この研究は、Translational Health Sciencesパイロットプロジェクトグラント機会（UL1TR000423）、ワシントン大学センター、ヒューマンデベロップメントおよび障害、およびワシントン大学動物行動コアおよび脳イメージングコアで支援されました。ここで紹介したオリジナルのラジアルウォータートレッドの迷路設計とプロトコールの開発と普及における彼の役割についてウォーレンラディゲス博士に感謝したい。このプロジェクトに協力してくれたToby Coleにも感謝します。

すべての手順および動物の取り扱いは、国立衛生研究所およびワシントン大学動物保護および使用委員会によって発行された動物ケアガイドラインに従って行われた。 1.手術<ol><li>意識がなくなるまで、誘導ボックス内の5％イソフルランでマウスを麻酔する。呼吸速度の低下とトウピンチ後の逃避反射がないことで麻酔を確認する。 </li><li>手術中、ノーズコーンを介して2-2.5％の麻酔を維持する。マウスが無意識のままでいることを保証するために、手術中に呼吸速度を監視する。 </li><li>マウスを暖房パッドの上に置いて、イヤーバーを使用して定位固定装置にマウスを置き、ヘッドがしっかりと平らになっていることを確認します。 </li><li>脱毛クリームを使用して頭皮から髪を取り除く。頭皮を生理食塩水で完全にすすぐ。 </li><li>交互のヨウ素と70％エタノールで洗浄して外科部位を洗浄する。 </li><li>管理者頭皮にリドカインおよびブピバカイン（1mg / kg）を皮下注射した。 </li><li>外科用はさみで、縦方向の正中線切開を行い、皮膚を収縮させて頭蓋骨を露出させる。 </li><li> 5mmのトレフィン鋸を使用して、左前頭前頭皮質上の開頭術を行い、ブレグマの後2.5mmおよび中線の2.5mmの中心点を有する。慎重に脳の輪を取り除いて脳を露出させます。 </li><li>衝撃装置を6m / sの速度および200msの滞留時間に設定する。 </li><li> 3 mmの凸状のインパクト先端が脳の表面にわずかに接触するまでインパクター装置を配置します。ブレグマの2.5 mm後ろと2.55 mmの正中線から手前にします。インパクトチップを後退させ、1mm下げる（インパクトの深さ）。準備が整ったら、デバイスを発射し、必要な衝撃を与えます。 </li><li>組織接着剤で真皮に接着した滅菌ポリプロピレンディスクで開頭術を行い、閉鎖した縫合糸を縫合する。 </li><li>麻酔からマウスをはずし、BuprのIP注入を行うエノルフィン（0.5mg / kg）。 </li><li>マウスを清潔なケージで回復させ、加熱パッドで温めます。マウスは、24時間以内に痛みや苦痛の兆候がないか監視する必要があります。 注：偽のコントロールは、上記のように、1.8-1.9のステップを省略して同じ治療を受けなければならない。 </li></ol> 2.ラジアルウォータートレッド迷路の建設<ol><li> 1-1 / 2インチのABS DWV SPG x SJトラップアダプターを収容するのに十分な大きさの穴9の出口穴が、32インチの亜鉛メッキ鋼管の周囲に等間隔であります。これらの出口穴を浴槽の床の約2〜1/4インチの中心に合わせます。 </li><li>各出口穴に1-1 / 2インチABS DWV SPG x SJトラップアダプターを取り付け、付属のリングナットで固定します。 </li><li>ゴム栓では、9つのうち8つが装置の外部から出ている。最後のキャップのない出口がエスケープルートとして機能します。どの出口がエスケープルートとして指定されているかは関係ありません。 </li><li> 90°のABSを取り付けるエルボーを残りの出口の外側の端に取り付けます。 90°の湾曲は、試験被験者が迷路の内側から正しい脱出ルートを視覚的に決定するのを防ぐのに役立つ。 </li><li>消毒することができ、およそ30cm×15cm×15cmのサイズの不透明箱からエスケープボックスを構築する。 90°ABSエルボーを収容するのに十分な大きさの床の真上にある箱の側面に穴を切ってください。 </li><li>エスケープボックスを90°ABSエルボの終端に取り付けます。 </li><li>フロアの表面の上にエスケープボックス（1インチ未満）をわずかに持ち上げます。これにより、電気加熱パッドまたは他の加熱源のための十分な空間をエスケープボックスの下に配置することができます。 </li><li>少なくとも5つのユニークで視覚的な手がかりを印刷してラミネートします。装置内から容易に識別できる単純で高コントラストの画像を使用する。黒と白のクリップアートの形（三角、四角、円）をお勧めします。 </li><li>マグネットを使用して、視覚的手がかりを装置。手がかりは、装置の円周に沿ってほぼ等間隔に離れていなければならない。 </li></ol> 3.