Die Autoren haben keine Anerkennung.

Die in dieser Publikation aufgelisteten Methoden wurden von dem institutionellen Tierpflege- und Verwendungsausschuss (IACUC) bei Hilltop Laboratory Animals überprüft, um die ordnungsgemäße Pflege, Nutzung und humane Behandlung von Tieren in Übereinstimmung mit den geltenden Bundes-, Landes- und lokalen Gesetzen und Vorschriften zu gewährleisten Wie die föderalen Tierschutzverordnungen oder AWRs (CFR 1985) und Public Health Service Policy für Humane Care und Use of Labortiere oder PHS Policy (PHS 1996). 1. Allgemeine Richtlinien für alle Verhaltensanalyse <ol><li> Vor jeder Tierhandhabung decken Sie vorhandene Käfigkarten mit einer neuen Käfigkarte ab, die nur die eindeutige, blinde Tierkennung anzeigt. HINWEIS: Ermittler, die Mäuse während der Routine-Compound / Placebo-Dosierung behandeln, sind nicht berechtigt, Mäuse für die Verhaltensanalyse zu behandeln. </li><li> Dimmen oder schalten Sie die Lichter aus und stellen Sie die Beleuchtung so ein, dass die Beleuchtung am Boden der Arena oder des Labyrinths 30-35 Lux beträgt. </li><li> FOder Studien, die mehrere Wochen überspannen, die Körpergewichte wöchentlich als indirekte Maßnahme der Gesamtgesundheit aufzeichnen. HINWEIS: Zusätzliche Käfig-seitige Kontrollen für Mantelqualität, Haltung, Gang und spontane Fortbewegung können aufgenommen werden, wenn robustere Gesundheitsüberprüfungen gerechtfertigt sind. </li></ol> 2. Habituating Mäuse zur Handhabung durch Ermittler <ol><li> Zwei Tage vor jedem Verhaltenstest, gewöhnen die Mäuse zur Handhabung. Entfernen Sie den Käfig aus dem Käfiggestell und legen Sie ihn auf eine ebene Fläche. </li><li> Entfernen Sie den Deckel aus dem Käfig. Behandle die Maus genau so, wie es bei der Durchführung des bevorstehenden Verhaltenstests gehandhabt würde. Lege die Maus in eine hohle Hand über den Hauskäfig. </li><li> Messen Sie die Latenz, um von der Hand des Forschers zurück in den Hauskäfig zu springen. Halten Sie Mäuse für maximal 5 s. HINWEIS: Mäuse, die Latenzen von ≥2 s aufweisen, gelten als &quot;gewohnt&quot;. Mäuse, die Latenzen &lt;2 s während der ersten Studie zeigen, unterliegen 2 zusätzliche habituatioN Sitzungen an diesem Tag. </li><li> Lassen Sie die Mäuse 2 aufeinanderfolgende Tage der Handhabung der Gewöhnung unterziehen. Beachten Sie jede Maus, die nicht am Ende des 2. Tages gewohnt ist. </li></ol> 3. Bewertung des räumlichen Arbeitsspeichers durch Messung der spontanen Wechsel in einem Y-Labyrinth 8 <ol><li> Vor dem ersten Gebrauch gründlich das Y-Labyrinth mit einem unscented Bleichmittel-Keimtuch, 70% EtOH, gefolgt von dH 2 O 9 reinigen. Deutlich bezeichnen die Arme des Labyrinths als &#39;A&#39;, &#39;B&#39; &amp; &#39;C&#39; oder andere vergleichbare eindeutige Identifikatoren. </li><li> Vor dem Beginn einer Testsitzung legen Sie das Datenerfassungssystem oder Videokameras fest und stellen die korrekte Verfolgung von Mäusen im Labyrinth ein. Kalibrieren Sie den Abstand im Labyrinth unter Verwendung von aufgenommenen Videobildern eines Lineals oder eines anderen Objekts mit bekannter Länge. HINWEIS: Die Verhaltensmethoden in diesem Verfahren werden mit einer Vielzahl von Datenerfassungssystemen funktionieren und die Autoren gehen davon ausNe, das dieses Verfahren durchführt, beherrscht die Verwendung ihres gewählten Datenerfassungssystems. Leistungsanalysen zeigen an, dass Probengrößen von 10-15 Mäusen pro Gruppe für ein β ≤0.2 erforderlich sind. </li><li> Entfernen Sie den Käfig aus dem Rack und legen Sie ihn vorsichtig auf einen Tisch in unmittelbarer Nähe des Y-Labyrinths. Entfernen Sie die Maus aus dem Hauskäfig und legen Sie sie sanft in einen Arm des Y-Labyrinths, der dem Zentrum zugewandt ist. Habe den Ermittler weit genug weg vom Labyrinth, damit die Maus den Forscher nicht sehen kann. </li><li> Aktiviere das Daten- / Video-Erfassungssystem sofort nach dem Einsetzen der Maus in das Labyrinth. </li><li> Drücken Sie die Wiedergabe und notieren Sie das spontane Verhalten für jede Maus für einen Zeitraum von 10 min. Sobald eine Sitzung abgeschlossen ist, legen Sie die Maus vorsichtig wieder in den Hauskäfig und bringen den Käfig zum Rack zurück. </li><li> Reinigen Sie das Labyrinth gründlich zwischen jeder Sitzung mit einem unscented Bleichmittel keimtötende Wischtuch, 70% EtOH, gefolgt von dH 2 O. Wiederholen Sie aus Schritt 3.4, um alle Mikrofone zu beurteilenE. </li><li> Sobald alle Mäuse die Erforschung des Y-Labyrinths abgeschlossen haben, analysieren sie die Daten aus dem Akquisitionssystem oder manuell die Videos der Sessions. Ein Armeintrag tritt ein, wenn alle 4 Pfoten der Maus die Schwelle der zentralen Zone und in den Arm kreuzen und die Schnauze des Tieres auf das Ende des Arms ausgerichtet ist. HINWEIS: Endpunkte, die analysiert werden, umfassen: Gesamtstrecke, die in dem Labyrinth zurückgelegt wird, Gesamtstrecke, die innerhalb jedes Armes (einschließlich der zentralen Zone) zurückgelegt wird, Gesamtzeit in jedem Arm (einschließlich der zentralen Zone), Gesamtzahl der Armeinträge, Anzahl der Einträge, die in jeden Arm eingefügt wurden, und eine sequentielle Liste von Waffen, die eingegeben wurden, um die Anzahl der vorgenommenen Änderungen zu beurteilen. </li><li> Ein spontaner Wechsel tritt auf, wenn eine Maus in einen anderen Arm des Labyrinths in jedem von 3 aufeinanderfolgenden Armeinträgen eintritt. Der spontane Wechsel% wird dann mit folgender Formel berechnet. <img alt="Gleichung 1" src="/files/ftp_upload/55523/55523eq1.jpg" /> HINWEIS: Zum Beispiel iDie Reihenfolge des Armeintrags war: ABCCBABCABC, der Ermittler würde insgesamt 6 spontane Alternationen (in Reihenfolge: ABC, CBA, ABC, BCA, CAB, ABC) erzielen. Mit insgesamt 11 Arm-Einträgen wäre der spontane Wechsel% 67%. </li><li> Machen Sie die folgenden Qualitätskontrollen, um sicherzustellen, dass die Daten eine unvoreingenommene Beurteilung des spontanen Wechsels darstellen. <ol><li> Führen Sie eine Pearson-Korrelation von spontanem Wechsel% zu beides Gesamtstrecke und Anzahl der Arm-Einträge gemacht. HINWEIS: Wenn es eine signifikante Korrelation des spontanen Wechseles% zu jedem Parameter gibt, dann sollten die Daten aufgrund des potenziellen Einflusses der hyperdynamischen Fortbewegung auf den scheinbaren kognitiven Endpunkt 10 weiter untersucht werden. </li><li> Analysieren Sie die Anzahl der Einträge, die in jedem Arm mit einem 1-Wege-ANOVA-Test gemacht wurden. HINWEIS: Wenn diese Analyse signifikant ist, dann würde dies auf die Anwesenheit von Cues in der Umgebung hindeuten, die Mäuse zu einem bestimmten Regi anzogEinmal des Labyrinths </li></ol></li></ol> 4. Bewertung des Zwischenerkennungsgedächtnisses durch Messung der neuartigen Objekterkennung 11 , 12 , 13 <ol><li> Für jede Phase dieses Tests gründlich reinigen Sie die offene Feld Arena mit einem unscented Bleichmittel keimtötende Wischtuch, 70% EtOH gefolgt von dH 2 O vor der ersten Verwendung. </li><li> Ein Tag vor der Objektbelichtung gewohnt die Mäuse auf die offene Feldarena. <ol><li> Vor dem Beginn der Gewöhnung Sitzung, die Einrichtung der Datenerfassung System oder Videokameras und bestätigen ordnungsgemäße Verfolgung von Mäusen im Labyrinth. Kalibrieren Sie den Abstand in der Arena mit aufgenommenen Videobildern eines Lineals oder eines anderen Objekts von bekannter Länge. Markiere die Ecken der Arena in der Software, um das Scoring von Positionsvorspannungen zu ermöglichen. HINWEIS: Die Verhaltensmethoden in diesem Verfahren werden mit einer Vielzahl von Datenerfassung sy arbeitenStämme und die Autoren davon ausgehen, dass jemand, der dieses Verfahren durchführt, die Verwendung ihres gewählten Datenerfassungssystems beherrscht. Leistungsanalysen zeigen an, dass Probengrößen von 15-20 Mäusen pro Gruppe für ein β ≤0.2 erforderlich sind. </li><li> Entfernen Sie den Käfig aus dem Gestell und legen Sie sich vorsichtig auf einen Tisch in unmittelbarer Nähe der Arena. </li><li> Entfernen Sie die Maus aus dem Hauskäfig und legen Sie die Maus vorsichtig in die Mitte der Arena. Schalten Sie die Tracking-Software und / oder Video-Aufnahme-System sofort nach dem Platzieren der Maus in die Arena. </li><li> Erlaube Mäusen, die Arena für 30 min frei zu erkunden. HINWEIS: Während dieser Zeit werden die Mäuse die Mäuse nicht stören. </li><li> Nach der Gewöhnung stelle die Mäuse wieder in ihren Hauskäfig und reinige die Arena gründlich mit einem unscented Bleichmittel keimtötende Wischtuch, 70% EtOH gefolgt von dH 2 O. </li><li> Wiederholen Sie ab Schritt 4.2.2, bis alle Mäuse in die Arena gewohnt sind. </li><li> Nachdem alle Mäuse gewohnt warenIn die Arena gegangen, das Video analysieren. HINWEIS: Die zu analysierenden Endpunkte beinhalten die Gesamtstrecke, die in der Arena zurückgelegt wird, und die Zeit, die in der Nähe der Ecke verbracht wird. Wenn es für das Mausmodell relevant ist, werden in diesen Analysen stereotype Verhaltensweisen ( dh myoklonisches Ecksprung, Kreisen usw. ) berücksichtigt. Mäuse, die in bestimmten Regionen der Arena Zeit verbringen, werden von weiteren Experimenten ausgeschlossen, da dies die Objekt-Exploration beeinflussen wird. ANMERKUNG: Die erste Phase der