Diese Arbeit wurde von der Ontario Mental Health Foundation, dem Natural Sciences and Engineering Research Council in Kanada und Med Associates Inc. finanziert

1. Protokoll-Design <ol><li> Kalibrierung: Vor einer Reihe von Experimenten, die Lautsprecher kalibrieren. Dies ist wichtig, dass Lautsprecher die exakte Volumen, das durch den Experimentator festgelegt wurde. Auch kalibrieren die Empfindlichkeit des Wandlers Plattform der Schreckreaktion Boxen nach den Lieferanten der Bedienungsanleitung. Der Wandler wandelt die vertikale Bewegung der Plattform in ein Spannungssignal. Stellen Sie sicher, dass es keine laufenden Versuche bei der Kalibrierung des Systems, und dass alle Boxen die gleiche Weise kalibriert. </li><li> i / o-Funktion: Wenn neue Stämme von Mäusen oder Ratten gemessen werden, eine Eingabe / Ausgabe-Funktion festgelegt werden. Nach einer Eingewöhnungszeit von 5-10 Minuten mit einem konstanten Hintergrund weißes Rauschen von 65 bis 68 dB (siehe unten), sollten erschrecken Reize (20 ms weißes Rauschen) alle 20 sec angezeigt werden, beginnend bei etwa 70-75 dB. Startle Reizintensität wird zwischen den einzelnen Stimulus um 2-5 dB werden bis zum Erreichen 120-130 dB, was in 10-30 Studien mit erschrecken Stimuli (siehe Abbildung 1). </li><li> Protokoll-Struktur: Habituation und Vorpuls Hemmung kann innerhalb eines Protokolls gemessen werden. Das Protokoll wird in ein Akklimatisierungsperiode unterteilt, einen Block I (Gewöhnung), unmittelbar gefolgt von einem Block II (PPI, Abbildung 2). Vor der Messung Vorpuls Hemmung, sollten die Tiere immer unterziehen erschrecken Gewöhnung, so dass erschrecken Dämpfungen durch Gewöhnung nicht mit PPI-Messungen stören. </li><li> Akklimatisierungsperiode: Jedes Mal, wenn ein Tier getestet wird, wird es erst erfährt eine Gewöhnungsphase, um auf der Tierhalter, erschrecken Box und Hintergrundgeräusche anzupassen. Während einer 5-10 Minuten Eingewöhnungszeit, die ständige Geräuschkulisse von 65-68dB weißes Rauschen (je nach dem Lärm der Umwelt) wird angezeigt, aber keine Schreckreaktion Reize. Während dieser Phase wird das Tier zu beruhigen, zu stoppen, um die Umwelt zu erforschen und zu stoppen bewegen. </li><li> Block I Gewöhnung: Für kurzfristige Gewöhnung (STH), zwischen 30 -100 erschrecken Reize sollte auf dem Hintergrund angewendet werden. Startle Reize werden in der Regel weiße Geräusche von 20 ms Dauer und sehr steilen Anstieg Zeiten (0, falls möglich). Die Intensität ist ideal an den Datenträger, auf dem die I / O-Funktion erreicht die Hochebene von maximal Schreckreaktion, allgemein bei 105 bis 115 dB. Die Intervalle zwischen den einzelnen Studien sollte entweder immer 20 sec oder randomisierte zwischen 10 und 30 sec (siehe Diskussion und Abbildung 3). </li><li> Block II Vorpuls Hemmung: Um PPI, Studien mit einer Schreckreaktion Puls allein und Studien mit einer Vorpuls Maßnahme sind in Block II pseudorandomized. Hintergrundgeräusche und erschrecken Reiz sind die gleichen wie in Block I. Die Vorpuls ist ein weißes Rauschen von 4 ms Dauer und auch steile Anstieg der Zeit. Zwei Parameter können variiert werden: die Interstimulus Intervall zwischen Vorpuls und erschrecken Puls und die Intensität der Vorpuls (siehe Diskussion). Wir