JoVE Logo
Authors
Contact Us

Sign In

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

In This Article

  • Summary
  • Abstract
  • Introduction
  • Protocol
  • النتائج
  • Discussion
  • Disclosures
  • Acknowledgements
  • Materials
  • References
  • Reprints and Permissions

Summary

السلوك مثل القلق الفئران اختبارها من قبل مرتفعة بالإضافة إلى المتاهة يختلف جداً حسب بيئة الاختبار. هنا نعرض كيف تؤثر إعدادات الجهاز، لا سيما هيكل الذراع، السلوك في المتاهة، ونشرح بروتوكول موثوق بها للكشف عن آثار المخدرات والمركنه. هذا التقرير سوف تسهم البحوث القلق.

Abstract

مرتفعة بالإضافة إلى اختبار المتاهة اختبار سلوكية لتقييم القلق الحيوان في القوارض. على الرغم من أن يتم تطبيق هذا الاختبار على نطاق واسع في مجال العلوم السلوكية، غالباً ما تقدم نتائج متضاربة من مختبرات مختلفة. لتحديد أسباب النتائج المختلفة، ركزنا سابقا على ميزات الذراع، والتي تختلف بين المختبرات، معظمها لا سيما الوجود/عدم وجود الحواف على الجانبين لفتح الأسلحة والشفافية/التكتم من الجدران المغلقة الذراع. في تقرير سابق، استخدمنا حاوية تصميم مخصص لمقارنة سلوك الفئران على تركيبات مختلفة من التصاميم ذراع مفتوحة ومغلقة تحت ظروف تجريبية مماثلة إلا، وأظهرت أن الاختلافات في الميزات الذراع تتداخل مع التجريبية النتائج. باختصار، فتح الذراع الحواف السلوك مثل القلق زيادة كبيرة في الفئران، بينما الأسلحة شفافة قد انخفضت أيضا هذا السلوك. وعلاوة على ذلك، نحن التحقق من حساسية الكشف عن أعلى من تأثير دواء والمركنه في مزيج من ذراع مفتوحة لا ليدجيد + كامد الذراع مغلقة مسورة بالمقارنة مع مزيج من ذراع مفتوحة ليدجيد + الذراع مغلقة مسورة شفافة. وفي هذا التقرير، نقدم البروتوكول مرتفعة بالإضافة إلى اختبار المتاهة، جنبا إلى جنب مع مناقشة للنتائج الرئيسية من التقرير السابق، ولدينا الخبرة التجريبية. ونحن نعتقد أن هذا التقرير سوف توفر معلومات مفيدة للباحثين الذين استخدمت أو الذي تخطط لاستخدام مرتفعة بالإضافة إلى متاهة في دراساتهم.

Introduction

يتزايد عدد المرضى الذين يعانون من اضطرابات المزاج، بما في ذلك اضطراب القلق والاكتئاب. على الرغم من أن تطوير هذه الاضطرابات تشمل العوامل الوراثية والبيئية على السواء، الآليات المسببة للأمراض مفصلة ليست مفهومة تماما1. ولذلك، يحتاج البحث إلى التركيز على كشف الآليات الكامنة لاضطرابات المزاج، فضلا عن تطوير الأدوية الفعالة التي لها آثار جانبية أقل.

الاختبارات السلوكية للحيوانات المختبرية مفيدة للتحقيق في وظيفة أعلى الدماغ، بما في ذلك العاطفة. النتائج التجريبية كما سلوك الحيوانات اختلافاً كبيرا، كثيرا ما تختلف بين المختبرات، حتى ولو كان عبئا فطري متطابقة المستعملة2. وهكذا، يحتاج الباحثون أيضا لفهم السمات الأساسية للأجهزة التجريبية التي تعتمد من أجل تقديم نتائج موثوقة ودقيقة في المختبر.

مرتفعة بالإضافة إلى اختبار المتاهة أنشئت أصلاً لدراسة مفاعليه عاطفية في القوارض3،4. الجهاز برمته هو 500 ملليمتر عادة ما تقع فوق الأرض، ويتكون من فتح اثنين واثنين من الأسلحة المغلقة التي تجعل شكل زائد. قياسات لاستكشاف الذراع (بما في ذلك مدة وتواتر الإدخالات في كل ذراع)، المسافة السلوكيات سافر، والمحدد مثل تسجل الموقف حضور امتدت من تعرض الحيوانات خلال فترات المراقبة. بهذه التدابير، يقدر القلق الحيوانية كأحد نتائج تجريبية.