ラジアルウォータートレッドメイズプロトコル注：水迷路試験は、手術部位が治癒した後にのみ開始する（手術後約1週間）。 <ol><li> テストの準備。 <ol><li>試験開始前に少なくとも30分間マウスを試験室に順応させる。 </li><li> 70％エタノールスプレーを使用して装置を殺菌する。 </li><li>約1インチの冷たい（12〜14℃）水で装置を満たす。 </li><li>エスケープボックスの真下に電気加熱パッドまたはその他の加熱源を置きます。エスケープボックスは、テストの間中暗く暖かい状態に保ちます。 </li><li>明るい光源を装置の上に置きます。 注：装置自体から動物を研究するために見えるかもしれないランプを使用している場合は、ランプが同じ場所に置かれていることを確認してください毎日の会場。ランプ自体は、マウスがエスケープボックスの位置を突き止めるために使用するもう1つの視覚的な手がかりを表し、結果を複雑にする可能性があります。 </li></ol></li><li> 試験プロトコル <ol><li>マウスをそのケージから尾でゆっくりと取り出し、装置の中央に置く。 </li><li>動物が装置内に入るとすぐに、タイミングを開始します。 </li><li>動物が正しい出口を見つけ、エスケープボックスを見つけた/入力したら、タイミングを停止し、正しい経路を見つけるために必要な秒数を記録します。 </li><li>動物が終結孔に登場しようとし、10秒後に自発的に迷路に戻らない場合は、手で迷路の中心に動物を戻してください。 </li><li>動物がエスケープボックスへの正しい経路を3分（180秒）以内に見つけられなかった場合は、試行に失敗としてスコアを付け、180秒として記録する。手で正しい経路に向かって動物を慎重に誘導してください。 </li><li>許可するマウスをエスケープボックスに入れて1分間、試行錯誤してください。 </li><li> 1分の休憩が終わったら、エスケープボックスから動物を取り出し、ホームケージに戻します。 </li><li>エスケープボックスを徹底的に浄化し、70％エタノールスプレーで出て、マウスが正しい逃避経路を見つけるために嗅覚の手がかりを使用しないようにします。この手順は数秒を要しません。 </li><li>次の試行のために迷路にマウスを戻します。 </li><li>マウスが合計3回の試行を完了し、エスケープボックスに3回置かれるか、またはエスケープボックスに3回導かれるまで、ステップ3.2.1-3.2.9を繰り返します。 </li><li>最後の1分間の休息の後、マウスをそのホームケージに戻す。 </li><li>動物の間で装置内の水を排水して交換し、試験中一貫した温度を確保する。 </li><li>テストするマウスごとに手順3.2.1-3.2.12を繰り返します。 </li><li>翌日、準備ステップ3.2.1-3.2.5を繰り返します。視覚的手掛かりが残っていることを確認する際には特に注意してください試験日の間に一貫した位置に置く。 </li><li>上記の毎日の試験プロトコールを用いて動物を1日3回、4日間（訓練期間）、最後の3日間の試験で5日目の記憶保持を試験する。 6回目の3試行テスト（長期記憶保持）は12日目に行うことができます。 </li><li>テスト日数が5〜12日の間にテストを実行しないでください。 </li></ol></li><li> 分析 <ol><li>マウスが180日以内に迷路を完成しなかった場合（ すなわち、合計6回の試行がすべて180秒で合計された）、試験条件によってマウスが十分に動機付けられていないと考え、分析から除外する。 </li><li>その日の毎日3回の試行を平均して、各被験者の迷路を完成させる平均潜時を計算します。 </li><li> 5日間の試験および長期記憶試験日に標準的なt検定を用いてグループを比較するために、記憶保持におけるグループの差異を得る。 m2つのグループよりも多くのグループが比較されている場合は、得られた有意性をフォローアップするための適切なポストホック分析（Tukey検定など）に続いて一方向ANOVAを使用する必要があります。 </li><li>分散の反復測定分析を経由して取得期間（1-4日）で群差を取得します。 </li></ol></li></ol>

<ol>
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著者は何も開示することはない。

ここに示されたRWT迷路プロトコルは、CCI誘発TBIマウスと擬似対照を首尾よく区別し、MWMおよびBarnes環状迷路の代わりに実行可能なマウス中心の代用品である。ここで報告された結果は、TBIマウスモデルにおいてRWT迷路の使用にのみ話すながら、この装置は、MWM非現実的15、17を使用して製造されたスイム基づく試験から得られた違反を応力によって?...

