Class notes
Les 5: Hoe muizen ons kunnen helpen om de ziekte van Alzheimer te modelleren en genezen
- Course
- Institution
Slides, notities en mogelijke examenvragen.
[Show more]
6 reviews
By: natachameyvaert • 6 year ago
By: PieterJan12 • 6 year ago
By: christophe96 • 6 year ago
By: luna123 • 6 year ago
By: tbiesman • 7 year ago
By: OpdekampS • 7 year ago
Seller
Follow
Jenvdevo
Reviews received
Content preview
Hoe muizen ons kunnen helpen om deziekte van Alzheimer te modelleren en
genezen: uitdagingen en kansen
Ann Van der Jeugd
Inhoudsopgave
1. COGNITIES METEN IN DIEREN: DE SLIMME MUIS 2
1.1. ZIJN DIEREN NET ALS MENSEN? CFR. ANTHROPOMORPHISME 2
1.2. IS DIT INTELLIGENT GEDRAG? 3
1.3. DEFINITIE INTELLIGENTIE/HOGERE FUNCTIES 3
1.4. WAAROM KUNNEN MENSEN AL DEZE ZAKEN? 3
1.5. UNIEKE KARAKTERISTIEKEN VAN HET MENSELIJKE CEREBRUM 4
1.6. OORSPRONG VAN COMPLEX DIERGEDRAG 4
1.7. REDENEREN, PROBLEMEN OPLOSSEN, CREATIVITEIT 4
1.8. COGNITIES METEN IN LABORATORIUM DIEREN 5
1.8.1. TRANSITIEVE INFERENTIE 5
1.9. LABORATORIUM MUIS 7
1.9.1. MUIZEN VERSUS MENSEN HERSENEN 7
1.9.2. MUIZENONDERZOEK 8
1.10. MORRIS WATER MAZE 9
1.11. CONCLUSIES DEEL 1 12
2. EEN EXPERIMENT ONTWERPEN: DE DRIE 3R’ (V’S) EN TESTKEUZE 12
2.1. 3 CRITERIA 12
2.1.1. VERVANGING 12
2.1.2. VERMINDERING 13
2.1.3. VERFIJNING 13
2.2. STRIKT ETHISCH KADER 14
2.2.1. VOORBEELD ETHISCHE COMMISSIE FORMULIER 14
2.3. VALIDITEIT 15
2.3.1. PREDICTIEVE VALIDITEIT 15
2.3.2. FACE VALIDITY 16
2.3.3. CONSTRUCT VALIDITEIT 16
2.4. KEUZE VAN GEDRAGSTESTEN 16
2.4.1. OVERZICHT VAN MUIS TESTEN: CRAWLEY: “W HAT IS WRONG WITH MY MOUSE” 17
2.5. CONCLUSIES DEEL 2 20
3. DE ZIEKTE VAN ALZHEIMER EN PREKLINISCH ONDERZOEK: DE STAND VAN
ZAKEN EN DE TOEKOMST 21
3.1. ALZHEIMER’S DISEASE 21
3.2. EPIDEMIOLOGIE 21
3.3. SIGNS AND SYMPTOMS 21
3.4. MINI-MENTAL STATE EXAMINATION 22
3.5. CLINICAL DIAGNOSIS SUPPORTED BY 23
1
,3.5.1. HERSEN BIOPSY 24
3.5.2. PET SCAN 24
3.5.3. CSF/BLOOD TEST 24
3.6. SYNAPTISCHE DEFICITS EN NEURONALE SCHADE 25
3.6.1. DAMAGE TO AND NEURONAL LOSS OFF (AMONGST OTHER REGIONS): 26
3.7. APP/PS1 MOUSE MODEL (RADDE ET AL., 2006) 26
3.8. MORRIS WATER MAZE 27
3.9. STRATEGIEN OM AΒ CONCENTRATIES EN PLAKKEN IN AD MUIZEN TE VERMINDEREN 27
3.10. REDENEN WAAROM ZOVEEL KLINISCHE TRIAL MISLUKTEN 28
3.11. MODELLEN 28
3.12. PROGRESSIEVE COGNITIEVE ACHTERUITGANG 29
3.13. LEREN EN GEHEUGEN 29
3.14. SYNAPTISCHE ACTIVITEIT & PLASTICITEIT: LONG-TERM POTENTION 30
3.15. HISTOLOGY & BIOCHEMISTRY 31
3.16. TRANSLATIE EN ECOLOGISCHE VALIDITEIT 32
3.17. NIEUWE BEHANDELINGEN: ULTRASONE THERAPIE 33
3.18. THE SUS EXPERIMENTS 33
3.19. RESULTAAT 1: BBB OPENING 34
3.20. RESULTAAT 2: ANTILICHAAM UPTAKE DOOR NEURON 34
3.21. RESULTAAT 3: VERMINDERDE PATHOLOGIE 35
3.22. RESULTAAT 4: GEDRAG: ANGST, LEREN EN GEHEUGEN 35
3.23. TOEKOMST: VERFIJNEN PROCEDURES 36
3.24. CONCLUSIES DEEL 3 36
1. Cognities meten in dieren: de slimme muis
1.1. Zijn dieren net als mensen? Cfr. Anthropomorphisme
Denk aan je eigen kat/hond: wanneer we een dier zien denken we te weten
wat ze denken en hoe ze zich voelen
o Dit is een foute veronderstelling, want we kunnen nooit exact weten wat
een dier juist denkt
2
,1.2. Is dit intelligent gedrag?