مرتفعة بالإضافة إلى اختبار المتاهة هي المستخدمة في جميع أنحاء العالم، ولكن ليس جميع المختبرات استخدام نفس جهاز تصميم5،6، وهذه الاختلافات قد تؤثر على نتائج تجريبية. على سبيل المثال، تشمل الاختلافات في وجود أو عدم وجود الحواف على طول أذرع مفتوحة و/أو استخدام جدران شفافة أو معتمة للأسلحة مغلقة5،6. الحواف على طول فتح الأسلحة واستخدام جدران شفافة للأسلحة مغلقة وضعت لمنع الحيوانات التي تقع قبالة جهاز7، وتيسيرا للملاحظات السلوكية داخل الأسلحة مغلقة، على التوالي8،9. على الرغم من أن هناك بعض الدراسات التي درست الاختلافات هيكل الذراع كيف الفردية قد تؤثر على القدرة على الكشف عن القلق الحيواني1،2،،من510،11 ، لم يتم بعد التحقيق الآثار المجتمعة لميزات الذراع مغلقة (جدران شفاف/معتم) وفتح (مع/بدون حافة قصيرة) على سلوك الحيوانات.

في تقرير صدر مؤخرا، ناقشنا تأثير مجموعات هذه التصاميم الذراع على السلوك مثل القلق في12من الفئران. باختصار، فتح الذراع الحواف السلوك مثل القلق زيادة كبيرة في الفئران، بينما الأسلحة شفافة قد انخفضت أيضا هذا السلوك. وعلاوة على ذلك، يمكننا التحقق من أعلى حساسية الكشف عن تأثير دواء والمركنه في مزيج من ذراع مفتوحة لا ليدجيد + كامد الذراع مغلقة مسورة بالمقارنة مع مزيج من ذراع مفتوحة ليدجيد + الذراع مغلقة مسورة شفافة. في هذا التقرير، نحن سوف يعرض لنا البروتوكول المتعلق رفع بالإضافة إلى متاهة اختبار، معا مع مناقشة للنتائج الرئيسية من التقرير السابق. ونحن نعتقد أن هذا التقرير سوف توفر معلومات مفيدة لأولئك الذين قد استخدمت أو الذي تخطط لاستخدام مرتفعة بالإضافة إلى متاهة في دراساتهم.

Protocol

وافقت جميع الإجراءات التجريبية المذكورة هنا برعاية الحيوان المؤسسية واستخدام اللجنة لجامعة ميجي (IACUC 14-0002(1)). تم إعداد الحيوانات المستخدمة في نتائج تمثيلية كما يلي: الفئران الذكور سبراغ داولي-تم شراؤها من شركة حيوانات مختبرية ويسكنون في مجموعات من الحيوانات 4 في قفص الفئران القياسية (مم × H250 × D410 W200) لمدة أسبوع واحد على الأقل قبل البدء التجربة السلوكية. وأبقى على غرفة السكن الحيوان في الظروف المحيطة قياسية للضوء (12:12 جدول فاتح/داكن مع أضواء على الساعة 10:00 h)، ودرجة حرارة الغرفة (25.0 ± 0.5 درجة مئوية)، والرطوبة (55 ± 10%)، والتهوية (10 مرات/h)، والحيوانات متواصلة للحصول على الغذاء ( أورينتال الخميرة Co. Ltd.، طوكيو، اليابان) والمياه. وأبقى الحيوانات في قفص الفئران قياسية (W410 x D250 x H200 مم، تويوريكو المحدودة، ايتشى، اليابان) مع ورقة الفراش (ألفا-حديد الاختزال المباشر، كوربوراتين LSG، طوكيو، اليابان).