neuartigen Objekterkennung beinhaltet die Einarbeitung von Mäusen zu einem Objekt. Hierin wird dieser Teil des neuartigen Objekterkennungsverfahrens als die Abtastphase bezeichnet. </li><li> Vor dem Beginn einer Probephase Session, legen Sie Objekte in die Arena und fixieren sie auf den Boden mit einem Montagekitt, so dass Tiere können nicht bewegen die Objekte. Richten Sie zwei identische Objekte an eine bestimmte Wand mit genügend Abstand zwischen den Wänden und Objekten, so dass die Mäuse die Objekte von allen ang frei erforschen könnenLes. </li><li> Richten Sie das Datenerfassungssystem oder Videokameras ein und bestätigen Sie die korrekte Verfolgung von Mäusen und Objekten im Labyrinth. Kalibrieren Sie die Distanzen in der Arena mit aufgenommenen Videobildern eines Lineals oder eines anderen Objekts von bekannter Länge. </li><li> Markiere die Ecken der Arena in der Software, um das Scoring von Positionsvorspannungen zu ermöglichen. Markieren Sie Objekte in Software und verfolgen Sie ihr Explorationsverhalten separat für jedes Objekt ( dh &quot;Objekt A&quot; und &quot;Objekt B&quot;). </li><li> Entfernen Sie den Käfig aus dem Gestell und legen Sie ihn vorsichtig auf einen Tisch in unmittelbarer Nähe der Arena. </li><li> Entfernen Sie die Maus aus dem Hauskäfig und legen Sie sie sanft in die Mitte der Arena, mit Blick auf die Objekte. </li><li> Lassen Sie die Maus die Objekte für 15 min frei erkunden. Während dieser Zeit stören die Mäuse nicht. </li><li> Am Ende der Sitzung legen Sie die Maus vorsichtig wieder in den Hauskäfig. Reinigen Sie die Arena und die Objekte mit 70% EtOH und dH 2 O. Legen Sie diese Objekte wieder in thE arena </li><li> Wiederholen Sie Schritt 4.2.11, bis alle Mäuse einem Objekt vertraut sind. </li><li> Sobald alle Mäuse auf ein Objekt vertraut sind, analysieren Sie die Videos. HINWEIS: Objekt-Explorationen werden gezählt, sobald die folgenden Kriterien erfüllt sind: Die Maus orientiert sich an dem Objekt, die Schnauze ist innerhalb von 2 cm des Objekts, der Mittelpunkt des Tieres Körper ist über 2 cm vom Objekt und die vorherigen Kriterien Für mindestens 1 s erfüllt worden Darüber hinaus, wenn ein Tier die Erkundungskriterien erfüllt hat, aber Unbeweglichkeit für&gt; 10 s zeigt, wird der Erkundungs-Kampf als abgeschlossen erachtet. </li><li> Berechnen Sie eine Objekt-Bias-Punktzahl für jede Maus wie folgt. <img alt="Gleichung 2" src="/files/ftp_upload/55523/55523eq2.jpg" /> HINWEIS: Mäuse, die eine Objekt-Bias-Punktzahl unter 20% oder über 80% aufweisen, werden von weiteren Experimenten ausgeschlossen. </li></ol></li><li> Die letzte Phase der neuartigen Objekterkennung beinhaltet die Beurteilung des ErkundungsverhaltensGerichtet auf ein neuartiges und vertrautes Objekt in der Umgebung, das hier als Testphase bezeichnet wird. Diese Phase wird 2-3 h nach Beendigung der Probenphase durchgeführt. <ol><li> Vor dem Beginn einer Testphasen-Session legen Sie Objekte in die Arena und fixieren sie auf den Boden, damit die Tiere die Objekte nicht bewegen können. <ol><li> Legen Sie die Objekte in die gleiche Position in der Arena relativ zur Probenphase 13 . </li><li> Gleichgewicht der relativen Position der neuartigen und vertrauten Gegenstände über Genotypen und Behandlungsgruppen. </li><li> Stellen Sie sicher, dass genügend Abstand zwischen den Wänden und Objekten vorhanden ist, damit die Mäuse die Objekte aus allen Winkeln frei erforschen können. </li></ol></li><li> Einrichten des Datenerfassungssystems und / oder Videokameras. Bestätigen Sie die korrekte Verfolgung von Mäusen und Objekten im Labyrinth. Kalibrieren Sie Distanzen in der Arena mit aufgenommenen Videobildern eines Lineals oder eines anderen Objekts mit bekannter Länge. </li><li> Markiere Ecken der Arena in der SoftwSind die Bewertung von Positionsvorspannungen zu ermöglichen. Markieren Sie Objekte in Software und verfolgen Sie das Sondierungsverhalten für jedes Objekt einzeln ( dh &quot;Novel&quot; und &quot;Vertraut&quot;). </li><li> Entfernen Sie den Käfig aus dem Gestell und legen Sie ihn vorsichtig auf einen Tisch in unmittelbarer Nähe der Arena. </li><li> Legen Sie die Tiere vorsichtig in die Mitte der Arena, mit Blick auf die Objekte. Mäuse für 10 Minuten frei erforschen. </li><li> Am Ende der Test-Session entfernen Sie Mäuse aus der Arena und legen Mäuse wieder in ihren Hauskäfig. Die Arena und Gegenstände mit einem unscented Bleichmittel keimtöten, 70% EtOH und dH 2 O nach jeder Sitzung sorgfältig reinigen. </li><li> Wiederholen Sie ab Schritt 4.4.3, bis alle Tiere beurteilt wurden. </li><li> Sobald die Objekt-Exploration für alle Mäuse gemessen wird, werden Videos analysiert. HINWEIS: Objekt-Explorationen werden gezählt, sobald die folgenden Kriterien erfüllt sind: Die Maus ist auf das Objekt ausgerichtet, die Schnauze ist innerhalb von 2 cm des Objekts, der Mittelpunkt vonDer Körper des Tieres ist über 2 cm vom Objekt entfernt, und die vorherigen Kriterien wurden für mindestens 1 s erfüllt. Darüber hinaus, wenn ein Tier die Erkundungskriterien erfüllt hat, aber Unbeweglichkeit für&gt; 10 s zeigt, wird der Erkundungs-Kampf als abgeschlossen erachtet. </li><li> Beurteilen Sie die neuartige Objekterkennung, indem Sie die Zeit verglichen haben, die den Roman mit dem bekannten Objekt erforscht. Drei Methoden werden in der Literatur häufig berichtet. <ol><li> Analysieren Sie die Rohzeit, die die Erforschung von neuartigen und vertrauten Objekten mit einem wiederholten Maßtest untersucht hat. Diese Methode wird am besten verwendet, wenn Genotyp und / oder Behandlung nicht die gesamte Explorationszeit beeinflussen. </li><li> Berechnen Sie Neuheit Präferenz, mit der Gleichung: <img alt="Gleichung 3" src="/files/ftp_upload/55523/55523eq3.jpg" /> HINWEIS: Dies ergibt den prozentualen Zeitaufwand für die Erforschung des neuartigen Objekts relativ zum Gesamtzeit-Erkundungsobjekt. Die Werte reichen von 0% (keine Erforschung des neuartigen Objekts) bis 100% (Erkundung nur des neuartigen obMit einem Wert von 50%, der die gleiche Zeit für die Erforschung von neuartigen und vertrauten Objekten anzeigt. </li><li> Berechnen Sie den Diskriminierungsindex 11 mit der Gleichung: <img alt="Gleichung 4" src="/files/ftp_upload/55523/55523eq4.jpg" /> HINWEIS: Dies ergibt den zeitlichen Unterschied, der die neuartigen und vertrauten Gegenstände in Bezug auf die Gesamtzeit der Erkundungsobjekte erforscht. Werte reichen von -1 (Erkundung nur des vertrauten Objekts) bis +1 (Erforschung nur des neuartigen Objekts, mit einem Wert von 0, der die gleiche Zeit für die Erforschung neuartiger und vertrauter Gegenstände anzeigt. </li></ol></li><li> Entfernen von Tieren, die aufgrund der hyperdynamischen Fortbewegung oder anderer Stereotypen nicht an der Test-Session teilnehmen, aus Betrachtung 11 . HINWEIS: Kriterien, die für die Entfernung verwendet werden, müssen objektiv sein und a priori für das Mausmodell bestimmt werden ( dh &lt;5 th Perzentil für die gesamte Explorationszeit und entweder&gt; 100 DurchschnittDrehwinkel während der Test-Session oder&gt; 50. Perzentil Zeit zeigt myoklonischen Ecksprung). </li></ol></li></ol> 5. Beurteilung der kortikospinalen Funktion bei Mäusen mit Gliedmaßenverschluss 14 <ol><li> Videodokument die gesamte Sitzung. Notieren Sie das Video mit einem tragbaren Handgerät ( zB Smartphone oder gleichwertig). HINWEIS: Leistungsanalysen zeigen an, dass Probengrößen von 10-15 Mäusen pro Gruppe für ein β ≤0.2 erforderlich sind. </li><li> Entfernen Sie den Hauskäfig aus dem Rack und legen Sie ihn auf einen Tisch. Dokumentieren Sie die Tier-ID im Video vor dem nächsten Schritt. </li><li> Entfernen Sie die Maus vorsichtig aus dem Käfig und hängen Sie den Schwanz für 5-10 s. Das Video muss die Hinter- und Hinterpfoten des Tieres aufzeichnen, während es suspendiert ist. </li><li> Nach der Aufnahme von mindestens 5 s Video, legen Sie die Maus wieder in den Hauskäfig, und bringen Sie den Käfig in das Rack. </li><li> Den Tisch wischen; Wisch den Tisch. Wiederholen Sie von Schritt 5.2, bis alle Mäuse recorde wurden<html> D. </li><li> Score Gliedmaßenklammern von Videos von Mäusen, die durch ihren Schwanz auf einer Skala von 0-4 aufgehängt sind (siehe Tabelle 1 zur Beschreibung der Bewertung). Überprüfe Videos von suspendierten Mäusen und ordne dann eine Punktzahl nach folgenden Kriterien zu. <ol><li> Keine Gliedmaßenklammern Normale Fluchtverlängerung Ein hinteres Glied zeigt unvollständige Spuren und Verlust der Mobilität. Zehen zeigen normales Spiel. </li><li> Beide Hinterbeine zeigen unvollständige Spuren und Verlust der Mobilität. Zehen zeigen normales Spiel. </li><li> Beide Hinterbeine zeigen sich mit gewellten Zehen und Unbeweglichkeit. </li><li> Forelimbs und Hinterbeine zeigen Klammern und sind gekreuzt, gekrümmte Zehen und Unbeweglichkeit. </li></ol></li><li> Alle Mäuse werden von 2 unabhängigen Forschern bewertet. Jede Maus, bei der sich die 2 Punkte um mehr als 1 Punkt unterscheiden, wird noch einmal wiederholt. <ol><li> Noten, die sich unterscheiden, werden gemittelt. </li></ol></li></ol>P_upload / 55523 / 55523table1.jpg &quot;/&gt; Tabelle 1: Beschreibung der Gliedmaßenklammern.

