de enriquecimiento retrasó notablemente el inicio de la disfunción motora en la barra, lo cual fue paralelo a un retraso en el inicio del entrecruzamiento deficiente de las patas traseras.
Un signo general de alteración neurológica en ratones infectados mostró una disminución en el desempeño en la barra horizontal a partir de la semana 16 postinyección, en la prueba del palo giratorio desde la semana 18 y en las barras estáticas a partir de al menos la semana 19. Las lesiones hipocampales no tuvieron efecto en ninguna medida de capacidad motora, pero los ratones SV 1 2 9 mostraron un deterioro en comparación con la cepa C 57 negro seis en el palo giratorio y las barras estáticas tras su desarrollo. Esta técnica allanó el camino para que los investigadores del enfermedad de Huntington estudiaran los efectos del enriquecimiento ambiental en ratones mutantes para la enfermedad de Huntington.
Este artículo presenta protocolos para evaluar la coordinación motora en ratones mediante diversas tareas, incluyendo las pruebas de barra rotatoria acelerada y de barra horizontal. Además, introduce dos pruebas desarrolladas recientemente, barras estáticas y barras paralelas, que pueden identificar alteraciones motoras.
La evaluación de la coordinación motora en ratones es fundamental para reducir los riesgos en la validación de dianas en el descubrimiento de fármacos en neurociencia, asegurando que los fenotipos conductuales observados reflejen cambios cognitivos o emocionales reales y no déficits motores que actúen como factores de confusión. Las pruebas motoras estandarizadas permiten una confianza predictiva en las fases iniciales del descubrimiento al aislar la función motora como una variable independiente, apoyando decisiones de avance o interrupción en los procesos de validación de dianas. Estos ensayos proporcionan continuidad traslacional desde el acoplamiento a la diana hasta el cribado fenotípico, reduciendo la deserción en fases avanzadas debido a efectos secundarios motores inesperados.
El método se integra en el continuo de descubrimiento que va desde la validación del blanco hasta la identificación de compuestos activos y la selección preclínica, donde la coordinación motora actúa como un filtro crítico de factores de confusión antes de evaluar los puntos finales cognitivos o emocionales.