1-ارتقى بالإضافة إلى اختبار المتاهة

  1. إعداد plus مرتفعة المتاهة الجهاز في حاوية مخصصة (W1، 500 × D1، 500 × H2، 000 ملم) (الشكل 1A) مع إطار معدني على شكل زائد 500 ملم فوق الأرض لدعم التشغيل الطريق الأسلحة (الشكل 1B)، الإضاءة في السقف الحاوية على إلقاء الضوء على سطح المتاهة لشدة الضوء المطلوبة (الشكل 1)، وكاميرا فيديو رقمية في سقف المركز لتمكين مراقبة فيديو حية من الاختبارات السلوكية (الشكل 1).
  2. إصلاح الأسلحة (L500 x W100 مم) في إطار على شكل زائد، ومن ثم إصلاحها المنبر المركزي مربعة (W100 x D100 مم) في مركز الأسلحة الأربعة (الشكل 1 --و).
    ملاحظة: في المختبر، لدينا نوعين من الأسلحة مفتوحة (L500 x W100 مم) وهناك نوعان من الأسلحة مغلقة (L500 W100 x H450 مم) (الشكل 1). الأسلحة مغلقة الجدران أما شفافة أو معتمة (الشكل 1)، وهي مصممة أذرع مفتوحة مع أو بدون حافة قصيرة (إتش 5 مم، الشكل 1E). يتم وضع منهاج وسط ساحة (مم × D100 W100) في مركز الأسلحة الأربعة (الشكل 1 --و). وهكذا، يمكن إعداد المجموعات الأربع التالية من الأسلحة وفقا للأغراض التجريبية: فتح الأسلحة مع الحواف + الأسلحة مغلقة مع الجدران شفافة (الحواف/شفاف)، أذرع مفتوحة مع الحواف + الأسلحة مغلقة مع الجدران المعتمة (الحواف/معتم)، فتح الأسلحة دون الحواف + الأسلحة مغلقة مع الجدران شفافة (لا-الحواف/شفاف)، وفتح الأسلحة دون الحواف + الأسلحة مغلقة مع كامد الجدران (لا-الحواف/معتم). سطح المدرج الذراع الأسود، لتمكين الحيوان أفضل تتبع ببرمجيات تحليل السلوك الآلي، كما هو موضح في القسم 2، "التحليل السلوكي".
  3. ضبط شدة الإضاءة على سطح الجزء القاصي نهاية كل ذراع والمنبر المركزي لحوالي 100 لوكس.
  4. قبل كل اختبار، تنظيف الجهاز برمته مع محلول الإيثانول 70% ويمسح بماء مقطر.
  5. انقر فوق الزر "تسجيل" مسجل على القرص الثابت لبدء تشغيل كاميرا الفيديو الرقمية التي سيقوم بتسجيل السلوك للفئران للفيديو التصوير التحليل الوارد وصفها في القسم 2، "التحليل السلوكي".
  6. ضع حيوان على منصة المركزية التي تواجه ذراع مفتوحة والسماح بالتنقيب مجاناً على الجهاز لمدة 5 دقائق.
  7. انقر فوق "زر إيقاف" مسجل القرص الثابت لإنهاء التسجيل.
  8. حساب العدد من البراز وأورينيشنز بعد عودته الحيوان تم اختبارها في غرفة السكن الحيوان.
  9. كرر الخطوة 1، 4 حتى نهاية التجربة.
    ملاحظة: يتم تشغيل اختبار جافة دائماً قبل بدء كل تجربة للتحقق من أن كافة الإعدادات تجريبية يتم إعداد بشكل صحيح قبل أن يتعرض أي الحيوانات التجريبية للظروف التجريبية. خلاف ذلك، بعض الحيوانات، ولا سيما الحيوان الأولى قد تواجه ظروف بيئية مختلفة (مثلاً، الضوضاء الناجمة عن ربما المجرب أثناء العظة التلاعب و/أو الحيوان ربما خلفتها الحيوانات المختبرة سابقا).
    ملاحظة: يتم المجربون القرب من الحاوية عندما يجري اختبار حيوان. حتى ولو غير مرئية المجربون وبالتالي، قد لا يزال تكون قادراً على الشعور بها عن طريق الشم و/أو الصوت الفئران.

2-التحليل السلوكية

ملاحظة: التحليل السلوكي يؤديها المراقبة اليدوي والآلي برمجيات التحليل.