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E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reference+and+working+memory+deficits+in+the+3xTg-AD+mouse+between+2+and+15-months+of+age:+a+cross-sectional+study.">Reference and working memory deficits in the 3xTg-AD mouse between 2 and 15-months of age: a cross-sectional study.</a> Behav Brain Res. 278, 496-505 (2015).</li><li>Yue, X., 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=Brain+estrogen+deficiency+accelerates+Abeta+plaque+formation+in+an+Alzheimer's+disease+animal+model.">Brain estrogen deficiency accelerates Abeta plaque formation in an Alzheimer's disease animal model.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 102 (52), 19198-19203 (2005).</li><li>McAllister, C., 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=Genetic+targeting+aromatase+in+male+amyloid+precursor+protein+transgenic+mice+down-regulates+beta-secretase+(BACE1)+and+prevents+Alzheimer-like+pathology+and+cognitive+impairment.">Genetic targeting aromatase in male amyloid precursor protein transgenic mice down-regulates beta-secretase (BACE1) and prevents Alzheimer-like pathology and cognitive impairment.</a> J Neurosci. 30 (21), 7326-7334 (2010).</li><li>Blaney, C. E., Gunn, R. K., Stover, K. R., Brown, R. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Maternal+genotype+influences+behavioral+development+of+3xTg-AD+mouse+pups.">Maternal genotype influences behavioral development of 3xTg-AD mouse pups.</a> Behav Brain Res. , 40-48 (2013).</li></ol>

JM Levenson wird von Proclara Biosciences, Inc. eingesetzt. C. Miedel, J. Patton, A. Miedel und E. Miedel werden von Hilltop Laboratory Animals eingesetzt.