schlagen vor, gemeinsam mit zwei verschiedenen Vorpuls Intensitäten (75 und 85 dB) und zwei verschiedene Interstimuluszeiten (30 ms und 100 ms). So gibt es vier verschiedene Vorpuls-Puls-Studien sowie die Schreckreaktion Puls allein Studien zu pseudorandomized und angezeigt 10 Mal, davon 50 Studien beträgt. Inter-Studie Intervalle können entweder 20 Sekunden oder randomisiert werden zwischen 10 und 30 sec (siehe Diskussion). In einigen Fällen kann es vorteilhaft sein, ein Sechstel Art von Studien, die eine Vorpuls allein Studie ist (siehe Diskussion und Abbildung 4) hinzufügen. </li><li> Langfristige Gewöhnung: Um LTH zu messen, das gesamte Protokoll wird auf mindestens fünf aufeinander folgenden Tagen ausgeführt werden. Alternativ kann nur der Akklimatisierung Phase und blockieren konnte ich laufen, jedoch werden, um LTH sehen, Block I sollte mindestens erschrecken 100 Reize enthalten. Die Präsentation von 30 Reize pro Tag führt zu sehr wenig oder gar keine LTH in den meisten Tieren, vor allem bei Mäusen. Läuft sollte auf etwa der gleichen Zeit des Tages, da Schreckreaktion Amplituden mit dem Tagesgang schwanken. </li></ol> 2. Handhabung und Akklimatisierung der Tiere Es gibt große Unterschiede in der Handhabung und Akklimatisierung von Ratten im Vergleich zu Mäusen. Mäuse werden in das entsprechende Tier-Halter (sie sollten nicht eingeschränkt werden) für 2-5 Minuten mit Hintergrundgeräuschen, aber keine Schreckreaktion Reize (Akklimatisierung Phase des Programms) platziert werden. Dieses Verfahren sollte 3-5 mal wiederholt werden, einmal oder zweimal täglich, bis Kot und Urin in der Maus Inhaber nicht oder erheblich verringert werden. Tierhaltung sollte immer ersetzt oder gereinigt werden, nachdem ein Tier entfernt wird. Ratten sollte mindestens drei Sitzungen 17 behandelt werden. Am Ende des dritten Umgang mit Sessions werden sie in eine geeignete Tierhalter (keine zurückhalten) gelegt und Hintergrundgeräusche für einige Minuten. Nach dem Entfernen, können sie mit Sonnenblumenkernen belohnt werden, um p Formositive Assoziationen mit dem Testverfahren. Dieses Verfahren wird noch zweimal wiederholt, schrittweise Erweiterung der Akklimatisation Zeit, bevor das gesamte Protokoll ausgeführt wird. Für den Test-Sessions, die Tiere in allen Kammern angeordnet sind, verschlossenen Türen und das Protokoll mit Akklimatisierung Phase, Block I und Block II ausgeführt wird. Wenn es verschiedene Gruppen von Tieren (Injektionen, Genotypen) sind, sollten sie gemischt werden oder randomisierte über die verschiedenen Läufe und den verschiedenen Feldern. Wenn ein Tier immer wieder getestet wird (zB mit verschiedenen Behandlungen), sollte es in der gleichen Box erneut getestet werden. Für wiederholte PPI Tests an Ratten, empfehlen wir auch eine ganze Protokoll laufen, bevor die eigentliche Datenerfassung erfolgt. PPI verbessert oft zwischen dem ersten und dem zweiten Test-Session (PPI Lernen), und bleibt konsequent danach. Es entfällt auch ein großer Teil der LTH. 3. Data Analysis <ol><li> Kurzfristige Gewöhnung: Für kurzfristige Gewöhnung Analyse, alle erschrecken Reaktionen von Block I werden für jedes Tier aufgetragen. Wenn die Tiere innerhalb einer Gruppe ähnlich Schreckreaktion Amplituden haben, können