記憶障害は、外傷性脳損傷（TBI）1、2次の患者で報告された最も一般的な症状の一つです。したがって、TBIの動物モデルにおける類似の記憶障害の正確な同定および評価は、この状態およびその管理についての我々の理解にとって不可欠である。ここでは、Radial Water Tread（RWT）迷路を用いて、TBIのマウスモデルにおける空間的記憶を試験するためのプロトコールを提示する。この装置は、対照皮質インパクト（CCI）誘発TBI 3のマウスモデルにおける認知障害を評価することが以前に示されており、ラットが認定した水泳ベースの認識試験の代替案となる可能性がある。 トランスジェニックマウスモデルの多様性と利用可能性の高まりは、ラットに比べてマウスの使用が最近増加している4 。この変化にもかかわらず、研究者は行動に依存し続ける最初に設計され、ラットの使用のために検証された認知課題である。現在、マウスでの認知を評価するために使用される最も一般的なテストは、モリス水迷路（MWM）とバーンズ円形迷路は、特にラット5、6で見つかった本能的な行動を活用するように設計されました。これら2種の4の間に存在し、遺伝的neuroethological、および認知の違いを考えると、それは驚くべきことではないというのマウスこれらのタスク7、8に一貫アンダーパフォーム。 試験能力における種の差異は、特に水泳に基づくMWMのような認知試験に関連する。ラットとマウスの両方が堪能スイマーですが、研究者たちは、水泳ベースの認知タスク9、10に格段にパフォーマンスが低下するいくつかのマウス系統を同定しています</SUP&gt; 11、12、13。でも、野生型動物では、ラットは、一般的に、マウス7、8を上回ります。これは、空間的記憶の種特異的な差異として解釈される可能性があるが、乾いた陸地の迷路を用いた類似のフォローアップ試験は、種の依存性の認知能力の差異を明らかにしなかった8 。水泳能力または検索戦略のいずれかの種に依存する差異を含む認知とは無関係の多くの要因がこの発見を説明し得る。実際、MWMにおけるマウス特異的探索戦略の因子分析は、非認知的要因（特に、チゴモザキシおよび受動性（ すなわち 、浮動））が空間学習よりもMWM性能においてより重要な役割を果たす可能性があることを示している14 。 ここで、我々は、認知テストの使用を実証する。CCI誘発性TBIのマウスモデルにおける空間的記憶障害を測定するために、マウスの静的挙動および泳ぎを必要としない、 RWT迷路（ 図1 のA-B）は、MWMおよびバーンズ円形迷路の新規なハイブリッドとして考案されたが、それは、具体的には、マウス15、16に本能thigmotactic挙動を活用するように設計されました。この装置は、9つの等間隔の出口孔が穿孔された32インチの亜鉛メッキされたスチール槽からなる。穴は浴槽の床上2〜1/4インチの中心にあり、一般的に利用可能な1-1 / 2インチABS DWV SPG x SJトラップアダプターに適合するようにサイズが決められています。 8つの出口は外側からキャップされ、ゴム栓で1インチの深さに盲検される。 9番目のものは90°のアクリロニトリルブタジエンスチレン（ABS）エルボーで不透明なプラスチックボックスに接続されています。このプラスチックボックスから、試験後マウスを簡単に取り外すことができます。また、マウスは、このエスケープボックスの位置を突き止めるために迷路に並ぶユニークな視覚的手がかりを使用するように訓練されている。試験中、迷路は冷水（12〜14℃）で満たされ、エスケープを促進するのに十分なほど不快であるが、マウスが泳ぐのに十分な深さではない。 RWT迷路は、MWMを低コスト、低メンテナンスの代替を表し、19、18、老齢マウスおよびトランスジェニックマウス15、17で正常に使用され、TBI 3のCCI誘発性マウスモデルされています。ここで概説したプロトコルは、傷害前訓練を必要としない空間記憶障害を測定するための簡単で効果的な方法であり、研究室の特定のニーズに合わせて簡単に修正することができます。

