29 mei 2013
Protocollen worden aangeboden voor twee gevestigde motorische coördinatie taken, het versnellen rotarod en horizontale balk, ook twee tests ontwikkeld in Oxford onlangs, de statische staven en parallelle staven. Deze tests kunnen detecteren motorische stoornissen potentieel van interesse in hun eigen recht, maar ook als mogelijke variabelen in testen van andere gebieden van gedrag.
Het algemene doel van deze procedure is het meten van de motorische coördinatie bij muizen. Dit wordt bereikt door eerst een test uit te voeren op de versnellende rotorod. Vervolgens wordt de motorische coördinatie getest op de onal-bar.
Het dier kan ook worden getest op statische staven. Ten slotte kan de prestatie op de parallelle staven worden gemeten. Uiteindelijk kunnen resultaten worden verkregen die aantonen of de muis beperkingen heeft in de motorische coördinatie.
Over het algemeen zullen personen die nieuw zijn met deze techniek moeite hebben vanwege de moeilijkheid om de muis bij alle volgende tests correct op het apparaat te plaatsen. Breng de muizen vijf tot 20 minuten voor de test naar de experimentele ruimte om er zeker van te zijn dat ze volledig wakker zijn. De hier getoonde rotarod was gebouwd aan de University of Oxford.
De staaf heeft een diameter van drie centimeter met een reeks parallelle groeven op het oppervlak, die de muizen helpen om deze effectiever vast te grijpen. Een flens aan elke zijde voorkomt dat de muis van de staaf afglijdt. Deze flenzen hebben een diameter van 30 centimeter en bevinden zich op zes centimeter afstand van elkaar.
De staaf wordt op 30 centimeter van de basis van het apparaat vastgezet. Om eventuele vallen op te vangen, wordt er vóór aanvang van de proef een zachte, gewatteerde ondergrond op de basis geplaatst. Bereid de rotorod voor door een startsnelheid van vier omwentelingen per minuut en een versnellingspercentage van 20 omwentelingen per minuut in te stellen.
Begin met het vasthouden van de muis bij de staart en breng deze onder een hoek van 45 graden onder het horizontale vlak naar de staaf toe. Laat het dier snel los wanneer het de staaf bijna raakt. Als alternatief kan de muis op een deuvel worden geplaatst, waarna de deuvel wordt gebruikt om het dier naar de staaf over te brengen.
Start de versnelling 10 seconden nadat de muis op de staaf is geplaatst en noteer de snelheid waarbij de muis eraf valt. Als de muis voor vijf seconden valt en dit waarschijnlijk is veroorzaakt door een onjuiste plaatsing door de experimentator, mag het resultaat niet worden geregistreerd en moet de proef opnieuw worden gestart als de muis voor 10 seconden valt. Noteer de tijd en geef het dier nog twee pogingen.
Noteer voor dieren die langer dan 10 seconden blijven, de snelheid waarmee het dier valt. Af en toe kan de muis stoppen met lopen en vervolgens enige tijd rond de staaf dralen voordat hij uiteindelijk valt. Het is nuttig om de snelheid van dit verschijnsel te noteren.
De prestatie wordt berekend als de gemiddelde snelheid tussen de pogingen. Voorbeeld: een muis die één keer vóór 10 seconden valt en daarna blijft zitten tot 12 omwentelingen per minuut. De tweede keer wordt de score berekend als vier plus 12 gedeeld door twee, wat neerkomt op acht omwentelingen per minuut.
De horizontale stang meet de kracht en coördinatie van de achterpoten, waarbij meestal een stang met een diameter van twee millimeter wordt gebruikt. Stangen met een grotere diameter kunnen verfijndere prestatiescores opleveren. Messing stangen van 38 centimeter lang worden op een hoogte van 49 centimeter boven het bankoppervlak gehouden door een houten steunkolom.
De staven worden onder spanning gehouden wanneer ze in de inkepingen van de steunen worden geplaatst die enigszins naar elkaar toe worden getrokken. Begin de test met de staaf van twee millimeter. Houd de muis bij de staart vast en plaats deze op de werkbank vóór het apparaat.
Schuif het snel naar achteren, ongeveer 20 centimeters, om het lichaam snel loodrecht op de staaf uit te lijnen. Til het dier op, zodat het met alleen de vier poriën de horizontale staaf in het midden kan vastgrijpen.
Laat de staart los en start tegelijkertijd een stopwatch. Als de muis de stang niet weet vast te grijpen en de plaatsing door de experimentator hiervan de oorzaak kan zijn, noteer de val dan niet en test het dier opnieuw na een korte rustperiode.
Indien de muis voor vijf seconden valt en dit overduidelijk niet te wijten is aan een onjuiste plaatsing door de experimentator, herhaal dit dan tot maximaal drie keer in een poging om een score van meer dan vijf seconden te behalen. Noteer ofwel de tijd waarin de muis valt, ofwel de tijd totdat de muis een kolom aanraakt met een maximale testtijd van 30 seconden; neem de beste score aan als het gegeven om de horizontale stang te scoren. Indien de muis tussen één en vijf seconden valt, wordt dit gescoord als één; tussen zes en 10 seconden.
Krijg een score van twee tussen 11 seconden en 20 seconden. Krijg een score van drie tussen 21 seconden en 30 seconden. Krijg een score van vier bij vallen na 30 seconden of bij het blijven hangen aan de stang tot 30 seconden.
Krijgt een score van vijf, en de muis krijgt ook een score van vijf als deze een uiteinde aanraakt. Ondersteun met de vier poorten op elk gewenst moment tijdens de test. Als er een score van vijf wordt behaald op de staaf van twee millimeter, kan het dier na een korte rustperiode op dikkere staven worden getest.