Werte zwischen Tieren gemittelt werden. In den meisten Fällen unterscheiden sich jedoch absolute erschrecken Amplituden erheblich zwischen Tieren und erschrecken Ebenen sind nicht normal verteilt. In diesem Fall ist es sinnvoller, die Daten jedes Tieres zu seiner ersten normalisieren, oder der Durchschnitt der ersten beiden, erschrecken Reaktionen in Block I (Tiere manchmal schlafe während der Akklimatisierung Phase, die in eine niedrige erste Schreckreaktion und eine hohe Sekunden erschrecken). Die normalisierten Daten können dann über alle Tiere gemittelt werden, um den Verlauf der Gewöhnung Grundstück. Für eine quantitative Beurteilung der Höhe der Gewöhnung, kann eine Punktzahl berechnet für jedes Tier, z. B. dem Durchschnitt der letzten 10 erschrecken Antworten der Durchschnitt der ersten beiden Antworten (Abb. 6) aufgeteilt werden. </li><li> Vorpuls Hemmung: Für die Analyse Vorpuls Hemmung, hat die Daten von Block II nach der Art der Prüfung (z. B. durch den Export aller relevanten Daten Spalten in Excel und sortieren Vorpuls Intensität und Dauer der ISI) sortiert werden. Die zehn Spuren pro Art der Studie werden dann gemittelt, und die daraus resultierenden Werte für die Vorpuls-Puls-Studien werden durch die Schreckreaktion Puls allein dividiert und mit 100 multipliziert. Dies zeigt die Menge der verbleibenden Schreckreaktion (in Prozent des Ausgangswertes zu erschrecken) unter verschiedenen Bedingungen Vorpuls für jedes Tier. Baseline Schreckreaktion (Puls allein) ist zu 100%. Diese Werte können dann über Tiere einer Gruppe gemittelt und aufgetragen (Abb. 7a) werden. Alternativ kann der Betrag von PPI durch Subtraktion der verbleibenden Schreckreaktion aus 100% (Abbildung 7b) dargestellt werden. Bitte beachten Sie: wenn Sie PPI vergleichen in verschiedenen Gruppen von Tieren, sollten Sie immer auch berichten, ob es einen Unterschied in Baseline erschrecken Amplituden, zB durch den Vergleich der absoluten erschrecken Amplituden der Schreckreaktion Puls allein Studien (oder erschrecken Amplituden in Block I) . </li><li> Langfristige Gewöhnung: Um zu analysieren, LTH den ersten beiden Antworten von Block I des Tages werden gemittelt und aufgetragen über dem Minimum von fünf aufeinander folgenden Testfahrten. Damit entfällt die Möglichkeit, dass die Unterschiede in STH das Ergebnis der LTH-Analyse beeinflussen. Wenn festgestellt wurde, dass eine Behandlung / Gen wirkt sich nicht auf STH, alternativ alle Antworten in Block kann ich einfach für jeden Tag gemittelt werden und geplottet werden. LTH kann durch die Berechnung einer Gewöhnung des Gastes, wo die letzten Tage Wert &#39;Wert vom ersten Tage verteilt ist &quot;und mit 100 multipliziert quantifiziert werden, so dass der Prozentsatz der anfänglichen Schreckreaktion Ebene nach LTH wird angezeigt übrig. Habituation Punktzahl kann dann über Tiere (Abbildung 8) gemittelt werden. </li></ol> 4. Repräsentative Ergebnisse: <ol><li> i / o-Funktion: Nagetiere normalerweise beginnen ab einem Volumen von 85-90 dB auf Schreckreaktion (mit 20 ms Dauer, weißes Rauschen). Die Schreckreaktion mit zunehmendem Volumen und in der Regel erreicht ein Maximum bei 100-110 dB. Wenn Tiere erheblich von diesen Werten könnte Tiere Hörvermögen oder