Neural mechanisms for integration of spatial information and social interactions
1.Formål
Vi har god kunnskap om hvilke hjerneområder som er involvert i behandling av stedsinformasjon og hvordan disse områdene fysisk er koblet sammen, men vi vet lite om hvordan enkelte hjerneområde bidrar til å danne helhetlige minner der “hvor”, “hvem” og “hva”-elementer er involvert. Det finnes metoder nå som gjør at vi kan registrere enkelte nevroners aktivitet i stor skala og samtidig manipulere kommunikasjonen mellom hjerneområder på en svært kontrollert måte. I dette studiet vil vi studere lokale deler av hjernens navigasjons og hukommelsessenter i rotter som utfører enkle oppgaver. Vi vil måle aktiviteten til nevroner med kronisk implanterte elektroder og undersøke hvordan ulike stimuli kodes og hvordan manipulering av kontakten mellom hjerneområder spiller inn i læring og hukommelse i hippocampus, entorhinal cortex og synshjernebarken. Disse tre hjerneområdene er valgt fordi de representerer sansing, stedsans og hukommelse, og de har kraftige forbindelser med hverandre. Resultatene fra dette prosjektet vil gi verdifull kunnskap om hvordan den normale hjerne fungerer, noe som er avgjørende for å forstå hva som går galt ved sykdom.
2.Skadevirkning
Rottene opereres i begynnelsen av forsøkene. Smertelindring gis før, underveis og minimum tre dager etter operasjon. Dyrene gis tett oppfølging gjennom hele rekonvalesensperioden, med daglig monitorering av dyrenes atferd og tegn til ubehag eller smerte. Dyrene benyttes i atferdsforsøk med stort fokus på trygghet og komfort, hvorpå f.eks. mye tid blir brukt til å vende dyrene til forsker og forsøksoppsett. Dyremodellen vi benytter har ikke en belastende genotype og er generelt friske.
3.Forventet nytteverdi
Forsøket er utviklet for å undersøke nevrale mekanismer som er involvert i sosiale interaksjoner, sanseopplevelser, navigasjon og hukommelse. Sykdom og skader som går utover noen av disse funksjonene utgjør en stor belastning for enkeltmennesket og en voksende belastning for samfunnet, da nettopp disse funksjonene ofte svekkes ved aldersrelaterte hjernesykdommer. Studiet vil øke vår kunnskap om underliggende mekanismer for slike komplekse funksjoner, som ikke lar seg forstå fullt ut uten å kunne undersøke intakte hjerner med stor detaljrikdom.
4.Antall dyr og art
Totalt 110 hannrotter av samme genetiske linje; Long Evans.
5.Hvordan etterleve 3R
Forsøkene er komplekse, samler inn store mengder atferds- og fysiologiske data, og følger de samme dyrene over tid. Dette innebærer mye trening og tett oppfølging av dyrenes velferd, og reduksjon av antall dyr da man kan sammenligne nervecelleresponser over tid innad for individuelle dyr. Som en del av CINPLA arbeider gruppen også med å utvikle matematiske modeller basert på eksperimentelle data, som på sikt vil redusere antallet forsøksdyr betraktelig.
I forsøkene der det registreres nervecelleaktivitet vil datainnsamling avhenge av vellykket plassering av elektroder, og eventuelt virusinjeksjoner og optiske fibre. Elektrodedybde kan justeres underveis i forsøket, som øker sjansen for vellykkede forsøk betraktelig. Ved feilplassert implantat gir dyrene verdifull kontrolldata.
Videre beveger vi oss vekk fra bruk av transgene dyr, og mot bruk av nye virale vektorer for å levere genmateriale til cellepopulasjoner av interesse. Denne metoden er allerede verifisert i våre hender, og reduserer antallet forsøksdyr betraktelig da villtypedyr kan benyttes heller enn å drive avl av transgene dyr.
Vi har god kunnskap om hvilke hjerneområder som er involvert i behandling av stedsinformasjon og hvordan disse områdene fysisk er koblet sammen, men vi vet lite om hvordan enkelte hjerneområde bidrar til å danne helhetlige minner der “hvor”, “hvem” og “hva”-elementer er involvert. Det finnes metoder nå som gjør at vi kan registrere enkelte nevroners aktivitet i stor skala og samtidig manipulere kommunikasjonen mellom hjerneområder på en svært kontrollert måte. I dette studiet vil vi studere lokale deler av hjernens navigasjons og hukommelsessenter i rotter som utfører enkle oppgaver. Vi vil måle aktiviteten til nevroner med kronisk implanterte elektroder og undersøke hvordan ulike stimuli kodes og hvordan manipulering av kontakten mellom hjerneområder spiller inn i læring og hukommelse i hippocampus, entorhinal cortex og synshjernebarken. Disse tre hjerneområdene er valgt fordi de representerer sansing, stedsans og hukommelse, og de har kraftige forbindelser med hverandre. Resultatene fra dette prosjektet vil gi verdifull kunnskap om hvordan den normale hjerne fungerer, noe som er avgjørende for å forstå hva som går galt ved sykdom.
2.Skadevirkning
Rottene opereres i begynnelsen av forsøkene. Smertelindring gis før, underveis og minimum tre dager etter operasjon. Dyrene gis tett oppfølging gjennom hele rekonvalesensperioden, med daglig monitorering av dyrenes atferd og tegn til ubehag eller smerte. Dyrene benyttes i atferdsforsøk med stort fokus på trygghet og komfort, hvorpå f.eks. mye tid blir brukt til å vende dyrene til forsker og forsøksoppsett. Dyremodellen vi benytter har ikke en belastende genotype og er generelt friske.
3.Forventet nytteverdi
Forsøket er utviklet for å undersøke nevrale mekanismer som er involvert i sosiale interaksjoner, sanseopplevelser, navigasjon og hukommelse. Sykdom og skader som går utover noen av disse funksjonene utgjør en stor belastning for enkeltmennesket og en voksende belastning for samfunnet, da nettopp disse funksjonene ofte svekkes ved aldersrelaterte hjernesykdommer. Studiet vil øke vår kunnskap om underliggende mekanismer for slike komplekse funksjoner, som ikke lar seg forstå fullt ut uten å kunne undersøke intakte hjerner med stor detaljrikdom.
4.Antall dyr og art
Totalt 110 hannrotter av samme genetiske linje; Long Evans.
5.Hvordan etterleve 3R
Forsøkene er komplekse, samler inn store mengder atferds- og fysiologiske data, og følger de samme dyrene over tid. Dette innebærer mye trening og tett oppfølging av dyrenes velferd, og reduksjon av antall dyr da man kan sammenligne nervecelleresponser over tid innad for individuelle dyr. Som en del av CINPLA arbeider gruppen også med å utvikle matematiske modeller basert på eksperimentelle data, som på sikt vil redusere antallet forsøksdyr betraktelig.
I forsøkene der det registreres nervecelleaktivitet vil datainnsamling avhenge av vellykket plassering av elektroder, og eventuelt virusinjeksjoner og optiske fibre. Elektrodedybde kan justeres underveis i forsøket, som øker sjansen for vellykkede forsøk betraktelig. Ved feilplassert implantat gir dyrene verdifull kontrolldata.
Videre beveger vi oss vekk fra bruk av transgene dyr, og mot bruk av nye virale vektorer for å levere genmateriale til cellepopulasjoner av interesse. Denne metoden er allerede verifisert i våre hender, og reduserer antallet forsøksdyr betraktelig da villtypedyr kan benyttes heller enn å drive avl av transgene dyr.