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

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

科学研究におけるマウスモデルの使用の最近の増加にもかかわらず、研究者はもともと設計され、ラットの使用のために検証された認知課題を使用し続けている。制御された皮質衝撃誘発TBIマウスと擬似コントロールとの間を首尾よく区別するために、空間的記憶のラジアルウォータートレッド（RWT）迷路試験（マウスのために特別に設計され、泳ぎを必要としない）が以前に示されている。ここでは、このタスクの詳細なプロトコルを示します。 RWT迷路は、マウスの自然な傾向を利用して、開口部を避けて装置の側部をつかむことに好都合である（脈動性）。迷路の壁には、装置の床の上に配置された9つの逃げ穴が並んでおり、迷路から引き出された逃げ穴を見つけるために視覚的手がかりを使用するようにマウスを訓練する。迷路は、エスケープを促すのに十分な1インチの冷水で満たされているが、マウスが泳ぐのに十分な深さではない。取得期間はわずか4回です5日目の記憶保持試験および12日目の長期記憶試験を行った。ここに報告された結果は、RWT迷路が、ラットで検証された水泳ベースの認知試験の実現可能な代替物であることを示唆しているTBIのマウスモデルにおける記憶障害。

RWT迷路（ 図1 ）を用いて、制御された皮質衝撃誘発TBIまたは偽手術のいずれかを受けるようにランダムに割り当てられたマウスの傷害依存性空間記憶障害を調べた。傷害は、3mmの凸状先端を有するソレノイド駆動の皮質衝撃および6m / sの打撃速度、1mmの浸透深度、および200msの接触時間を用いて生成された。マウスは、手術後35日目から認知試?...

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

ここでは、泳ぎを必要としないマウス特異的認知試験のプロトコールを紹介します。この試験は、制御された皮質衝撃誘発性外傷性脳損傷マウスを擬似対照から首尾よく区別するために使用することができる。

半径方向水迷路迷路を用いた外傷性脳損傷のマウスモデルにおける空間記憶障害の評価

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

assessing-spatial-memory-impairment-mouse-model-traumatic-brain

Universidad de Cartagena UDEC

Research

JoVE Journal

Behavior

7.0K ビュー.  University of Washington. ここでは、泳ぎを必要としないマウス特異的認知試験のプロトコールを紹介します。この試験は、制御された皮質衝撃誘発性外傷性脳損傷マウスを擬似対照から首尾よく区別するために使用することができる。 

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Shallow Water (Paddling) Variants of Water Maze Tests in Mice

When Richard Morris devised his water maze in 19817, most behavioral work was done in rats. However, the greater understanding of mouse genetics led to the mouse becoming increasingly important. But researchers found that some strains of mutant mice were prone to problems like passively floating or diving when they were tested in the Morris water maze11. This was unsurprising considering their natural habitat; rats swim naturally (classically, the "sewer rat"), whereas mice evolved in the dry areas of central Asia.
To overcome these problems, it was considered whether shallow water would be a sufficient stimulus to provide escape motivation for mice. This would also avoid the problems of drying the small creatures with a towel and then putting them in a heated recovery chamber to avoid hypothermia, which is a much more serious problem than with rats; the large ratio of surface area to volume of a mouse makes it particularly vulnerable to rapid heat loss.
Another consideration was whether a more natural escape strategy could be used, to facilitate learning. Since animals that fall into water and swim away from the safety of the shore are unlikely to pass on their genes, animals have evolved a natural tendency to swim to the edge of a body of water. The Morris water maze, however, requires them to swim to a hidden platform towards the center of the maze - exactly opposite to their evolved behavior. Therefore the paddling maze should incorporate escape to the edge of the apparatus. This feature, coupled with the use of relatively non-aversive shallow water, embodies the "Refinement" aspect of the "3 Rs" of Russell and Burch8.
Various types of maze design were tried; the common feature was that the water was always shallow (2 cm deep) and escape was via a tube piercing the transparent wall of the apparatus. Other tubes ("false exits") were also placed around the walls but these were blocked off. From the inside of the maze all false exits and the single true exit looked the same. Currently a dodecagonal (12-sided) maze is in use in Oxford, with 12 true/false exits set in the corners. In a recent development a transparent paddling Y-maze has been tested successfully.

Shallow Water Paddling Variants of Water Maze Tests in Mice

Mice can swim, but many strains appear to find this activity stressful. To overcome this problem mazes have been devised where escape from shallow water is used to motivate behaviour. These have been demonstrated to support learning at least as good as the traditional and widely used Morris water maze.

マウスの水迷路試験の浅い水（スパンキング）バリアント

When Richard Morris devised his water maze in 19817, most behavioral work was done in rats. However, the greater understanding of mouse genetics led to ...

行動学

Use of an Eight-arm Radial Water Maze to Assess Working and Reference Memory Following Neonatal Brain Injury

Working and reference memory are commonly assessed using the land based radial arm maze.&#160;However, this paradigm requires pretraining, food deprivation, and may introduce scent cue confounds. The eight-arm radial water maze is designed to evaluate reference and working memory performance simultaneously by requiring subjects to use extra-maze cues to locate escape platforms and remedies the limitations observed in land based radial arm maze designs. Specifically, subjects are required to avoid the arms previously used for escape during each testing day (working memory) as well as avoid the fixed arms, which never contain escape platforms (reference memory). Re-entries into arms that have already been used for escape during a testing session (and thus the escape platform has been removed) and re-entries into reference memory arms are indicative of working memory deficits. Alternatively, first entries into reference memory arms are indicative of reference memory deficits. We used this maze to compare performance of rats with neonatal brain injury and sham controls following induction of hypoxia-ischemia and show significant deficits in both working and reference memory after eleven days of testing. This protocol could be easily modified to examine many other models of learning impairment.

The eight-arm radial water maze is designed to evaluate reference and working memory performance simultaneously by requiring subjects to use extra-maze cues to locate escape platforms and remedies the limitations observed in land based radial arm maze designs.

新生児脳損傷後の作業とリファレンス記憶を評価〜8アーム放射状水迷路の使用

Working and reference memory are commonly assessed using the land based radial arm maze.&#160;However, this paradigm requires pretraining, food ...

The Double-H Maze: A Robust Behavioral Test for Learning and Memory in Rodents

Spatial cognition research in rodents typically employs the use of maze tasks, whose attributes vary from one maze to the next. These tasks vary by their behavioral flexibility and required memory duration, the number of goals and pathways, and also the overall task complexity. A confounding feature in many of these tasks is the lack of control over the strategy employed by the rodents to reach the goal, e.g., allocentric (declarative-like) or egocentric (procedural) based strategies. The double-H maze is a novel water-escape memory task that addresses this issue, by allowing the experimenter to direct the type of strategy learned during the training period. The double-H maze is a transparent device, which consists of a central alleyway with three arms protruding on both sides, along with an escape platform submerged at the extremity of one of these arms.
Rats can be trained using an allocentric strategy by alternating the start position in the maze in an unpredictable manner (see protocol 1; &#167;4.7), thus requiring them to learn the location of the platform based on the available allothetic cues. Alternatively, an egocentric learning strategy (protocol 2; &#167;4.8) can be employed by releasing the rats from the same position during each trial, until they learn the procedural pattern required to reach the goal. This task has been proven to allow for the formation of stable memory traces.
Memory can be probed following the training period in a misleading probe trial, in which the starting position for the rats alternates. Following an egocentric learning paradigm, rats typically resort to an allocentric-based strategy, but only when their initial view on the extra-maze cues differs markedly from their original position. This task is ideally suited to explore the effects of drugs/perturbations on allocentric/egocentric memory performance, as well as the interactions between these two memory systems.

The goal of this protocol is to investigate spatial cognition in rodents. The double-H water maze is a novel test, which is particularly useful to elucidate the different components of learning, consolidation and memory, as well as the interplay of memory systems.

ダブルH迷路：げっ歯類での学習と記憶のための堅牢な行動試験

Spatial cognition research in rodents typically employs the use of maze tasks, whose attributes vary from one maze to the next. These tasks vary by their ...