  1. المراقبة اليدوية
    1. بعد أن يتم وضع الحيوان على الحافة، مراعاة ما يلي: عدد من الإدخالات (يتم تعريف إدخال على ذراع كمثيل أي عندما تكون جميع آثار أقدام 4 على الذراع)، الوقت المستغرق في كل ذراع، وعدد من الذين حضروا امتدت المواقف التي تواجه ذراع مفتوحة ، بينما تراجع المنبر المركزي نحو ذراع مغلقة.
    2. قياس مدة وتواتر من السلوكيات المحددة أعلاه بساعة توقيت وعدد مرات لمدة 5 دقائق، بدءاً من عندما يتم إغلاق أبواب الحاوية.
  2. التحليل الآلي
    1. باستخدام برنامج البرمجيات المتاحة، سجل ما يلي: المسافة سافر، الوقت المستهلك في مختلف المواقف المتعلقة بأذرع مفتوحة (الأجزاء الدانية، المتوسطة والبعيدة من المنبر المركزي)، وإجراء تحليل دقيقة بدقيقة من الوقت المستغرق في فتح وإغلاق الأسلحة.
    2. انقر فوق الزر "ابدأ" برمجيات التحليل الآلي في نفس الوقت تبدأ المراقبة اليدوية (التسجيل ستتوقف تلقائياً إذا تم تعيين تسجيل المدة).
      ملاحظة: التحليل السلوكي البرمجيات المستخدمة في هذه الدراسة المسارات الحيوان عن طريق التباين مع الحقل الخلفية؛ يتم تعريف الحيوان، الذي يتم تعيين حجم ثابت، ككائن أكثر إشراقا والحركة نقطة المركز، وبالتالي يمكن أن تستخدم لتعقب الحيوانات.

النتائج

في الدراسة السابقة، يمكننا مقارنة الآثار المجتمعة للحواف الذراع المفتوحة والشفافية من الجدران المغلقة الذراع على السلوكيات الاستكشافية في متاهة12. الفئران إلى حد كبير قضى وقتاً أقل بكثير على أذرع مفتوحة دون الحواف من شأن الأسلحة مفتوحة مع الحواف (و [1، 60] = 13.4...

Discussion

كما يزيد عدد المرضى الذين يعانون من الاضطرابات النفسية، بما في ذلك اضطراب القلق،، من المهم تطوير الدراسات المتطورة لتحسين فهم الآلية الأساسية للقلق. ولتحقيق ذلك، من المهم أيضا تحسين الإجراءات التجريبية. ولذلك، لتحسين تطبيق مرتفعة بالإضافة إلى اختبار المتاهة، وقد أثبتنا تأثير الميزات ال...

Disclosures

الكتاب ليس لها علاقة بالكشف عن.

Acknowledgements

الكتاب أود أن أشكر السيد اكيهيرو هيرانو لمساعدته في إنتاج أجهزة مخصصة. المؤلف يود أن يشكر السيد تاكاهاشي كوسوكي والسيد شينغو ناكاجيما للمساعدة التقنية التي تقدمها. هذا العمل كان يدعمها البحث على مخاطر المواد الكيميائية والصحة ومختبر العلوم منح البحوث، وزارة الصحة، العمل والرعاية الاجتماعية، اليابان (H25-كاجاكو-إيبان-003) وألف "منحة مشروع البحوث" بمعهد العلوم والتكنولوجيا ميجي جامعة، اليابان.

Materials

NameCompanyCatalog NumberComments
Customized container (W1500 × D1500 × H2000 mm)NANAHandmade by Mr. Akihiro Hirano
LightingNANAHandmade by Mr. Akihiro Hirano
Elevated plus maze apparatusNANAHandmade by Mr. Akihiro Hirano
Digital video cameraWatecWAT-250D2Any suitable video camera can be attached to a hard disk recorder for recording tracking profiles.
Hard disk recorderTOSHIBARD-R200Any suitable hard disk recorder can be attached to the digital video camera.
Sprague-Dawley ratsCharles River Laboratories Japan, Inc.NAAny suitable rats can be used for your study
Standard rat cageToyorikoTP-105Any suitable rat cage be used for your study
Instrument to measure light intensityAS ONE1-5818-02Any suitable instrument to measure light intensity
EthoVision XT version 8.0NoldusNAAny suitable software to measure animal behavior
DiazepamTaiyo Pharmaceutical Industry1124402A2061Any suitable drug can be used for your study
Tween 80Wako Pure Chemical Industries9005-65-6Any suitable drug can be used for your study