Bedeutung der Technik im Hinblick auf bestehende Methoden Dieses Verfahren wurde entwickelt, um die in vivo- Aktivität von Verbindungen in transgenen Mausmodellen von &amp; bgr; -Amyloidose und Tauopathie zu screenen. Der hier verwendete Stufenansatz sorgt für den Nachweis von wirksamen Verbindungen in kognitiven Domänen, die für AD 3 relevant sind. Darüber hinaus verwendet der hier beschriebene Ansatz Verhaltenstests, die klar definierte Endpunkte, leicht umsetzbare Qualitätskontrollen, können in einem moderaten Durchsatzformat durchgeführt werden und erfordern wenig Intervention vom Ermittler. Diese Eigenschaften führen zu Assays, die eine gute Reproduzierbarkeit innerhalb von Tieren und über Kohorten aufweisen, was zu niedrigen Intra- und Inter-Assay-Varianzen und Effektgrößen (2 ≤ f ≤ 6) führt, die robust genug sind, um die Verhaltensprofilierung in einer Wirkstoffforschungsumgebung zu unterstützen. Kritische Schritte innerhalb der PrOtocol Viele Mausmodelle im Einsatz für AD-Arzneimittel-Entdeckung zeigen Verhaltensweisen im Einklang mit erhöhter Angst und Aggression. Dies macht die Handhabungsgewohnheit für die Durchführung der hier beschriebenen Verhaltenstests wesentlich. Da diese Tests auf unmotivierte Verhaltensweisen beruhen, kann die grobe Behandlung durch den Ermittler aufgrund einer hyperaktiven und ängstlichen oder aggressiven Maus die Leistung erheblich beeinflussen. Eine erhöhte Angst könnte dazu führen, dass die Aufgabe nicht erfüllt wird, wodurch die Gesamtleistung des Tests reduziert wird. Darüber hinaus sind Lichtniveaus in der Arena wesentlich für die Erleichterung der spontanen Fortbewegung, die für jeden Test benötigt wird. Helles Licht neigt dazu, die Angst zu erhöhen und die Fortbewegung bei Nagetieren zu unterdrücken, daher ist darauf zu achten, dass die Umgebungslichtpegel auf 30-35 Lux in der Arena eingestellt werden. Ein weiterer kritischer Aspekt des Verfahrens ist die Minimierung von starken Umwelteinflüssen, die die Fähigkeit eines Tieres, die Aufgaben zu erfüllen, beeinträchtigen würden. Reinigung derArena und Gegenstände zwischen den Läufen ist wichtig, da Mäuse auf neuartige Düfte in der Umgebung angezogen sind. Das Versagen, die Arena gründlich zu reinigen, und Gegenstände könnten dazu führen, dass die spontane Aktivität der Maus verschoben und die wahren kognitiven Fähigkeiten maskiert wird. Die Ermittler sollten auch die Verwendung von Hygieneprodukten und Colognes / Parfums bei der Durchführung dieser Verfahren minimieren. Schließlich zeigen Nagetiere robuste tägliche und zirkadiane Veränderungen in vielen offenen Verhaltensweisen 20 einschließlich Lernen und Gedächtnis 21 . Deshalb, um die Abweichung aufgrund der täglichen Rhythmen in basalen Verhaltensweisen und kognitiven Leistungen zu minimieren, sollten alle Tests zur gleichen Zeit des Tages über Kohorten und Studien durchgeführt werden. Weiterhin sind insbesondere im Hinblick auf die neuartige Objekterkennung das Verzögerungsintervall zwischen Abtast- und Testphase und die Auswahl und Platzierung von Objekten in der Umgebung kritische Parameter. Gedächtnis existiert in 3 verschiedenen Formen: kurzfristig memOry (STM), Zwischenspeicher (ITM) und Langzeitspeicher (LTM) 22 , 23 . Das Ändern des Intervalls zwischen Probe und Testphasen von Minuten (STM) bis Stunden (ITM) oder Tage (LTM) ändert die Art des durch die Prozedur getesteten Speichers 12 . Darüber hinaus sollten vor dem Ausführen des neuartigen Objekterkennungstests viele Objekte in einer Testkohorte von Mäusen auf potenzielle Vorspannungen bei der Exploration untersucht werden. Ein Objekt, das übermäßig attraktiv oder abstoßend für die Testkohorte ist, kann bei der Beurteilung der neuartigen Objekterkennung nicht verwendet werden. Idealerweise werden alle Objekte, die im Test eingesetzt werden, wenn sie in eine Arena gelegt werden, gleiche Erkundungszeiten aus einer naiven Mündungskohorte auslösen. Unzureichende Prüfung und Optimierung von Objekten können die Kraft der neuartigen Objekterkennung erheblich reduzieren. Änderungen und Fehlersuche Es gibt mehrere Faktoren, die dieScheinbare Variabilität in den hier beschriebenen kognitiven Tests. Viele Mausmodelle von AD zeigen eine hyperdynamische Fortbewegung 3 , die das Verhalten als kognitiver Endpunkt maskieren oder verändern kann. Darüber hinaus gibt es wachsende Belege dafür, dass Sex 24 , 25 , 26 und sogar mütterlicher Genotyp 27 die Entwicklung und Progression von Neuropathologie und kognitiven Phänotypen in AD-Mausmodellen beeinflussen können. Unerwartete Variabilität oder Misserfolg, eine Verhaltensaufgabe zu implementieren, könnte auf einen dieser Faktoren zurückzuführen sein. Bei der ersten Durchführung eines bestimmten Verhaltenstests sollten die Ergebnisse immer nach Geschlecht, Alter und ggf. mütterlichem Genotyp geschichtet werden. Darüber hinaus sollten die in diesem Verfahren beschriebenen Qualitätskontrollen stets durchgeführt werden, um sicherzustellen, dass Hyperaktivität oder andere stereotype Verhaltensweisen die Quantifizierung kognitiver Endpunkte nicht beeinträchtigen. EnvBügeleisen kann auch das spontane explorative Verhalten von Nagetieren beeinflussen. Duftstoffe oder Töne, die für Forscher nicht nachweisbar sind, könnten Mäuse anziehen oder abstoßen, die Ergebnisse von kognitiven Tests, die auf spontanes Verhalten beruhen, schiefen. Bei der anfänglichen Erstellung von Y-Labyrinth oder neuartiger Objekterkennung ist die Durchführung der Kontrollmaßnahmen, um sicherzustellen, dass keine Positionsvorspannungen bei der Erforschung von Objekten und / oder der Umwelt vorliegen, unerlässlich. Wenn Positionsvorspannungen beobachtet werden, müssen die Ermittler die Umwelt gründlich untersuchen und die Beleuchtung, die Arena-Platzierung, den Standort des Prüfraums im Vergleich zu anderen Räumen in der Anlage ( dh nicht in der Nähe eines hohen Traffick-Bereichs oder schwerer Ausrüstung) und Arena-Reinigungsverfahren anpassen. Die Habituation in der Testumgebung ist der Schlüssel zur Erreichung einer optimalen Leistung im neuartigen Objekterkennungstest. Zum Beispiel können niedrige Gesamt-Explorationszeiten auf unzureichende Gewöhnung zurückzuführen sein. Als Alternative zum Proc(Abschnitt 2) und Arena (Abschnitt 4.2) Gewöhnung, Gewöhnung an Handhabung und die Testumgebung können als 3, 5 min Sitzungen pro Tag für 2 aufeinanderfolgende Tage durchgeführt werden. Einschränkungen der Technik Wie bei jedem Verfahren haben diese Verhaltenstests Einschränkungen. Diese Verfahren wurden eingesetzt, weil sie die Funktion verschiedener kortikaler Regionen und Hippocampus testen. Wenn das Mausmodell keine funktionalen Defizite in Hirnregionen aufweist, die durch diese Tests untersucht werden, dann sind diese Techniken nicht sinnvoll. Darüber hinaus haben wir kognitive Tests gewählt, die kurzfristiges Gedächtnis untersuchen. Wenn der Wirkmechanismus der Verbindung unter präklinischer Beurteilung nicht mit dem Kurzzeitgedächtnis behaftet wird, dann sollten diese Verfahren entsprechend modifiziert werden ( dh das Abtastprobenphasenintervall erhöhen, um den Langzeitspeicher zu testen). Schließlich verwenden diese Tests unmotivierte Verhaltensweisen. Deshalb, wenn ein Mausmodell exces istSehr hyperaktiv oder zeigt andere stereotype Verhaltensweisen, die die Erforschung der Umwelt verhindern, dann sind diese Verfahren möglicherweise nicht optimal. Als Alternative könnte man Angstkonditionierung für Tg2576 oder andere β-Amyloidose-Mausmodelle oder das räumliche Wasser-Labyrinth für rTg4510 oder andere Mausmodelle der Tauopathie verwenden 3 verwenden. Zukünftige Anwendungen Sobald diese Verfahren erfolgreich im Labor verabschiedet wurden, können mehrere Modifikationen oder Erweiterungen vorgenommen werden, um zusätzliche kognitive und funktionelle motorische Maßnahmen zu beurteilen. Um beispielsweise die neuartige Objekterkennungsaufgabe zu ändern, um festzustellen, ob eine Maus eine Änderung der Platzierung eines Objekts 13 erkennen kann. Alternativ könnte man statt der Verwendung von Objekten auch andere Mäuse benutzen und einen Test der gesellschaftlichen Anerkennung umsetzen. In Bezug auf die Gliedmaßenklammer und die motorische Funktion könnte man diesen Test mit den Drahtaufhängung und / oder Grifffestigkeitstests ergänzen. Die TestsDetailliert in dieser Methode bilden eine feste Basis, um für Verbindungen, die in vivo Wirksamkeit in translationalen Mausmodellen für AD haben, zu screenen und können in vielerlei Hinsicht angepasst oder modifiziert werden, um ein bestimmtes Mausmodell am besten abzufragen oder die Bedürfnisse eines einzigartigen Arzneimittelforschungsprogramms zu erfüllen .