motorische Fähigkeiten gestört haben. Typische I / O-Funktionen sind in Abbildung 5 dargestellt. </li><li> Kurzfristige Gewöhnung: Gut verarbeitet Ratten normalerweise gewöhnen, um rund 60% ihres anfänglichen Schreckreaktion, allerdings gibt es große individuelle Unterschiede und auch unterschiedliche Stämme. Die stärkste Gewöhnungseffekt tritt in der Regel innerhalb der ersten paar Reize. Mäuse in der Regel gewöhnen weniger als Ratten (in der Regel um ca. 80%), aber unterschiedliche Stämme können sehr groß sein. Ein typisches Gewöhnung Kurs ist in Abbildung 6 dargestellt. </li><li> Vorpuls Hemmung: Die meisten Ratten zeigen PPI von rund 90% mit einer optimalen Vorpuls (85dB, 4 ms, weißes Rauschen). PPI ist sehr robust und individuelle Unterschiede sind relativ klein mit diesen experimentellen Einstellungen. Niedrigere Volumen prepulsesErtrag weniger PPI und mehr Variabilität (auch innerhalb eines Tieres), sondern auch zu sein scheint anfälliger für pharmakologische oder genetische Manipulationen. Verschiedene PPI Ergebnisse sind in Abbildung 7 dargestellt. </li><li> Langfristige Gewöhnung: Langfristige Gewöhnung kann sich über mehrere Testläufe beobachtet werden. LTH ist sehr robust in Ratten. In Mäusen, bedarf es oft der Präsentation viel erschrecken Reize in jeder Sitzung, um LTH zu beobachten. Typische LTH Ergebnisse sind in Abbildung 8 zu sehen. </li></ol><img alt="Abbildung 1" src="/files/ftp_upload/3446/3446fig1.jpg" /> Abbildung 1. Stimulus-Protokoll für die I / O-Funktion. Nach einer Eingewöhnungszeit von 5-10 min. mit 65 dB Schalldruckpegel (SPL) Hintergrundgeräusche und nicht erschrecken Reize (nicht dargestellt), sind 20 ms weißes Rauschen Reize alle 20 sec vorgestellt. Die Intensität steigt allmählich von 75 bis 130 dB in 5 dB-Schritten (bg = background noise). <img alt="Abbildung 2" src="/files/ftp_upload/3446/3446fig2.jpg" /> Abbildung 2. Protocol Struktur für den kombinierten Gewöhnung und PPI-Messung. Während der gesamten Protokoll, ist eine ständige Geräuschkulisse von 65 dB aufgetragen. Es ist eine Akklimatisierung von 5-10 min. ohne weitere Stimulation. Unmittelbar danach wird die Gewöhnung um 30-100 erschrecken Reize (Block I, siehe Abb. 3) getestet. Dieser wird sofort von PPI-Tests (Block II, siehe Abbildung 4). <img alt="Abbildung 3" src="/files/ftp_upload/3446/3446fig3.jpg" /> Abbildung 3. Stimulus-Protokoll für die Messung Gewöhnung (Block I). Ein Beispiel für eine typische Block I für die Prüfung kurzfristig Gewöhnung wird angezeigt. Es besteht aus 30 100 identischen Studien, in denen ein 20 ms 105 dB weißes Rauschen mit einer 0 Anstiegszeit mit einem inter-trial-Intervall (ITI) von 20 sec präsentiert wird. Abweichungen von diesem Protokoll können höhere erschrecken Reizstärken oder variable ITIs <img alt="Abbildung 4" src="/files/ftp_upload/3446/3446fig4.jpg" /> Abbildung 4. Stimulus-Protokoll für die Messung PPI (Block II). Ein Beispiel für ein typisches Teil eines Blocks II zur Prüfung von PPI wird angezeigt. Block II besteht aus 5-6 verschiedenen Prozess-Typen, die jeweils 10 Mal präsentiert in einer pseudorandomized bestellen. Hier sind zwei verschiedene Vorpuls Intensitäten (75 dB und 85 dB) und zwei verschiedene Interstimuluszeiten (ISIS, 30 und 100 ms) getestet. Startle Reiz allein Studien und Vorpuls allein Studien durchsetzt sind. Dieser Block hätte 6x10 = 60 Versuche. Prepulses sind 4 ms weißes Rauschen Impulse mit 0 Anstiegszeit. Abweichungen von diesem Protokoll in variable ITIs, höhere erschrecken Reizstärken, verschiedene Vorpuls Intensitäten und / oder Laufzeiten und unterschiedliche ISIs zwischen Vorpuls und Puls bestehen. <img alt="Abbildung 5" src="/files/ftp_upload/3446/3446fig5.jpg" /> Abbildung 5. Beispiel für eine I / O-Funktion. Die Input / Output-Kurven von 11 einzelnen Mäusen des gleichen Stammes sind grau dargestellt. In diesem Fall unterscheiden sich die einzelnen erschrecken Amplituden erheblich (erschrecken Antworten sind in willkürlichen Einheiten). Die durchgezogene schwarze Linie zeigt die durchschnittliche erschrecken Amplituden und Standardabweichungen bei verschiedenen erschrecken Reizstärken. Diese Mäuse erreichten ihre maximale Schreckreaktion bei rund 105 dB. <img alt="Abbildung 6" src="/files/ftp_upload/3446/3446fig6.jpg" /> Abbildung 6. Beispiel für kurzfristige Gewöhnung Daten. Eine typische durchschnittliche kurzfristige Gewöhnung Kurve von 20 Mäusen gezeigt. Startle Amplituden jeder Maus in Reaktion auf 30 erschrecken Stimuli wurden auf den Mittelwert der ersten beiden erschrecken Antworten in Studien 1 und 2 normiert. Die normalisierten Daten wurden dann in Mäusen gemittelt und die Standardabweichung berechnet. <img alt="Abbildung 7" src="/files/ftp_upload/3446/3446fig7.jpg" /> Abbildung 7 Beispiel für PPI Daten A:.. Gemittelte PPI Daten von 8 Mäusen gezeigt. Die 10 erschrecken allein Studien von Block II wurden für jede Maus gemittelt und die Mittelwerte der anderen Studie Typen als der Prozentsatz der Reiz allein erschrecken Amplituden zum Ausdruck gebracht. Die Abbildung zeigt die Schreckreaktion Amplituden unter verschiedenen Vorpuls Bedingungen. Zwei verschiedene ISIs (30 und 100 ms) und zwei verschiedene Vorpuls Intensitäten (75 und 85 dB) gemessen. B: Gleiche Daten wie in A, aber dargestellt als Menge von PPI in Prozent des Ausgangswertes zu erschrecken. Oben gezeigten Daten wurde von 100 subtrahiert. Diese Mäuse zeigten eine maximale PPI von rund 50%. Bitte beachten Sie, dass das gleiche Protokoll PPI Ertrag in den meisten Rattenstämmen von rund 90%. <img alt="Abbildung 8" src="/files/ftp_upload/3446/3446fig8.jpg" /> Abbildung 8 Beispiel für eine langfristige Gewöhnung Daten A:.. Gemittelte LTH Daten für 18 Mäuse gezeigt. Ter ersten beiden erschrecken Reaktionen in Block I des Tages wurden über alle Mäuse gemittelt. Die relativ große Standardfehler Bars sind in erster Linie durch Unterschiede in der absoluten Schockamplitude zwischen den einzelnen Mäusen verursacht. B: Normierte erschrecken Amplituden von 18 Mäusen über 5 Tage. Um Lärm zu reduzieren, wurden Gruppen von 6 aufeinander folgenden erschrecken Reaktionen in Block I (30 Stimuli) immer pro Tier im Durchschnitt, was in fünf Werte für Block I für jedes Tier pro Tag. Diese wurden für jedes Tier auf den ersten Wert des ersten Tages (100%) normalisiert. Der Mittelwert über alle 18 Tiere wird angezeigt. Es zeigt STH innerhalb jeden Tag, sowie LTH über 5 Tage.

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K., Russig, H., Feldon, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Apomorphine-induced+prepulse+inhibition+disruption+is+associated+with+a+paradoxical+enhancement+of+prepulse+stimulus+reactivity.">Apomorphine-induced prepulse inhibition disruption is associated with a paradoxical enhancement of prepulse stimulus reactivity.</a> Neuropsychopharmacology. 29, 240-248 (2004).</li><li>Csomor, P. 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K., Shannon, H. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+scopolamine+in+comparison+with+apomorphine+and+phencyclidine+on+prepulse+inhibition+in+rats.">Effects of scopolamine in comparison with apomorphine and phencyclidine on prepulse inhibition in rats.</a> Eur J Pharmacol. 391, 105-112 (2000).</li><li>Clark, M. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Impaired+processing+of+complex+auditory+stimuli+in+rats+with+induced+cerebrocortical+microgyria:+An+animal+model+of+developmental+language+disabilities.">Impaired processing of complex auditory stimuli in rats with induced cerebrocortical microgyria: An animal model of developmental language disabilities.</a> J Cogn Neurosci. 12, 828-839 (2000).</li><li>McClure, M. 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Die Produktion dieser Artikel wurde von Med Associates, Hersteller des Gerätes in diesem Artikel verwendet teilweise finanziert.

Variationen der Testprotokoll Modulation der Schreckreaktion Reaktionen sind seit vielen Jahrzehnten in Menschen und Tieren untersucht. Eine Vielzahl von verschiedenen Protokollen haben in der Vergangenheit verwendet. Das aktuelle Protokoll ist ein relativ kurz und einfach durchzuführen Test, der gut funktioniert, bei Nagetieren, aber je nach Fokus des Interesses und früheren Arbeiten über die jeweiligen Fragen, könnte es sinnvoll sein, dieses Protokoll zu variieren, um vergleichbare Daten zu erhalten auf frühere einschlägige Studien. Eine häufige Variante beinhaltet die Zugabe von mehr Vorpuls Intensitäten im Bereich von 3 dB über Hintergrundgeräusche zu 20 dB über Lärm. Auch die Gewöhnung Block in einem kurzen Block von 5-10 Reize vor dem PPI Block aufgeteilt werden, plus einem dritten Block von 5-10 Reize nach dem PPI Block 18-20. Ein gründliches Studium der vorhandenen Literatur vor der Gestaltung eines Testprotokoll ist daher unerlässlich. Die Unterschiede zwischen den Arten und Stämme Schreckreaktion Amplituden und die Höhe der Gewöhnung unterscheiden sich erheblich zwischen den einzelnen Tieren der gleichen Spezies und Stamm, während PPI scheint zu sein, relativ konsistent. Mäuse in der Regel bewegen sich (freiwillig) während der Prüfung, die vielleicht ein Grund, warum ihre Daten in der Regel eine höhere Variabilität als Ratte Daten. Mäuse tun auch nicht so gut wie Ratten zu gewöhnen. Die Unterschiede zwischen den einzelnen Maus oder Ratte Stämme können riesige 21-24, und es kann notwendig sein, Stimulus-Parameter auf die Schreckreaktion Verhalten eines spezifischen Stammes anzupassen, um optimale Ergebnisse zu erzielen. Es sollte vermieden werden, um die gleiche Ausrüstung zu verwenden, um sowohl bei Mäusen und Ratten getestet werden. Wenn es unvermeidbar ist, sollten Geräte gründlich mit Ethanol gereinigt werden. Verstärkungsfaktoren Manchmal