Morris Water Maze Test: Optimization for Mouse Strain and Testing Environment

The Morris water maze (MWM) is a commonly used task to assess hippocampal-dependent spatial learning and memory in transgenic mouse models of disease, including neurocognitive disorders such as Alzheimer&#8217;s disease. However, the background strain of the mouse model used can have a substantial effect on the observed behavioral phenotype, with some strains exhibiting superior learning ability relative to others. To ensure differences between transgene negative and transgene positive mice can be detected, identification of a training procedure sensitive to the background strain is essential. Failure to tailor the MWM protocol to the background strain of the mouse model may lead to under- or over- training, thereby masking group differences in probe trials. Here, a MWM protocol tailored for use with the F1 FVB/N x 129S6 background is described. This is a frequently used background strain to study the age-dependent effects of mutant P301L tau (rTg(TauP301L)4510 mice) on the memory deficits associated with Alzheimer&#8217;s disease. Also described is a strategy to re-optimize, as dictated by the particular testing environment utilized.

This manuscript describes a Morris water maze (MWM) protocol tailored for use with a commonly used mouse model of Alzheimer's disease. The MWM is widely used in transgenic mouse models. Implementation of a procedure sensitive to the background strain of the mouse model is essential for detecting group differences.

モリス水迷路試験：マウス系統およびテスト環境の最適化

 The Morris water maze (MWM) is a commonly used task to assess hippocampal-dependent spatial learning and memory in transgenic mouse models of disease, ...

Detecting Behavioral Deficits in Rats After Traumatic Brain Injury

With the increasing incidence of traumatic brain injury (TBI) in both civilian and military populations, TBI is now considered a chronic disease; however, few studies have investigated the long-term effects of injury in rodent models of TBI. Shown here are behavioral measures that are well-established in TBI research for times early after injury, such as two weeks, until two months. Some of these methods have previously been used at later times after injury, up to one year, but by very few laboratories. The methods demonstrated here are a short neurological assessment to test reflexes, a Beam-Balance to test balance, a Beam-Walk to test balance and motor coordination, and a working memory version of the Morris water maze that can be sensitive to deficits in reference memory. Male rats were handled and pre-trained to neurological, balance, and motor coordination tests prior to receiving parasagittal fluid percussion injury (FPI) or sham injury. Rats can be tested on the short neurological assessment (neuroscore), the beam-balance, and the Beam-Walk multiple times, while testing on the water maze can only be done once. This difference is because rats can remember the task, thus confounding the results if repeated testing is attempted in the same animal. When testing from one to three days after injury, significant differences are detected in all three non-cognitive tasks. However, differences in the Beam-Walk task were not detectable at later time points (after 3 months). Deficits were detected at 3 months in the Beam-Balance and at 6 months in the neuroscore. Deficits in working memory were detected out to 12 months after injury, and a deficit in a reference memory first appeared at 12 months. Thus, standard behavioral tests can be useful measures of persistent behavioral deficits after FPI.

The goal of the behavioral tests presented here is to detect functional deficits in rats after traumatic brain injury. Four specific tests are presented that detect deficits in behaviors to reflect the damage to specific brain areas at times extending to one year after injury.

外傷性脳損傷後のラットの行動の赤字を検出

With the increasing incidence of traumatic brain injury (TBI) in both civilian and military populations, TBI is now considered a chronic disease; however, ...

Using Laser Doppler Imaging and Monitoring to Analyze Spinal Cord Microcirculation in Rat

Laser Doppler flowmetry (LDF) is a noninvasive method for blood flow (BF) measurement, which makes it preferable for measuring microcirculatory alterations of the spinal cord. In this article, our goal was to use both Laser Doppler imaging and monitoring to analyze the change of BF after spinal cord injury. Both the laser Doppler image scanner and the probe/monitor were being employed to obtain each readout. The data of LDPI provided a local distribution of BF, which gave an overview of perfusion around the injury site and made it accessible for comparative analysis of BF among different locations. By intensely measuring the probing area over a period of time, a combined probe was used to simultaneously measure the BF and oxygen saturation of the spinal cord, showing overall spinal cord perfusion and oxygen supply. LDF itself has a few limitations, such as relative flux, sensitivity to movement, and biological zero signal. However, the technology has been applied in clinical and experimental study due to its simple setup and rapid measurement of BF.

Here we present a combination of laser Doppler perfusion imaging (LDPI) and laser Doppler perfusion monitoring (LDPM) to measure spinal cord local blood flows and oxygen saturation (SO2), as well as a standardized procedure for introducing spinal cord trauma on rat.

レーザーのドップラー イメージングおよび監視を使用したラット脊髄の微小循環の分析

Laser Doppler flowmetry (LDF) is a noninvasive method for blood flow (BF) measurement, which makes it preferable for measuring microcirculatory ...

A Behavioral Assay for Investigating the Role of Spatial Memory During Instinctive Defense in Mice

Evolution has selected a repertoire of defensive behaviors that are essential for survival across all animal species. These behaviors are often stereotyped actions elicited in response to innately aversive sensory stimuli, but their success requires enough flexibility for adapting to different spatial environments, which can change rapidly. Here, we describe a behavioral assay to evaluate the influence of learned spatial knowledge on defensive behaviors in mice. We have adapted the widely used Barnes maze spatial memory assay to investigate how mice navigate to a shelter during escape responses to innately aversive sensory stimuli in a novel environment, and how they adapt to acute changes in the environment. This new assay is an ethological paradigm that does not require training and exploits the natural exploration patterns and navigation strategies in mice. We propose that the set of protocols described here are a powerful means of studying goal-directed behaviors and stimulus-triggered navigation, which should be of interest to both the fields of instinctive behaviors and spatial memory.

This protocol describes a behavioral assay, based on the Barnes maze test, to study how instinctive defensive actions are modified by the knowledge of spatial environment.

マウスで本能的な防衛中に空間記憶の役割を調査するため行動分析

Evolution has selected a repertoire of defensive behaviors that are essential for survival across all animal species. These behaviors are often ...

Stress-Enhanced Fear Learning, a Robust Rodent Model of Post-Traumatic Stress Disorder

Fear behaviors are important for survival, but disproportionately high levels of fear can increase the vulnerability for developing psychiatric disorders such as post-traumatic stress disorder (PTSD). To understand the biological mechanisms of fear dysregulation in PTSD, it is important to start with a valid animal model of the disorder. This protocol describes the methodology required to conduct stress-enhanced fear learning (SEFL) experiments, a preclinical model of PTSD, in both rats and mice. SEFL was developed to recapitulate critical aspects of PTSD, including long-term sensitization of fear learning caused by an acute stressor. SEFL uses aspects of Pavlovian fear conditioning but produces a distinct and robust sensitized fear response far greater than normal conditional fear responses. The trauma procedure involves placing a rodent in a conditioning chamber and administering 15 unsignaled shocks randomly distributed over 90 minutes (for rat experiments; for mouse experiments, 10 unsignaled shocks randomly distributed over 60 minutes are used). On day 2, rodents are placed in a novel conditioning context where they receive a single shock; then, on day 3 they are placed back in the same context as on day 2 and tested for changes in freezing levels. Rodents that previously received the trauma display enhanced levels of freezing on the test day compared to those that received no shocks on the first day. Thus, with this model, a single highly stressful experience (the trauma) produces extreme fear of the stimuli associated with the traumatic event.

Here we describe the detailed methodology required to conduct stress-enhanced fear learning (SEFL) experiments, a preclinical model of post-traumatic stress disorder, in both rats and mice. The model utilizes aspects of Pavlovian fear conditioning and freezing as an index of enhanced fear in rodents.

恐怖のストレス強化学習、心的外傷後ストレス障害の堅牢な齧歯動物モデル

Fear behaviors are important for survival, but disproportionately high levels of fear can increase the vulnerability for developing psychiatric disorders ...

Novel Object Recognition and Object Location Behavioral Testing in Mice on a Budget

Ethologically relevant behavioral testing is a critical component of any study that uses mouse models to study the cognitive effects of various physiological or pathological changes. The object location task (OLT) and the novel object recognition task (NORT) are two effective behavioral tasks commonly used to reveal the function and relative health of specific brain regions involved in memory. While both of these tests exploit the inherent preference of mice for the novelty to reveal memory for previously encountered objects, the OLT primarily evaluates spatial learning, which relies heavily on hippocampal activity. The NORT, in contrast, evaluates non-spatial learning of object identity, which relies on multiple brain regions. Both tasks require an open-field-testing arena, objects with equivalent intrinsic value to mice, appropriate environmental cues, and video recording equipment and the software. Commercially available systems, while convenient, can be costly. This manuscript details a simple, cost-effective method for building the arenas and setting up the equipment necessary to perform the OLT and NORT. Furthermore, the manuscript describes an efficient testing protocol that incorporates both OLT and NORT and provides typical methods for data acquisition and analysis, as well as representative results. Successful completion of these tests can provide valuable insight into the memory function of various mouse model systems and appraise the underlying neural regions that support these functions.

Here we provide a protocol which includes comprehensive instructions for the economical establishment of murine object location and novel object recognition behavioral testing, including the design, cost, and construction of required equipment as well as execution of behavioral testing, data collection, and analysis.

新規オブジェクト認識と行動の予算上のマウスでテスト オブジェクトの場所

Ethologically relevant behavioral testing is a critical component of any study that uses mouse models to study the cognitive effects of various ...

Analysis of Learning and Memory Ability in an Alzheimer's Disease Mouse Model using the Morris Water Maze

A Morris water maze (MWM) experiment forces experimental animals to swim and learn to find a platform hidden in the water. It is widely used in scientific research to assess the learning and memory of animals. Due to the extensive use of the MWM test, visual experimental protocols are essential for researchers. This manuscript uses the latest studies to introduce the protocol of the MWM test. Alzheimer&#8217; Disease (AD) is characterized by a progressive loss of memory and cognitive function. An alternative and complementary treatment used for AD is Manual Acupuncture (MA). To assess the learning and memory ability of AD model mice, the MWM test was conducted. The visible platform trial, hidden platform trial, probe trial, and reversal trial of MWM were used to evaluate spatial learning and memory ability. In the visible platform trial, the swimming speed and escape latency of mice in different groups was not significantly different. In the hidden platform and reversal trials, the AD group showed a long escape latency. The escape latency decreased significantly after the MA treatment. Low platform crossover number and the proportion of time in the SW quadrant in the probe trial increased after the MA treatment (p &#60; 0.05 or p &#60; 0.01). The results of the MWM tests suggest that MA can effectively improve the spatial learning and memory abilities of AD model mice. Rigorous experimental operations provided assurance of the reliability of the results.

Herein, a protocol to conduct the Morris water maze tests to evaluate the ability of learning and memory of Alzheimer&#8217;s Disease model mice and to assess the effect of manual acupuncture for treating them is described.

モリス水迷路を用いたアルツハイマー病マウスモデルにおける学習能力と記憶力の解析

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

半径方向水迷路迷路を用いた外傷性脳損傷のマウスモデルにおける空間記憶障害の評価

要約

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マウスの水迷路試験の浅い水（スパンキング）バリアント

新生児脳損傷後の作業とリファレンス記憶を評価〜8アーム放射状水迷路の使用

ダブルH迷路：げっ歯類での学習と記憶のための堅牢な行動試験

モリス水迷路試験：マウス系統およびテスト環境の最適化

外傷性脳損傷後のラットの行動の赤字を検出

レーザーのドップラーイメージングおよび監視を使用したラット脊髄の微小循環の分析

マウスで本能的な防衛中に空間記憶の役割を調査するため行動分析

恐怖のストレス強化学習、心的外傷後ストレス障害の堅牢な齧歯動物モデル

新規オブジェクト認識と行動の予算上のマウスでテストオブジェクトの場所

モリス水迷路を用いたアルツハイマー病マウスモデルにおける学習能力と記憶力の解析

半径方向水迷路迷路を用いた外傷性脳損傷のマウスモデルにおける空間記憶障害の評価

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新生児脳損傷後の作業とリファレンス記憶を評価〜8アーム放射状水迷路の使用

ダブルH迷路：げっ歯類での学習と記憶のための堅牢な行動試験

モリス水迷路試験：マウス系統およびテスト環境の最適化

外傷性脳損傷後のラットの行動の赤字を検出

レーザーのドップラー イメージングおよび監視を使用したラット脊髄の微小循環の分析

マウスで本能的な防衛中に空間記憶の役割を調査するため行動分析

恐怖のストレス強化学習、心的外傷後ストレス障害の堅牢な齧歯動物モデル

新規オブジェクト認識と行動の予算上のマウスでテスト オブジェクトの場所

モリス水迷路を用いたアルツハイマー病マウスモデルにおける学習能力と記憶力の解析

レーザーのドップラーイメージングおよび監視を使用したラット脊髄の微小循環の分析

新規オブジェクト認識と行動の予算上のマウスでテストオブジェクトの場所