Alzheimer-Krankheit (AD) ist eine progressive neurodegenerative Erkrankung, die zu schwächenden kognitiven Rückgang führt, der etwa 44 Millionen Menschen weltweit betrifft. Derzeit gibt es keine verfügbaren Behandlungen für AD, die krankheitsmodifiziert sind und betonen die dringende Notwendigkeit für präklinische Entdeckung von neuartigen therapeutischen Strategien für diese Krankheit. Es wurden eine Reihe von verschiedenen transgenen Mausmodellen erstellt, die verschiedene Aspekte von AD 1 , 2 zusammenfassen, einschließlich Defizite in kognitiven Domänen, die bei Patienten unterbrochen wurden 3 . Diese Mausmodelle stellen ein nützliches Werkzeug dar, um ein effizientes Screening in vivo zu ermöglichen. Bei der Beurteilung einer Verbindung zur potenziellen In-vivo- Wirksamkeit muss ein inszeniertes Vorgehen getroffen werden, dass Bildschirme für die Wirksamkeit in geeigneten kognitiven Domänen und überwacht auch Verhaltensweisen, die die spezifischen Endpunkte beeinflussen könnten, die zu einem verwendet wurdenSsess kognition Viele transgene Mausmodelle von AD zeigen Hyperaktivität und andere Verhaltensweisen, die einen bestimmten kognitiven Test beeinträchtigen können, und verbieten ihre Verwendung in der Arzneimittel-Screening 4 . Darüber hinaus sollten für einen Ansatz, der in einer Arzneimittel-Screening-Umgebung umgesetzt werden soll, die jeweiligen Tests mindestens einen moderaten Durchsatz aufrechterhalten, klar definierte Endpunkte aufweisen und eine Prozedur, die einen minimalen Eingriff durch die Ermittler erfordert. Mit diesen Kriterien können Verhaltensbildschirme implementiert werden, die die Reproduzierbarkeit, die niedrige Intra- und Inter-Assay-Varianz und die Effektgrößen für das Compound-Screening aufweisen. Detaillierte hier sind die Methoden, die wir eingesetzt haben, um Verbindungen aufzusetzen, die wirksam sind, um die in transgenen Mausmodellen der β-Amyloidose und Tauopathie 5 , 6 vorhandenen kognitiven und motorischen Phänotypen zu mildern. Die beschriebenen Methoden werden aus häufig verwendeten Verhaltens-Paradigmen, die in der lIteratur 7 , mit spezifischen optimierungen und qualitätskontrolle, so dass sie in transgenen mausmodellen verwendet werden können, die für AD relevant sind. Dieses Protokoll kann mit einer Vielzahl von Datenerfassungs- und Analysesystemen verwendet werden und geht davon aus, dass der Ermittler über Kenntnisse der zugehörigen Software verfügt.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="1375">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:216px;">Topscan Lite-High Throughput</td>
			<td style="width:211px;">Cleversys</td>
			<td style="width:136px;"></td>
			<td style="width:812px;">Automated behavioral analysis. Includes cameras and video acquisition system, laptop.</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:216px;">ObjectScan</td>
			<td style="width:211px;">Cleversys</td>
			<td style="width:136px;"></td>
			<td>Software module for accurate object exploration quantification</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:216px;">Open field for mouse</td>
			<td style="width:211px;">Cleversys</td>
			<td style="width:136px;">CSI-OF-M</td>
			<td>Arena for novel object recognition</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:216px;">Y-maze for mouse</td>
			<td style="width:211px;">Custom</td>
			<td style="width:136px;"></td>
			<td>Arms: 30cm long, 10 cm wide, 20cm high walls, placed 120deg apart.</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:216px;">Camera mount for open field</td>
			<td style="width:211px;">Custom</td>
			<td style="width:136px;">Custom</td>
			<td>76 cm tall, 115 cm wide, cameras mounted @ 30cm in from either side.&#160; Two mounts, each covers two boxes.</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:216px;">Camera mount for Y-maze</td>
			<td style="width:211px;">Custom</td>
			<td style="width:136px;">Custom</td>
			<td>76 cm tall, 115 cm wide, cameras mounted @ 30cm in from either side.&#160; One mount covers two mazes.</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:216px;">Marbles</td>
			<td style="width:211px;">Inperial Toy</td>
			<td>8565</td>
			<td>Standard (15.5mm Dia) glass marbles.</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:216px;">Dice</td>
			<td style="width:211px;">Cardinal Industries</td>
			<td>770</td>
			<td>Standard (0.650 inch) white dice with black dots.</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:216px;">LOCTITE Fun-Tak</td>
			<td style="width:211px;">Henkel</td>
			<td>B018A3AG0W</td>
			<td>Standard blue sticky tak</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:216px;">EtOH</td>
			<td style="width:211px;">Nexeo Solutions</td>
			<td style="width:136px;">82452</td>
			<td>100% Ethanol Diluted to 70% using distilled Water</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:216px;">dH2O</td>
			<td style="width:211px;">Tulpenhocken Spring Water Co.</td>
			<td style="width:136px;">-</td>
			<td>PA D.E.P. #31, NJ D.O.H. #0049, NYSHD Cert. #320</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:216px;">Paper towels</td>
			<td style="width:211px;">Procter &#38; Gamble</td>
			<td>B019DM86LA</td>
			<td>Bounty, White</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:216px;">Handheld video camera</td>
			<td style="width:211px;">Apple, Inc.</td>
			<td style="width:136px;">MKV92LL/A</td>
			<td>Acquisition of Limb clasping video, Iphone 6S Plus (or functional equivalent).</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:216px;">Gloves</td>
			<td style="width:211px;">SafePOINT, L.L.C.</td>
			<td style="width:136px;">GL640-2</td>
			<td>Standard, Powder free Latex Gloves, Medium</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:216px;">Light meter</td>
			<td style="width:211px;">Dr. Meter</td>
			<td style="width:136px;">LX1330B</td>
			<td>Lighting @ the bottom of Open Field= 35 LUX, Lighting @ bottom of Y-Maze= 32 LUX</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Bleach germicidal wipes</td>
			<td style="width:211px;">Clorox</td>
			<td style="width:136px;"></td>
			<td>Sterilization of equipment during &#38; after use</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

assessment of spontaneous alternation, novel object recognition and limb clasping in transgenic mouse models of amyloid-&#946; and tau neuropathology

Hier beschreiben wir einen inszenierten, Verhaltenstestansatz, der zum Screening von Verbindungen verwendet werden kann, die in vivo Wirksamkeit auf kognitiven und funktionellen motorischen Verhaltensweisen in transgenen Mausmodellen von β-Amyloidose und Tauopathie zeigen. Das Paradigma beinhaltet Tests für spontane Wechsel in einem Y-Labyrinth, neuartige Objekterkennung und Gliedmaßenklammerung. Diese Tests wurden ausgewählt, weil sie: 1) die Funktion der kognitiven oder motorischen Domänen und der korrelierenden neuronalen Schaltkreise, die für den menschlichen Krankheitszustand relevant sind, abfragen, 2) klar definierte Endpunkte haben, 3) leicht umsetzbare Qualitätskontrollen, 4) Ein moderates Durchsatzformat und 5) erfordern wenig Intervention durch den Ermittler. Diese Methoden sind für Forscher, die auf der Suche nach Bildschirm für die Aktivität in kurzfristigen und Arbeitsspeicher Aufgaben oder funktionale motorischen Verhaltensweisen mit Alzheimer-Krankheit Maus Modelle verbunden sind. Die hier beschriebenen Methoden verwenden VerhaltenstestsAlter eine Reihe von verschiedenen Hirnregionen einschließlich Hippocampus und verschiedenen kortikalen Bereichen. Ermittler, die kognitive Tests wünschen, die spezifisch die von einer einzelnen Hirnregion vermittelte Kognition beurteilen, könnten diese Techniken verwenden, um andere Verhaltenstests zu ergänzen.

Aged Tg2576 Mäuse zeigen robuste Defizite in spontanen Wechsel in einem Y-Labyrinth 15 , 16 , einem Phänotyp, der mit den hier beschriebenen Methoden repliziert werden kann (Abbildung 1A ). Während bei diesen Mäusen ein Trend für erhöhte Armeinträge beobachtet wird (Abbildung 1B ), beeinflusste die in dieser Mäuse beobachtete Hyperaktivität die spontane Wechselrate nicht (Abbildung 1C ). Im Gegensatz dazu scheinen gealterte rTg4510-Mäuse einen erhöhten spontanen Wechsel zu zeigen, wenn sie in ein Y-Labyrinth platziert wurden ( 1D ). Dies ist auf die extreme Hyperaktivität (Abbildung 1E ) und die Stereotypie 10 zurückzuführen, die die Messung des spontanen Wechseles erheblich beeinträchtigen (Abbildung 1F ). Bei der anfänglichen Beurteilung von Mäusen in dieser Aufgabe ist es entscheidend, sicherzustellen, dass Armeinträge und / oder zurückgelegte Strecke nicht sindSignifikant korreliert mit der spontanen Wechselrate. Vor der Beurteilung der neuartigen Objekterkennung sind Mäuse in der Arena gewohnt, in der der Test durchgeführt wird. Während der Gewöhnung können Hyperaktivität (Abbildung 2A ) und andere stereotype Verhaltensweisen, die für das Mausmodell relevant sind, beurteilt werden. Während der Probenphase ist es entscheidend, die Exploration jedes Objekts separat zu messen, so dass Mäuse, die signifikante Vorurteile im explorativen Verhalten aufweisen, von einer weiteren Beurteilung ausgeschlossen werden können (Abbildung 2B , offene Kreise). Die neuartige Objekterkennung wird durch Vergleich der Erforschung eines vertrauten und neuartigen Objekts beurteilt und wird häufig auf drei verschiedene Arten analysiert. Wenn die totale Erkundungszeit über Genotypen und / oder Behandlungsgruppen vergleichbar ist, dann kann die rohe Zeit, die jedes Objekt erforscht, und eine entsprechende wiederholte Messversuche verwendet werden, um festzustellen, ob es Unterschiede im neuartigen Objekt r gabErkenntnis (Abbildung 2C ). Wenn ein bestimmter Mausstamm Unterschiede in der Gesamt-Explorationszeit aufweist, kann die neuartige Objekterkennung entweder mit der Neuheit-Präferenz (Abbildung 2D ) oder dem Diskriminierungsindex (Abbildung 2E ) beurteilt werden. Gliedmaßenklammerung ist ein funktioneller Motor Test, der Defizite in der kortikospinalen Funktion quantifiziert. Die Gliedmaßenklammerung, die kein kognitives Maß ist, wird in mehreren transgenen Tau-Mausmodellen 6 , 17 , 18 , 19 beobachtet und einige der funktionellen motorischen Defizite, die bei Patienten mit Endstadium beobachtet wurden, zusammengefasst. Die Suspension von Mäusen durch den Schwanz löst eine Fluchtreaktion aus ( Fig. 3A , &quot;0&quot;). Defizite in der Fähigkeit, die Hinterbeine zu spucken und die Zehen zu verlängern, werden auf der Grundlage ihrer Schwere auf einer Skala von 0-4 bewertet ( Abbildung 3A). Unter Verwendung des hierin beschriebenen Verfahrens kann man in rTg4510-Mäusen signifikante Schenkelklammern beobachten (Abbildung 3B ). <img alt="Abbildung 1" src="/files/ftp_upload/55523/55523fig1.jpg" /> Abbildung 1: Spontane Veränderung im Y-Labyrinth ( A ) Wenn sie in ein Y-Labyrinth gebracht werden, nehmen Mäuse eine Lose-Shift-Suchstrategie ein, die zu einem Explorationsmuster führt, wobei jeder Arm nur einmal für alle 3-armigen Einträge erforscht wird. Aged Tg2576 Mäuse zeigen ein signifikantes Defizit im spontanen Wechsel. Unter Verwendung der in dieser Methode beschriebenen Verfahren wurde eine signifikante Wiederherstellung des spontanen Wechsels nach Behandlung mit einer proprietären Verbindung beobachtet. Die Daten wurden unter Verwendung von 1-Wege-ANOVA analysiert und Post-hoc-Vergleiche mit Tg-PBS wurden unter Verwendung von Dunnett-Test durchgeführt. ** p &lt;0,01. Fehlerbalken zeigen SEM an. ( B ) Die Anzahl der Armeinträge war nicht signifikant unterschiedlichDer Gruppen, die in diesem Experiment überwacht wurden. Die Daten wurden mittels 1-Wege-ANOVA-Test analysiert. Fehlerbalken zeigen SEM an. ( C ) Es gab keine Korrelation zwischen spontanem Wechsel und der Anzahl der ausgeübten Armeinträge, was darauf hinweist, dass irgendwelche Unterschiede in der spontanen Bewegungsaktivität die Quantifizierung des spontanen Wechseles nicht beeinflussen. Der Korrelationstest wurde unter Verwendung der Pearson-Korrelationsanalyse durchgeführt. ( D ) Wenn sie in ein Y-Labyrinth platziert werden, zeigen rTg4510-Mäuse (6 Monate) einen signifikant spontaneren Wechsel im Vergleich zu Wurfmutter-WT-Mäusen. Die Daten wurden durch 1-Wege-ANOVA analysiert und Post-hoc-Vergleiche zu Tg-PBS wurden unter Verwendung von Dunnett-Test durchgeführt. ** p &lt;0,01. Fehlerbalken zeigen SEM an. ( E ) rTg4510 Mäuse machten aufgrund ihrer extremen hyperdynamischen Fortbewegung deutlich mehr Armeinträge. Die Daten wurden durch 1-Wege-ANOVA analysiert und Post-hoc-Vergleiche zu Tg-PBS wurden unter Verwendung von Dunnett-Test durchgeführt. P &lt;0,001. Fehlerbalken zeigen SE anM. ( F ) Das spontane Wechselverhalten korrelierte signifikant mit den Armeinträgen, was darauf hinweist, dass der hyperdynamische Lokomotor-Phänotyp einen wahren spontanen Wechsel verfälscht hat. Der Korrelationstest wurde unter Verwendung der Pearson-Korrelationsanalyse durchgeführt (r = 0,7, p &lt;0,0001). <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/55523/55523fig1large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Figur zu sehen.</a> <img alt="Figur 2" src="/files/ftp_upload/55523/55523fig2.jpg" /> Abbildung 2: Neue Objekterkennung. ( A ) Die Arena-Gewöhnung erlaubt die Messung von spontaner Fortbewegung und anderen stereotypen Verhaltensweisen, die für ein bestimmtes Mausmodell relevant sind. Hier zeigen im Alter von Tg2576-Mäusen (22 Monate) signifikant mehr spontane Fortbewegung im Vergleich zu Wurfmutter-WT-Mäusen. Die Daten wurden durch 1-Wege-ANOVA analysiert und Post-hoc-Vergleiche mit Tg-Veh wurden mit Dunnett &#39;S Test ** p &lt;0,01. Fehlerbalken zeigen SEM an. ( B ) Während der Probenphase wurde die Erkundung zweier identischer Objekte separat verfolgt. Mäuse, die große Vorurteile zur Erforschung eines der beiden Objekte (offene Kreise) aufweisen, wurden von der Testphase ausgeschlossen. ( C - E ) Die neuartige Objekterkennung wurde durch Messung der Erforschung eines neuartigen und vertrauten Gegenstandes beurteilt. Die neuartige Objekterkennung wurde anhand der ( C ) rohen Explorationszeit, ( D ) Neuheitpräferenz oder ( E ) Diskriminierungsindex bewertet. Die Daten im Panel C wurden mit einer 2-Wege-ANOVA mit wiederholten Messungen analysiert und paarweise Vergleiche wurden mit Sidak-Test durchgeführt. Die Daten in den Panels DE wurden mit einem 1-Wege-ANOVA analysiert und Post-hoc-Vergleiche mit Tg-Veh wurden mit dem Test von Dunnett durchgeführt. * P &lt;0,05, ** p &lt;0,01. Fehlerbalken zeigen SEM an. <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/55523/55523fig2large.jpg" target="_blank">bitte klicken</a>Hier eine größere Version dieser Figur zu sehen. <img alt="Abbildung 3" src="/files/ftp_upload/55523/55523fig3.jpg" /> Abbildung 3: Gliedmaßenverschluss. ( A ) Repräsentative Bilder von Mäusen, die verschiedene Grade der Gliedmaßenklammer aufweisen, wie in Tabelle 1 beschrieben. ( B ) rTg4510-Mäuse (6 Monate) zeigen eine signifikante Schenkelklammer in Bezug auf Wurfmatten-WT-Mäuse, die mit diesen Verfahren bewertet wurden. Die Daten wurden unter Verwendung eines 1-Wege-ANOVA- und Post-hoc-Vergleichs zu Tg-PBS analysiert, wurden unter Verwendung von Dunnett-Test durchgeführt. P &lt;0,001, **** p &lt;0,0001. Fehlerbalken zeigen SEM an. <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/55523/55523fig3large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Figur zu sehen.</a>

Watch this Scientific Journal Video about Assessment of Spontaneous Alternation, Novel Object Recognition and Limb Clasping in Transgenic Mouse Models of Amyloid-ÃŽÂ² and Tau Neuropathology at JoVE.co

Assessment of Spontaneous Alternation, Novel Object Recognition and Limb Clasping in Transgenic Mouse Models of Amyloid-&#946; and Tau Neuropathology

Hier beschrieben handelt es sich um einen inszenierten, Verhaltens-Screening-Ansatz, der verwendet werden kann, um Verbindungen zu sehen, die in vivo Wirksamkeit auf kognitiven und funktionellen motorischen Verhaltensweisen in transgenen Mausmodellen von β-Amyloidose und Tauopathie zeigen. Diese Methoden sind optimiert, um Verbindungen für die Aktivität in kurzfristigen und Arbeitsspeicheraufgaben zu screenen.

Assessment of Spontane Alternation, neuartige Objekterkennung und Gliedmaßenverkürzung in transgenen Mausmodellen der Amyloid-β- und Tau-Neuropathologie

Here we describe a staged, behavioral testing approach that can be used to screen for compounds that exhibit in vivo efficacy on cognitive and functional ...

assessment-spontaneous-alternation-novel-object-recognition-limb

Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Medicine

26.5K Aufrufe.  Hilltop Laboratory Animals.  Hier beschrieben handelt es sich um einen inszenierten, Verhaltens-Screening-Ansatz, der verwendet werden kann, um Verbindungen zu sehen, die in vivo Wirksamkeit auf kognitiven und funktionellen motorischen Verhaltensweisen in transgenen Mausmodellen von β-Amyloidose und Tauopathie zeigen. Diese Methoden sind optimiert, um Verbindungen für die Aktivität in kurzfristigen und Arbeitsspeicheraufgaben zu screenen. 

Serie: Assessment of Spontaneous Alternation, Novel Object Recognition and Limb Clasping in Transgenic Mouse Models of Amyloid-β and Tau Neuropathology

Longitudinal Evaluation of Mouse Hind Limb Bone Loss After Spinal Cord Injury using Novel, in vivo, Methodology

Spinal cord injury (SCI) is often accompanied by osteoporosis in the sublesional regions of the pelvis and lower extremities, leading to a higher frequency of fractures 1. As these fractures often occur in regions that have lost normal sensory function, the patient is at a greater risk of fracture-dependent pathologies, including death. SCI-dependent loss in both bone mineral density (BMD, grams/cm2) and bone mineral content (BMC, grams) has been attributed to mechanical disuse 2, aberrant neuronal signaling 3 and hormonal changes 4. The use of rodent models of SCI-induced osteoporosis can provide invaluable information regarding the mechanisms underlying the development of osteoporosis following SCI as well as a test environment for the generation of new therapies 5-7 (and reviewed in 8). Mouse models of SCI are of great interest as they permit a reductionist approach to mechanism-based assessment through the use of null and transgenic mice. While such models have provided important data, there is still a need for minimally-invasive, reliable, reproducible, and quantifiable methods in determining the extent of bone loss following SCI, particularly over time and within the same cohort of experimental animals, to improve diagnosis, treatment methods, and/or prevention of SCI-induced osteoporosis.
An ideal method for measuring bone density in rodents would allow multiple, sequential (over time) exposures to low-levels of X-ray radiation. This study describes the use of a new whole-animal scanner, the IVIS Lumina XR (Caliper Instruments) that can be used to provide low-energy (1-3 milligray (mGy)) high-resolution, high-magnification X-ray images of mouse hind limb bones over time following SCI. Significant bone density loss was seen in the tibiae of mice by 10 days post-spinal transection when compared to uninjured, age-matched control (na&iuml;ve) mice (13% decrease, p&lt;0.0005). Loss of bone density in the distal femur was also detectable by day 10 post-SCI, while a loss of density in the proximal femur was not detectable until 40 days post injury (7% decrease, p&lt;0.05). SCI-dependent loss of mouse femur density was confirmed post-mortem through the use of Dual-energy X-ray Absorptiometry (DXA), the current "gold standard" for bone density measurements. We detect a 12% loss of BMC in the femurs of mice at 40 days post-SCI using the IVIS Lumina XR. This compares favorably with a previously reported BMC loss of 13.5% by Picard and colleagues who used DXA analysis on mouse femurs post-mortem 30 days post-SCI 9. Our results suggest that the IVIS Lumina XR provides a novel, high-resolution/high-magnification method for performing long-term, longitudinal measurements of hind limb bone density in the mouse following SCI.