References

  1. Nestler, E. J. Role of the Brain's Reward Circuitry in Depression: Transcriptional Mechanisms. Int Rev Neurobiol. 124, 151-170 (2015).
  2. Crabbe, J. C., Wahlsten, D., Dudek, B. C. Genetics of mouse behavior: interactions with laboratory environment. Science. 284 (5420), 1670-1672 (1999).
  3. Handley, S. L., Mithani, S. Effects of alpha-adrenoceptor agonists and antagonists in a maze-exploration model of 'fear'-motivated behaviour. Naunyn Schmiedebergs Arch Pharmacol. 327 (1), 1-5 (1984).
  4. Pellow, S., Chopin, P., File, S. E., Briley, M. Validation of open:closed arm entries in an elevated plus-maze as a measure of anxiety in the rat. J Neurosci Methods. 14 (3), 149-167 (1985).
  5. Violle, N., Balandras, F., Le Roux, Y., Desor, D., Schroeder, H. Variations in illumination, closed wall transparency and/or extramaze space influence both baseline anxiety and response to diazepam in the rat elevated plus-maze. Behav Brain Res. 203 (1), 35-42 (2009).
  6. Hogg, S. A review of the validity and variability of the elevated plus-maze as an animal model of anxiety. Pharmacol Biochem Behav. 54 (1), 21-30 (1996).
  7. Martinez, J. C., Cardenas, F., Lamprea, M., Morato, S. The role of vision and proprioception in the aversion of rats to the open arms of an elevated plus-maze. Behav Processes. 60 (1), 15-26 (2002).
  8. Anseloni, V. Z., Brandao, M. L. Ethopharmacological analysis of behaviour of rats using variations of the elevated plus-maze. Behav Pharmacol. 8 (6-7), 533-540 (1997).
  9. Anseloni, V. Z., Motta, V., Lima, G., Brandao, M. L. Behavioral and pharmacological validation of the elevated plus maze constructed with transparent walls. Braz J Med Biol Res. 28 (5), 597-601 (1995).
  10. Hagenbuch, N., Feldon, J., Yee, B. K. Use of the elevated plus-maze test with opaque or transparent walls in the detection of mouse strain differences and the anxiolytic effects of diazepam. Behav Pharmacol. 17 (1), 31-41 (2006).
  11. Fernandes, C., File, S. E. The influence of open arm ledges and maze experience in the elevated plus-maze. Pharmacol Biochem Behav. 54 (1), 31-40 (1996).
  12. Horii, Y., Kawaguchi, M. Higher detection sensitivity of anxiolytic effects of diazepam by ledge-free open arm with opaque walled closed arm elevated plus maze in male rats. Behav Brain Res. 294, 131-140 (2015).
  13. Santos, R. O., et al. Evaluation of the effect of acute sibutramine in female rats in the elevated T-maze and elevated plus-maze tests. Basic Clin Pharmacol Toxicol. 114 (2), 181-187 (2014).
  14. Lynn, D. A., Brown, G. R. The ontogeny of anxiety-like behavior in rats from adolescence to adulthood. Dev Psychobiol. 52 (8), 731-739 (2010).
  15. Horii, Y., et al. Male Hatano high-avoidance rats show high avoidance and high anxiety-like behaviors as compared with male low-avoidance rats. Exp Anim. 61 (5), 517-524 (2012).
  16. Walf, A. A., Frye, C. A. The use of the elevated plus maze as an assay of anxiety-related behavior in rodents. Nat Protoc. 2 (2), 322-328 (2007).
  17. Yang, Y., et al. Behavioral and pharmacological investigation of anxiety and maternal responsiveness of postpartum female rats in a pup elevated plus maze. Behav Brain Res. 292, 414-427 (2015).
  18. Albani, S. H., et al. Behavior in the elevated plus maze is differentially affected by testing conditions in rats under and over three weeks of age. Front Behav Neurosci. 9, 31 (2015).

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Explore More Articles

136

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Contact Us

Recommend to library

JoVE NEWSLETTERS

Research

Education

Authors

Librarians

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved