星象突变鼠的笼内行为与癫痫
癫痫不仅仅是癫痫发作。许多儿童发病的遗传性癫痫也会引起运动障碍和神经行为障碍。要研究如此复杂的神经系统特征,标准的短期测试可能还不够。这就是长期家居笼分析的作用所在,这是一种在癫痫研究中相对较新的和不常见的方法。
来自贝勒医学院(休斯顿,德克萨斯州)的科学家们用它来研究Stargazer小鼠癫痫模型。
癫痫研究中的占星鼠
占星突变鼠的基因被破坏了Cacng2基因,使其适合于精确基因治疗的研究。这种破坏会导致行走、平衡和缺位性突波发作等问题。
电池测试vs家庭笼子测试
为了监测老鼠的行为和对特定物体和环境变化的反应,研究人员决定使用长时间的视频分析和仪器家笼监控.
行为或多或少是连续的,而不是通过诸如开放的现场试验,高+迷宫等。相比之下,这些经典的短测试更像是快照。越来越多的科学家相信,在一个没有实验人员的笼子里,对自发的、自然的和自我激励的行为进行持续分析,可以提供更可靠的结果。
行为特征
Schirmer和她的同事想要研究Stargazer突变小鼠的行为影响的严重性和程度,他们的目标是提供行为特征。
行为表型出现
在这项研究中,研究人员进行了各种各样的家庭笼子测试。此外,6只突变小鼠接受了脑电图植入,以便在测试中测量癫痫发作。
习惯于家里的笼子
在第一个实验中,老鼠有两个小时的时间来适应他们的新环境表型回家的笼子里。对集成摄像机拍摄的视频进行了分析EthoVision XT.有了这个程序,鼠标在笼子里的位置,在每个位置花的时间,运动和速度都被视频跟踪。静止不动40秒或更长时间被视为“睡眠”。
监控饮食行为
在实验过程中,由EthoVision XT视频跟踪软件自动记录舔舐两个水瓶(第二个装有蔗糖水)的次数和进入喂食区的次数。
多动行为
一般来说,突变鼠在它们丰富的新笼子里表现得异常活跃,反复绕着新物体打转并避开新物体。这种过度活跃有点出乎意料,因为步态失调和脉冲波发作实际上可能会限制鼠标的移动。
笼子行为的基线记录
习惯化后,进行两次基线记录,每次23小时,从连续两天的14点开始。
在夜间,突变鼠再次比野生型鼠更活跃。此外,他们睡得更频繁,但时间更短,在避难所呆的时间也更短。造成这种情况的原因尚不清楚。
舔舐性共济失调和快感缺乏?
总的来说,变异小鼠舔水瓶的次数减少了,但舔的次数持续的时间更长。这可能表明舔舐性共济失调或感觉口渴加剧。他们也表现出对蔗糖水的偏好下降,可能表明快感缺乏。
光和声音惊吓测试
接下来,研究人员从一种光斑测试在那里,笼子里的灯在夜间被打开一个小时。野生型小鼠受到惊吓,表现出突然增加的活力,而突变型小鼠现在表现出如此强烈的反应。
实验再次进行,但换成了60秒的纯音。同样,与野生型小鼠相比,突变型小鼠的惊吓和躲避反应降低,这可能表明警惕性或冷漠程度降低,可能是由持续或累积的癫痫发作引起的。
额外的测试
在光和声音测试之后,老鼠在室内进行了更多的实验表型家庭笼子,再次拍摄和分析使用EthoVision XT.
转轮访问
老鼠有长达23小时的转轮.几乎没有突变鼠能成功使用它,而野生型鼠经常使用它,花在喂养和遮蔽上的时间更少。变异小鼠几乎只把时间花在后两种活动上,而没有花在跑步上,这可能是由于快感缺乏和平衡问题。
除避难所
的避难所被取出2小时。突变型老鼠试图躲在避难所原来的位置,而野生型老鼠则挤在角落里。
笼子里交换
换笼2小时,测试其对新笼应力的响应。突变型小鼠与野生型小鼠无明显差异。
癫痫研究与家居笼评估
使用相对较新的家笼研究方法,研究人员创建了一个Stargazer突变小鼠的行为特征。他们发现了突变型小鼠和野生型小鼠之间的显著差异,这是经典的行为测试不能总是发现的,比如睡眠行为和对光和声音的反应的差异。
这种方法可以很好地应用于癫痫发作、运动异常和神经行为障碍的更广泛的研究,并基于比经典迷宫实验更大的数据集提供可靠的结果。
参考
席默,C.,阿卜德,m.a,李,S. C.,巴斯,J. S.,马祖德,A. G.,卡门,J. L.和克里希南,V.(2022)。星象突变鼠的笼子行为。科学通报,12(1),1-8。
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