Longitudinal Evaluation of Mouse Hind Limb Bone Loss After Spinal Cord Injury using Novel, in vivo, Methodology

A longitudinal examination of bone loss in the femurs and tibiae of adult mice was performed following spinal cord injury using sequential low-dose X-ray scans. Tibia bone loss was detected throughout the study, while bone loss in the femur was not detected until 40 days post injury.

Longitudinal Evaluation of Mouse Hind Limb Knochenverlust nach Rückenmarksverletzungen mit Novel, In vivo Methodology

Spinal cord injury (SCI) is often accompanied by osteoporosis in the sublesional regions of the pelvis and lower extremities, leading to a higher ...

Forschung

Medizin

A Novel Application of Musculoskeletal Ultrasound Imaging

Ultrasound is an attractive modality for imaging muscle and tendon motion during dynamic tasks and can provide a complementary methodological approach for biomechanical studies in a clinical or laboratory setting. Towards this goal, methods for quantification of muscle kinematics from ultrasound imagery are being developed based on image processing. The temporal resolution of these methods is typically not sufficient for highly dynamic tasks, such as drop-landing. We propose a new approach that utilizes a Doppler method for quantifying muscle kinematics. We have developed a novel vector tissue Doppler imaging (vTDI) technique that can be used to measure musculoskeletal contraction velocity, strain and strain rate with sub-millisecond temporal resolution during dynamic activities using ultrasound. The goal of this preliminary study was to investigate the repeatability and potential applicability of the vTDI technique in measuring musculoskeletal velocities during a drop-landing task, in healthy subjects. The vTDI measurements can be performed concurrently with other biomechanical techniques, such as 3D motion capture for joint kinematics and kinetics, electromyography for timing of muscle activation and force plates for ground reaction force. Integration of these complementary techniques could lead to a better understanding of dynamic muscle function and dysfunction underlying the pathogenesis and pathophysiology of musculoskeletal disorders.

We describe a new ultrasound-based vector tissue Doppler imaging technique to measure muscle contraction velocity, strain and strain rate with sub-millisecond temporal resolution during dynamic activities. This approach provides complementary measurements of dynamic muscle function and could lead to a better understanding of mechanisms underlying musculoskeletal disorders.

A Novel Anwendung von Muskel-Skelett-Ultraschall-Bildgebung

Ultrasound is an attractive modality for imaging muscle and tendon  motion during dynamic tasks and can provide a complementary methodological  approach ...

MRI and PET in Mouse Models of Myocardial Infarction

Myocardial infarction is one of the leading causes of death in the Western world. The similarity of the mouse heart to the human heart has made it an ideal model for testing novel therapeutic strategies.
In vivo magnetic resonance imaging (MRI) gives excellent views of the heart noninvasively with clear anatomical detail, which can be used for accurate functional assessment. Contrast agents can provide basic measures of tissue viability but these are nonspecific. Positron emission tomography (PET) is a complementary technique that is highly specific for molecular imaging, but lacks the anatomical detail of MRI. Used together, these techniques offer a sensitive, specific and quantitative tool for the assessment of the heart in disease and recovery following treatment.
In this paper we explain how these methods are carried out in mouse models of acute myocardial infarction. The procedures described here were designed for the assessment of putative protective drug treatments. We used MRI to measure systolic function and infarct size with late gadolinium enhancement, and PET with fluorodeoxyglucose (FDG) to assess metabolic function in the infarcted region. The paper focuses on practical aspects such as slice planning, accurate gating, drug delivery, segmentation of images, and multimodal coregistration. The methods presented here achieve good repeatability and accuracy maintaining a high throughput.

We describe how to perform MRI and PET imaging of the mouse heart. The protocol is tailored to assess treatment efficacy in models of myocardial infarction and heart failure.

Myocardial infarction is one of the leading causes of death in the Western world. The similarity of the mouse heart to the human heart has made it an ...

Initiation of Metastatic Breast Carcinoma by Targeting of the Ductal Epithelium with Adenovirus-Cre: A Novel Transgenic Mouse Model of Breast Cancer

Breast cancer is a heterogeneous disease involving complex cellular interactions between the developing tumor and immune system, eventually resulting in exponential tumor growth and metastasis to distal tissues and the collapse of anti-tumor immunity. Many useful animal models exist to study breast cancer, but none completely recapitulate the disease progression that occurs in humans. In order to gain a better understanding of the cellular interactions that result in the formation of latent metastasis and decreased survival, we have generated an inducible transgenic mouse model of YFP-expressing ductal carcinoma that develops after sexual maturity in immune-competent mice and is driven by consistent, endocrine-independent oncogene expression. Activation of YFP, ablation of p53, and expression of an oncogenic form of K-ras was achieved by the delivery of an adenovirus expressing Cre-recombinase into the mammary duct of sexually mature, virgin female mice. Tumors begin to appear 6 weeks after the initiation of oncogenic events. After tumors become apparent, they progress slowly for approximately two weeks before they begin to grow exponentially. After 7-8 weeks post-adenovirus injection, vasculature is observed connecting the tumor mass to distal lymph nodes, with eventual lymphovascular invasion of YFP+ tumor cells to the distal axillary lymph nodes. Infiltrating leukocyte populations are similar to those found in human breast carcinomas, including the presence of &#945;&#946; and &#947;&#948; T cells, macrophages and MDSCs. This unique model will facilitate the study of cellular and immunological mechanisms involved in latent metastasis and dormancy in addition to being useful for designing novel immunotherapeutic interventions to treat invasive breast cancer.

Activation of latent mutations with adenovirus-Cre into the mammary ductal system results in a clinically relevant metastatic breast cancer. Incorporation of a YFP promoter allows tracking of distal metastatic tumor cells. This model is useful to study latent metastasis, anti-tumor immunity, and for designing novel immunotherapies to treat breast cancer.

Initiation Metastasierende Mammakarzinom durch Targeting des duktalen Epithel mit Adenovirus-Cre: Eine neue transgene Maus-Modell der Brustkrebs

Breast cancer is a heterogeneous disease involving complex cellular interactions between the developing tumor and immune system, eventually resulting in ...

High-frequency Ultrasound Imaging of Mouse Cervical Lymph Nodes

High-frequency ultrasound (HFUS) is widely employed as a non-invasive method for imaging internal anatomic structures in experimental small animal systems. HFUS has the ability to detect structures as small as 30 &#181;m, a property that has been utilized for visualizing superficial lymph nodes in rodents in brightness (B)-mode. Combining power Doppler with B-mode imaging allows for measuring circulatory blood flow within lymph nodes and other organs. While HFUS has been utilized for lymph node imaging in a number of mouse&#160; model systems, a detailed protocol describing HFUS imaging and characterization of the cervical lymph nodes in mice has not been reported. Here, we show that HFUS can be adapted to detect and characterize cervical lymph nodes in mice. Combined B-mode and power Doppler imaging can be used to detect increases in blood flow in immunologically-enlarged cervical nodes. We also describe the use of B-mode imaging to conduct fine needle biopsies of cervical lymph nodes to retrieve lymph tissue for histological&#160; analysis. Finally, software-aided steps are described to calculate changes in lymph node volume and to visualize changes in lymph node morphology following image reconstruction. The ability to visually monitor changes in cervical lymph node biology over time provides a simple and powerful technique for the non-invasive monitoring of cervical lymph node alterations in preclinical mouse models of oral cavity disease.

This protocol describes the application of high-frequency ultrasound (HFUS) for imaging mouse cervical lymph nodes. This technique optimizes visualization and quantification of cervical lymph node morphology, volume and blood flow. Image-guided biopsy of cervical lymph nodes and processing of lymph tissue for histological evaluation is also demonstrated.

Hochfrequenz-Ultraschall-Bildgebung der Maus Halslymphknoten

High-frequency ultrasound (HFUS) is widely employed as a non-invasive method for imaging internal anatomic structures in experimental small animal ...