gibt es große Unterschiede in den einzelnen erschrecken Reaktionen innerhalb einer Gruppe. Um PPI und Gewöhnung, die Grundlinie oder erste Schreckreaktion Antworten Maßnahme sollte im Idealfall für den größten Teil der Dynamikbereich des Messsystems. Überschwinger sind schädlich, da sie führen zu einer systemischen Fehler, in der Regel unterschätzt die Menge der Gewöhnung oder PPI. Wenn erschrecken Antworten zu klein sind, kann jedoch Modulationen durch Lärm verschlossen werden. Startle-Systeme ermöglichen die Einstellung eines Gain-Faktor, dass die Plattform Signal verstärkt. Verstärkungsfaktoren durch die Anzeige zwei oder drei erschrecken Reize während der letzten Sitzung Akklimatisierung (Verstärkung = 1) kann eingestellt werden, jedoch sollte man im Hinterkopf behalten, dass sie die absolute Schreckreaktion Amplitude ändern und daher nicht für einen Vergleich der absoluten erschrecken Amplituden lassen mehr. Um diesen Nachteil zu vermeiden, könnten die drei zu erschrecken Antworten, die für Verstärkungsfaktor Anpassungen verwendet werden zur Bestimmung der Baseline erschrecken Größenordnung eingesetzt werden. Alternativ könnte Verstärkungsfaktoren nur eingestellt werden, nach dem Block I, so dass der Block II erschrecken Antworten die meisten der Dynamikbereich abdecken, während der Block I zur Bestimmung der Baseline Schreckreaktion verwendet werden kann. Habituation gegenüber Sensibilisierung Habituation sinkt die Schreckreaktion Amplituden. Dies wird durch eine Sensibilisierung, die zu einer Erhöhung der Schreckreaktion Reaktionen bei wiederholter Präsentation 25 führt dagegen. Habituation und Sensibilisierung sind zwei unabhängige Prozesse, die das gleiche Verhalten 26. Um die Gewöhnung zu messen, sollte eine Sensibilisierung minimiert werden. Tiere zu sensibilisieren, wenn ein Stimulus aversive, damit zu laut erschrecken Impulse für Gewöhnung Messungen sollten vermieden werden, für einen Überblick siehe 27. Stress, Angst und Furcht zu tun erhöhen auch erschrecken Antworten 28, gegen die Gewöhnung und beeinflussen PPI 18. Tiere sollten deshalb gut behandelt werden und Akklimatisierung der Schreckreaktion Prüfgeräte. Auch sind Tierhaltung, die zu klein und körperlich zurückzuhalten die Tiere sind kontraproduktiv, da sie Stress verursachen bei den Tieren 29. Fester gegenüber randomisierten ITI Gemeinsame erschrecken Protokolle verwenden entweder eine feste inter-trial-Intervall (ITI) in der Regel mit 20 oder 30 s oder einer variablen Intervall, das sich auf Werte zwischen 15 und 30 sec pseudorandomizes. Der Vorteil einer randomisierten ITI liegt in der Tatsache, dass das Tier nicht vorhersagen können, der Zeitpunkt der nächsten Stimulation. Es hat sich gezeigt, dass z. B. die Aufmerksamkeit auf die Vorpuls erweitert seine Wirksamkeit bei der Unterdrückung erschrecken Antworten 13, 30. Messen PPI mit einer festen ITI kann daher auch für Aufmerksamkeit Prozesse Sonde. ITIs unter 15 sec sollte vermieden werden, um Effekte durch Muskelermüdung und Refraktärzeiten von Muskel-Reaktionen zu verhindern. Intensität und Dauer der Vorpuls Wir verwenden eine sehr kurze Dauer von 4 ms Vorpuls in diesem Protokoll. Viele andere Studien mit einem 20 ms Vorpuls. Um der Lage sein, die