Links een waterlevel dat te laag staat en daar ligt eten in. Na 3 trials leert de
kraai dat die de stenen in het water moet gooien om aan een hoger waterlevel
te komen zodat die aan het eten kan geraken
o Dit is een gedrag dat in de natuur niet voorkomt, dus is dit intelligent
gedrag?
Een ander voorbeeld is een octopus die bokalen kan open maken met zijn
tentakels
1.3. Definitie intelligentie/hogere functies
A very general mental capability that, among other things, involves the ability
to reason, plan, solve problems, think abstractly, comprehend complex ideas,
learn quickly and learn from experience (Gottfredson, 1997)
o Deze definitie heeft vele verschillende onderdelen
o Belangrijk hierbij is ook abstract kunnen denken
Dit is iets wat we nooit zullen kunnen nagaan bij dieren
1.4. Waarom kunnen mensen al deze zaken?
Het komt vooral doordat onze areas van de hersenen zo groot zijn
Deze staan in voor alle sensorische inkomsten dus de input die we krijgen via
de vele verschillende zintuigen (sensory areas) en ook de verbindingen naar
de rest van de hersenen (association areas)
o Deze zijn vele groter dan bij muizen bijvoorbeeld
o Bij muizen zijn de motorische areas vaak groter doordat ze zich vaak snel
moeten kunnen bewegen
3
,1.5. Unieke karakteristieken van het menselijke cerebrum
Groot in verhouding tot de grootte van ons lichaam
Frontale cortex!
o Staan in voor alle executieve functies: redeneren, leren, plannen, sociaal
gedrag, empathie
Sociaal gedrag kunnen we meten bij dieren, maar empathie is vaak al
wat moeilijker
Leren en geheugen: de amygdala en de hippocampus zijn ook bij
dieren aanwezig
1.6. Oorsprong van complex diergedrag
Aangeboren gedragspatronen, instinct (Lorenz, Tinbergen)
o Bv. Hoe weet een spin dat ze een net moet maken
o Bv. Als je hong je begroet met een lik is dat ook aangeboren, want dat
stamt uit van toen die nog in een roedel leefde
Intelligent:
Leren door gissen en missen (trial & error), conditionering
deze delen
(Thorndike, Pavlov, Skinner) worden wel
o Bv. De raaf als
Inzichtelijk leren, redeneren (Höhler, Griffin) intelligentie
o Moeilijker na te gaan in dieren, maar toch kunnen we dit nagaan beschouwd
o Het denken over het denken (= metacognitie) is het moeilijkste na
te gaan
1.7. Redeneren, problemen oplossen, creativiteit
Oplossingen zoeken voor problemen, waar men nooit eerder mee werd
geconfronteerd
Oplossen zoals gelijkaardige problemen of creatieve oplossingen: zelden
gebruikt in deze toepassing, nooit eerder gebruikt…
4
,1.8. Cognities meten in laboratorium dieren
Onderzoek met knaagdieren is zeker al 100 jaar oud
o Het begon allemaal met de hond van Pavlov (= klassieke conditionering)
o Daarna werd conditionering meer verfijnd met Thorndike en Skinner (=
operante conditionering)
o Daarna onderzoek met de doolhof van Lashely
Deze testen zijn allemaal al enorm verouderd en er worden met de
vooruitgang steeds nieuwe testen ontwikkeld
1.8.1. Transitieve inferentie
Dit is een voorbeeld van een redeneren taak bij muizen
Transitieve inferentie = afleidingen doen uit verschillende premissen
o Je leert eerst de verschillende premissen
Als A en B worden geprojecteerd leidt B tot een beloning
Als B en C worden geprojecteerd leidt C tot een beloning
o Kan de muis nu afleiden dat wanneer A en C worden geprojecteerd C tot
de beloning zal leiden?