Het scoresysteem voor de staven van vier en zes millimeter is hetzelfde als voor de staaf van twee millimeter, en de uiteindelijke score is het cumulatieve totaal. Een muis die bijvoorbeeld vijf scoort op de staaf van twee millimeter, maar na 13 seconden van de staaf van vier millimeter valt en daarmee vijf plus scoort, komt uit op een totaal van acht.
Bij deze test voor motorische coördinatie worden houten pennen of staven van verschillende dikte (35, 28, 22, 15 en negen millimeter in diameter), elk 60 centimeter lang, met een G-klem aan een laboratoriumplank bevestigd op 60 centimeter boven de vloer. Er wordt een markering geplaatst op 10 centimeter van het uiteinde bij de bank om de finishlijn aan te geven. Plaats de muis aan het verre uiteinde van de breedste staaf, met de rug naar de plank toe, om te beginnen. Noteer de tijd die het dier nodig heeft om zich naar de plank te oriënteren en de totale transitietijd.
Indien de muis tijdens de oriëntatie ondersteboven draait en zich aan de onderkant van de staaf vastklampt, wordt deze willekeurig toegewezen aan de maximale score van 120 seconden. Het dier wordt niet getest op de andere staven en ontvangt tevens een maximale transitwaarde. Als de muis na de oriëntatie valt of de maximale testtijd van 120 seconden bereikt, mag deze niet worden getest op smallere staven.
Een maximale score wordt ook toegekend als de muis ondersteboven draait tijdens het oversteken van de staaf na de oriëntatie; breng de muis in dat geval terug naar de thuiskooi en laat deze rusten voor het testen. Gebruik de volgende, kleinere staaf. Plaats het dier op de kleinere staaf zoals eerder beschreven.
Als de muis binnen vijf seconden eraf valt, vervang deze dan en sta maximaal twee extra pogingen toe. Registreer de tijd die nodig is om de staaf om te draaien of totdat de muis eraf valt. Om de parallelle staven op te stellen, bevestig twee staven van één meter lang en vier millimeter in diameter op een houten steun, met een onderlinge afstand van 30 millimeter.
Kolommen 60 centimeters boven de vloer. Plaats de muis in het midden van de twee stangen met de longitudinale as loodrecht op de stangen. Beide voorpoten moeten op de ene stang rusten en beide achterpoten op de andere stang.
De scoreberekening is vergelijkbaar met die voor de statische staven. Er worden twee maten gehanteerd: de tijd tot de muis zich 90 graden ten opzichte van de startpositie oriënteert en de tijd tot het dier een van de eindsteunen bereikt. Op dezelfde wijze moeten de oriëntatie en de oversteek worden voltooid zonder dat het dier op zijn rug draait, anders wordt de maximale tijd toegekend.
Als het dier binnen vijf seconden valt, is dit waarschijnlijk te wijten aan een onjuiste plaatsing en moet het dier opnieuw worden getest. Een statische stang werd oorspronkelijk gebruikt om de progressie van de ziekte te monitoren bij mutante muizen met of zonder omgevingsverrijking in hun thuiskooien. Het verrijkingsprogramma vertraagde het begin van de motorische dysfunctie op de stang aanzienlijk, wat gepaard ging met een vertraging in het begin van een gebrekkige clasping van de achterpoten.
Een algemeen teken van neurologische achteruitgang bij geïnfecteerde muizen was een afname van de prestaties op de horizontale balk vanaf week 16 na injectie, bij de rotor rod-test vanaf week 18 en bij de statische staven vanaf ten minste week 19. Hippocampale laesies hadden geen effect op enige maatstaf voor motorische vaardigheden, maar 1 2 9 s twee SV-muizen waren beperkt in vergelijking met de C 57 black six-stam op de rotor rod en statische staven na de ontwikkeling ervan. Deze techniek maakte de weg vrij voor onderzoekers naar de ziekte van Huntington om de effecten van omgevingsverrijking bij muizen met een mutatie voor de ziekte van Huntington te bestuderen.
Dit artikel presenteert protocollen voor het beoordelen van de motorische coördinatie bij muizen met behulp van diverse taken, waaronder de versnellende rotarod en de horizontale stangtest. Daarnaast worden er twee recent ontwikkelde tests geïntroduceerd, statische stangen en parallelle stangen, waarmee motorische beperkingen kunnen worden geïdentificeerd.
De beoordeling van de motorische coördinatie bij muizen is essentieel voor het beperken van risico's bij targetvalidatie in het onderzoek naar nieuwe neurowetenschappelijke geneesmiddelen; hiermee wordt gewaarborgd dat waargenomen gedragstypes daadwerkelijke cognitieve of emotionele veranderingen weerspiegelen in plaats van verstorende motorische tekortkomingen. Gestandaardiseerde motorische tests maken een voorspellende betrouwbaarheid in de vroege ontdekkingsfase mogelijk door de motorische functie als onafhankelijke variabele te isoleren, wat go/no-go-beslissingen in targetvalidatie-pipelines ondersteunt. Deze assays bieden translationele continuïteit van target-interactie tot fenotypische screening, waardoor het uitvalpercentage in een laat stadium door onvoorziene motorische bijwerkingen wordt verminderd.
De methode past binnen het ontdekkingscontinuüm van targetvalidatie via leadidentificatie tot preklinische screening, waarbij motorische coördinatie dient als een kritisch filter voor confounders voordat cognitieve of emotionele eindpunten worden beoordeeld.