Оценка на квалифицираното предварително напрежение при мишки с помощта на протокол за автоматично обучение (преведено на френски)
Обобщение
Методът за оценка на въздействието на обучението върху двигателните умения е полезен инструмент. За съжаление, повечето поведенчески оценки могат да бъдат трудоемки и/или скъпи. Тук ние описваме роботизиран метод за оценка на умението за хващане (достигане до хващане) при мишки.
Резюме
Ние описваме метод за въвеждане на наивни мишки в нова задача за хващане (достигане до хващане). Мишките се настаняват поотделно в клетки с преден процеп, който позволява на мишката да протегне ръка от клетката си и да събира гранули с храна. Минималното ограничение на храната се използва за насърчаване на мишките да възстановят храната от цепнатината. Тъй като мишките започват да се присъединяват към идването на хранителния процеп, гранулите се изтеглят ръчно, за да стимулират удължаването и пронацията на лапата си, за да хванат и извлекат гранулата през челната цепка. Когато мишките започнат да достигат до пелетите, когато пристигнат в процепа, може да се извърши поведенчески анализ чрез измерване на скоростта, с която те са успели да хванат и извлекат желаната пелета. След това те се представят на самообучител, който автоматизира както процеса на осигуряване на хранителни гранули, за да може мишката да грабне, така и записването на успешни и неуспешни опити за достигане и хващане. Това позволява събирането на данни за атаки за множество мишки с минимални усилия, които да бъдат използвани в експерименталния анализ, когато е подходящо.
Въведение
Методите за експериментално тестване на двигателните умения преди и след неврологично увреждане, както и модулиране на времето, количеството и вида на двигателната тренировка са важни за транслационните изследвания. През последното десетилетие мишките, поради лекотата на генетичната манипулация, която се вреди, са се превърнали в популярна моделна система, в която е станало да изяснява механизмите на двигателното обучение преди и след нараняване. Въпреки това, поведенческите тестове при мишки не са оптимизирани по същия начин, както тези тестове са направени за други бозайници (особено плъхове). Освен това има важни разлики между поведението на мишка и плъх, които категорично предполагат образуването на двата вида по различни начини 1, 2 .
Умелите прихващащи движения използват ръка/лапа за поставяне на храна в устата, за манипулиране на предмет или за използване на инструмент. Всъщност достигането до хващането на различни предмети в ежедневието е основна функция на горните крайници, а актът на поглъщане е форма на хващане, която много бозайници използват. Много от генетичните, физиологичните и анатомичните промени, които стоят в основата на придобиването на умения за предчувствие, са добре дефинирани в областта 3. При превръщането на предклиничните резултати в клинични резултати има нужда от подходящ тест, който да е ефективен и възпроизводим. Проучванията за обхват при гризачи и хора показват, че поведението при хващане е подобно при хората и животните 4. В резултат на това тези прилики предполагат, че тестът за сцепление може да служи като транслационен модел за изследване на двигателното обучение, както и увреждания и лечение на човешки заболявания. Следователно, оценката на сцеплението при мишки може да предложи мощен инструмент в транслационните изследвания, изучаващи както здравето, така и болестните състояния. .
За съжаление, захващащата задача при мишки, дори и за малка лаборатория, може да бъде трудоемка и отнемаща време. За да облекчим този проблем, тук описваме автоматизирана версия на захващащата задача. Описаната задача изисква мишките да удължат една-единствена лапа през предния процеп на клетката на мишката, да намерят удължената лапа, да вземат наградата за хранителни гранули и да изтеглят гранулата обратно в клетката за консумация. Получените данни се представят като успех или неуспех на захвата. Тази автоматизация успешно спестява данни и намалява тежестта и времето, с което изследователите трябва да се ангажират със задачата.
Необходим е абонамент. Моля, препоръчайте JoVE на вашия библиотекар.
Протокол
Всички методи, описани тук, са одобрени от ACUC (Комитет по грижа и употреба на животните) на Университета Джон Хопкинс.
1. Подготовка на клетки за мишки за употреба
2. Представяне на мишки за достигане на движение
3. Използване на автотреньор
ЗАБЕЛЕЖКА: Моля, вижте фигура 1-3 и дискусионния раздел за пълно описание на хардуера, софтуера и физическите действия на самообучителя.
Необходим е абонамент. Моля, препоръчайте JoVE на вашия библиотекар.
Представителни резултати
Като цяло се препоръчва всяка тренировъчна сесия да се състои от приблизително 20-30 опита, които могат да бъдат зададени от потребителя, да се изпълняват автоматично от самообучаващия и да се записват в един дневник на сесия и мишка. Всеки тест може да се извърши последователно, веднага след другия, с пауза 2-5 s. Самообучаващи се мишки показват умения Повишаване на уменията над 10 тренировки.
Фигура 1: Примерни изображения на домашната клетка. (AT) Изглед от птичи поглед на модифицирана стандартна домашна клетка с платформата (оранжева) и слота в предната част на клетката. (Б.) Изглед отпред на модифицирана клетка за прием с отвор с прорези приблизително 0,8 cm x 7 cm. (СРЕЩУ) врата на клетката, изрязана от тънък лист метал и обвита с тиксо, за да се предпазят краищата. (D, E) врата на клетката, поставена пред процепа, за да служи като еднакъв отвор, през който трябва да достигне мишката; преди (д) и косо (Е) предоставени изгледи. Моля, кликнете тук, за да видите по-голяма версия на тази фигура.
Фигура 2 : Примерни изображения на Auto-Trainer. (А, Б) На снимката са автотреньорът без (AT) или с (Б.) модифицирана клетка на мишката на място. (C-J) Предни гледки за гмуркане на борда за хранителни пелети Дизайн на детайли Изгледи (C, D, H, I) или отстрани (E, F, G, J),с (D, E, F, I) или без (C, G, H, J) хранителен гранулат. Имайте предвид, че разстоянието между гранулите на животното може лесно да бъде променено, тъй като разстоянието на клетката на водолазния борд е променливо. Моля, кликнете тук, за да видите по-голяма версия на тази фигура.