o In de testfasen worden er een aantal getoond die nooit getoond werden
tijdens het leren en moet het dier zelf gaan redeneren (dat C tot een
oplossing zal leiden)
Dit onderzoek werd nagedaan op basis van visuele stimuli die al dan niet tot
een beloning leiden
o Je moet eerst de muis shapen, want in de natuur gaat een muis niet met
haar snuit tegen een scherm tikken (het was het touch screen taak)
Shapen duurt 2 weken = de muis leren dat wanneer ze een stimulus op
het scherm aantikken met hun snuit tot een beloning zal leiden
Bij de shaping wordt er slechts gebruik gemaakt van 1 stimuli
o Dan pas kan er begonnen worden met de echte training en wordt er
gewerkt met 2 stimuli
o Vanaf het lichtje aangaat weet de muis dat ze in de testfase is beland en
ze eten kan verdienen
o Links worden de stimuli aangeboden
o Rechts krijgt zee ten
5
, o De muis staat op dieet, want anders verkrijgt men dit effect niet
Conclusie:
o Gezonde muizen lossen dit zonder problemen op
o Wanneer er een laesie wordt toegebracht aan de hippocampus gaan ze
problemen hebben met het oplossen van deze taak
6
, Het voordeel van deze taak is dat deze een hoge translatonele waarde heeft
Want mensen met Alzheimer of andere pathologieën kunnen touch screen
experimenten uitvoeren
Verglijkbare resultaten tussen muizen met een laesie die cognitieve
achteruitgang veroorzaakt
o Ze hebben meer trials nodig
1.9. Laboratorium muis
PROS:
o Excellent model voor ontwikkeling zoogdier
o 99% genen gedeeld met mensen
o Genoom volledig gesequenced
Het is volledig in kaart gebracht
o Genetische manipulaties makkelijk te induceren
o Klein en goedkoop te houden
o 10-15 pups per nest, eens per maand
o Snelle productie en versnelde levensloop
Ze hebben wel een versnelde cyclus, maar het is ongeveer hetzelfde
1.9.1. Muizen versus mensen hersenen
Similariteit
7
, o Genetische bouwstenen zijn 99% dezelfde, dus kan gebruikt worden om
onderliggende functies te onderzoeken
Verschil
o Olfactorische bulp (“uitsteeksels vooraan”) zijn groter bij muizen
Waarom is dat zo?
Een muis moet goed kunnen ruiken (eten vinden, andere dieren
herkennen, …)
o Hippocampus is ook geconserveerd bij muizen
o Prefrontale cortex is kleiner bij muizen
1.9.2. Muizenonderzoek
Voordelen
o Door gelijkaardige ontwikkeling hersenen delen muizen vele kenmerken en
karakterstieken met menselijke hersenfuncties zoals angst, honger,
circadiane ritme (= slaap en waak ritme), leren en geheugen
Circadiaanse ritme wordt bij de muis omgekeerd naar dat van de
natuur, want anders zouden onderzoekers ’s nachts moeten werken
omdat muizen nachtdieren zijn
o Standaardisatie mogelijk
We kunnen exact dezelfde muizen van dezelfde kooien op hetzelfde
dieet zetten
Dit kunnen we bij de mens nooit doen. We kunnen die niet heel
zijn/haar leven op hetzelfde dieet zetten
o 1 facet in isolatie bestuderen
Bv. het effect van oefening
Nadelen
o Lab vs natuurlijke omgeving
Er is in Syberië wel een lab die wilde muizen bestudeerd. Die hebben in
kaart gebracht hoe ze leven in hun natuurlijke habitat. Ze bestuderen
hoe ze hun weg zoeken in tunnels
Deze mogelijkheid hebben wij niet en wij onderzoeken ze in een labo
dus in een testomgeving met andere testen
o Geen zelfbewustzijn, reflectie
Declaratief geheugen kan niet gemeten worden bij muizen dus men
moet ervan uit gaan dat we het kunnen afleiden uit de testen
Bij mensen kunnen we vragen “wat denk je” of “wat voel je”
8
The benefits of buying summaries with Stuvia:
Guaranteed quality through customer reviews
Stuvia customers have reviewed more than 700,000 summaries. This how you know that you are buying the best documents.
Quick and easy check-out
You can quickly pay through credit card or Stuvia-credit for the summaries. There is no membership needed.
Focus on what matters
Your fellow students write the study notes themselves, which is why the documents are always reliable and up-to-date. This ensures you quickly get to the core!
Frequently asked questions
What do I get when I buy this document?
You get a PDF, available immediately after your purchase. The purchased document is accessible anytime, anywhere and indefinitely through your profile.
Satisfaction guarantee: how does it work?
Our satisfaction guarantee ensures that you always find a study document that suits you well. You fill out a form, and our customer service team takes care of the rest.
Who am I buying these notes from?
Stuvia is a marketplace, so you are not buying this document from us, but from seller Jenvdevo. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $3.78. You're not tied to anything after your purchase.
Can Stuvia be trusted?
4.6 stars on Google & Trustpilot (+1000 reviews)
80796 documents were sold in the last 30 days
Founded in 2010, the go-to place to buy study notes for 14 years now