Motor and Hippocampal Dependent Spatial Learning and Reference Memory Assessment in a Transgenic Rat Model of Alzheimer's Disease with Stroke

Alzheimer&#39;s disease (AD) is a debilitating neurodegenerative disease that results in neurodegeneration and memory loss. While age is a major risk factor for AD, stroke has also been implicated as a risk factor and an exacerbating factor. The co-morbidity of stroke and AD results in worsened stroke-related motor control and AD-related cognitive deficits when compared to each condition alone. To model the combined condition of stroke and AD, a novel transgenic rat model of AD, with a mutated form of amyloid precursor protein (a key protein involved in the development of AD) incorporated into its DNA, is given a small unilateral striatal stroke.
For a model with the combination of both stroke and AD, behavioral tests that assess stroke-related motor control, locomotion and AD-related cognitive function must be implemented. The cylinder task involves a cost-efficient, multipurpose apparatus that assesses spontaneous forelimb motor use. In this task, a rat is placed in a cylindrical apparatus, where the rat will spontaneously rear and contact the wall of the cylinder with its forelimbs. These contacts are considered forelimb motor use and quantified during video analysis after testing. Another cost-efficient motor task implemented is the beam-walk task, which assesses forelimb control, hindlimb control and locomotion. This task involves a rat walking across a wooden beam allowing for the assessment of limb motor control through analysis of forelimb slips, hindlimb slips and falls. Assessment of learning and memory is completed with Morris water maze for this behavioral paradigm. The protocol starts with spatial learning, whereby the rat locates a stationary hidden platform. After spatial learning, the platform is removed and both short-term and long-term spatial reference memory is assessed. All three of these tasks are sensitive to behavioral differences and completed within 28 days for this model, making this paradigm time-efficient and cost-efficient.

To investigate the co-morbid Alzheimer&#39;s disease (AD) and stroke condition in a novel model, three behavior tasks are described that assess both motor control and cognitive behaviors. These tasks include the beam-walk task, cylinder task and Morris water maze.

Motor und Hippokampus-Dependent Spatial Learning und Referenz-Gedächtnis-Bewertung in einem transgenen Mausmodell der Alzheimer-Krankheit mit Schlaganfall

Alzheimer&#39;s disease (AD) is a debilitating neurodegenerative disease that results in neurodegeneration and memory loss. While age is a major risk ...

Orthotopic Hind Limb Transplantation in the Mouse

In vivo animal model systems, and in particular mouse models, have evolved into powerful and versatile scientific tools indispensable to basic and translational research in the field of transplantation medicine. A vast array of reagents is available exclusively in this setting, including mono- and polyclonal antibodies for both diagnostic and interventional applications. In addition, a vast number of genotyped, inbred, transgenic, and knock out strains allow detailed investigation of the individual contributions of humoral and cellular components to the complex interplay of an immune response and make the mouse the gold standard for immunological research. 
Vascularized Composite Allotransplantation (VCA) delineates a novel field of transplantation using allografts to replace "like with like" in patients suffering traumatic or congenital tissue loss. This surgical methodological protocol shows the use of a non-suture cuff technique for super-microvascular anastomosis in an orthotopic mouse hind limb transplantation model. The model specifically allows for comparison between established paradigms in solid organ transplantation with a novel form of transplants consisting of various different tissue components. Uniquely, this model allows for the transplantation of a viable vascularized bone marrow compartment and niche that have the potential to exert a beneficial effect on the balance of immune acceptance and rejection. This technique provides a tool to investigate alloantigen recognition and allograft rejection and acceptance, as well as enables the pursuit of functional nerve regeneration studies to further advance this novel field of transplantation.

This novel model for orthotopic hind limb transplantation in the mouse, applying a non-suture cuff technique for super-microvascular anastomosis, provides a powerful tool for in&#160;vivo mechanistic immunological research related to vascularized composite allotransplantation (VCA).

Orthotopische Hind Gliedmaßen Transplantation in der Maus

In vivo animal model systems, and in particular mouse models, have evolved into powerful and versatile scientific tools indispensable to basic and ...

An Orthotopic Mouse Model of Spontaneous Breast Cancer Metastasis

Metastasis is the primary cause of mortality of breast cancer patients. The mechanism underlying cancer cell metastasis, including breast cancer metastasis, is largely unknown and is a focus in cancer research. Various breast cancer spontaneous metastasis mouse models have been established. Here, we report a simplified procedure to establish orthotopic transplanted breast cancer primary tumor and resultant spontaneous metastasis that mimic human breast cancer metastasis. Combined with the bioluminescence live tumor imaging, this mouse model allows tumor growth and progression kinetics to be monitored and quantified. In this model, a low dose (1 x 104 cells) of 4T1-Luc breast cancer cells was injected into BALB/c mouse mammary fat pad using a tuberculin syringe. Mice were injected with luciferin and imaged at various time points using a bioluminescent imaging system. When the primary tumors grew to the size limit as in the IACUC-approved protocol (approximately 30 days), mice were anesthetized under constant flow of 2% isoflurane and oxygen. The tumor area was sterilized with 70% ethanol. The mouse skin around the tumor was excised to expose the tumor which was removed with a pair of sterile scissors. Removal of the primary tumor extends the survival of the 4T-1 tumor-bearing mice for one month. The mice were then repeatedly imaged for metastatic tumor spreading to distant organs. Therapeutic agents can be administered to suppress tumor metastasis at this point. This model is simple and yet sensitive in quantifying breast cancer cell growth in the primary site and progression kinetics to distant organs, and thus is an excellent model for studying breast cancer growth and progression, and for testing anti-metastasis therapeutic and immunotherapeutic agents in vivo.

An orthotopic breast cancer primary tumor model and surgical removal of primary tumor to extend mouse life to generate spontaneous metastasis are described. The tumor growth and progression are monitored and quantified by luciferase fluorescence imaging.

Ein orthotopen Mausmodell des Spontan Metastasierung von Brustkrebs

Metastasis is the primary cause of mortality of breast cancer patients. The mechanism underlying cancer cell metastasis, including breast cancer ...

Repeated Measurement of Respiratory Muscle Activity and Ventilation in Mouse Models of Neuromuscular Disease

Accessory respiratory muscles help to maintain ventilation when diaphragm function is impaired. The following protocol describes a method for repeated measurements over weeks or months of accessory respiratory muscle activity while simultaneously measuring ventilation in a non-anesthetized, freely behaving mouse. The technique includes the surgical implantation of a radio transmitter and the insertion of electrode leads into the scalene and trapezius muscles to measure the electromyogram activity of these inspiratory muscles. Ventilation is measured by whole-body plethysmography, and animal movement is assessed by video and is synchronized with electromyogram activity. Measurements of muscle activity and ventilation in a mouse model of amyotrophic lateral sclerosis are presented to show how this tool can be used to investigate how respiratory muscle activity changes over time and to assess the impact of muscle activity on ventilation. The described methods can easily be adapted to measure the activity of other muscles or to assess accessory respiratory muscle activity in additional mouse models of disease or injury.

This paper introduces a method for repeated measurements of ventilation and respiratory muscle activity in a freely behaving amyotrophic lateral sclerosis (ALS) mouse model throughout disease progression with whole-body plethysmography and electromyography via an implanted telemetry device.

Wiederholte Messung der Atemmuskelaktivität und Ventilation in Mausmodellen von neuromuskulären Erkrankungen

Accessory respiratory muscles help to maintain ventilation when diaphragm function is impaired. The following protocol describes a method for repeated ...

Assessment of Kidney Function in Mouse Models of Glomerular Disease

The use of murine models to mimic human kidney disease is becoming increasingly common. Our research is focused on the assessment of glomerular function in diabetic nephropathy and podocyte-specific VEGF-A knock-out mice; therefore, this protocol describes the full kidney work-up used in our lab to assess these mouse models of glomerular disease, enabling a vast amount of information regarding kidney and glomerular function to be obtained from a single mouse. In comparison to alternative methods presented in the literature to assess glomerular function, the use of the method outlined in this paper enables the glomerular phenotype to be fully evaluated from multiple aspects. By using this method, the researcher can determine the kidney phenotype of the model and assess the mechanism as to why the phenotype develops. This vital information on the mechanism of disease is required when examining potential therapeutic avenues in these models. The methods allow for detailed functional assessment of the glomerular filtration barrier through measurement of the urinary albumin creatinine ratio and individual glomerular water permeability, as well as both structural and ultra-structural examination using the Periodic Acid Schiff stain and electron microscopy. Furthermore, analysis of the genes dysregulated at the mRNA and protein level enables mechanistic analysis of glomerular function. This protocol outlines the generic but adaptable methods that can be applied to all mouse models of glomerular disease.

This protocol describes a full kidney work-up that should be carried out in mouse models of glomerular disease. The methods allow for detailed functional, structural, and mechanistic analysis of glomerular function, which can be applied to all mouse models of glomerular disease.

Beurteilung der Nierenfunktion in Mausmodellen der glomerulären Erkrankung

The use of murine models to mimic human kidney disease is becoming increasingly common. Our research is focused on the assessment of glomerular function ...