Interstimulus interva variierenls (ISIS) und messen auch sehr kurzen Abständen, war diese kurze Vorpuls eingeführt. Die Wirksamkeit der Vorpuls scheint zu sein, durch ihre kurze Dauer abgeschwächten als ein 20 ms des gleichen Volumens Vorpuls verglichen. Wir verwenden daher relativ laut prepulses von 75 und 85 dB. Während ein 85 dB erschrecken Reiz (20 ms) über dem Schwellenwert werden können, Vorpuls ein 85 dB (4ms) ist in der Regel nicht zu entlocken erschrecken Antworten. Allerdings ist es wichtig zu beurteilen, ob es keine Schreckreaktion Antworten, hervorgerufen durch die Vorpuls selbst dazu führen, dass Muskelermüdung und feuerfesten Staaten während der Schreckreaktion Stimulus würde. Einige Behandlungen, die PPI zu stören haben gezeigt, zur Verbesserung der Empfindlichkeit Vorpuls 31 (Angabe der PPI Störung nicht auf einen Verlust von akustischen Empfindlichkeit), aber dies nicht konnte bei schizophrenen Patienten gefunden werden 32 Auswertungen der Vorpuls Empfindlichkeit kann entweder durch eine Analyse durchgeführt werden die Plattform Daten in der Zeit zwischen Vorpuls oder erschrecken Impuls oder durch die Einbeziehung Vorpuls allein Studien in Block II. Verschiedene ISI gegenüber verschiedenen Vorpuls Intensitäten PPI beim Menschen wurde ursprünglich auf einem ISI von 100 ms, wo seine Wirkung am größten ist 7 gemessen. Bei Ratten und Mäusen PPI an seinem Maximum bei 30-50 ms ISI, wahrscheinlich aufgrund der geringeren Größe der Gehirne 33. In den letzten Jahren ist deutlich geworden, dass verschiedene Sender und Sender-Rezeptoren in eine serielle Weise tätig sind, um die schnelle, aber lang anhaltende Hemmung der Schreckreaktion 3, 34 auszuüben. Abhängig von der Systemkonfiguration beeinflusst, könnten Medikamente oder genetische Manipulationen beeinflussen daher PPI nur zu bestimmten Isis. Wir empfehlen daher, die Variation der ISI zwischen 30 ms und 100 ms. Dies ermöglicht auch neuere Studien zu früheren Studien, die 100 ms ISI nur verwendet werden, verglichen werden. Die 85dB Vorpuls führt zu einer sehr robust maximale PPI von rund 90%. Bitte beachten Sie, dass diese PPI nicht zwangsläufig, ohne in einen Ceiling-Effekt verstärkt werden. PPI induziert auf diese Weise auch zu sein scheint ziemlich robust, jedoch ist es deutlich z. B. um 1 mg / kg Amphetamin gestört. Wir empfehlen die Verwendung eines zweiten von 75 dB, die zu 50-60% PPI führt nur Vorpuls. Das PPI ergänzt werden (zB durch 1 mg / kg sc Nikotin), und scheint zu sein, anfälliger für genetische und pharmakologische Manipulation im Allgemeinen, aber es scheint auch zu sein, variable und inkonsistent sogar innerhalb ein Thema. Frühere Studien haben eine riesige Auswahl an Vorpuls Intensitäten im Einsatz und haben oft Auswirkungen der Behandlungen gezeigt auf PPI mit spezifischen Vorpuls Intensitäten und nicht auf PPI beeinflussen, mit anderen Vorpuls Intensitäten. Gründliche Untersuchungen der vorhandenen Literatur wird daher vor der Wahl Vorpuls Intensitäten und Interstimuluszeiten unerlässlich. Die Kombination mit Injektionen systemische / stereotaktischen Habituation und PPI Test wird oft in Kombination mit systemischen oder stereotaktischen Injektionen durchgeführt. Es ist offensichtlich, dass bei diesen Versuchen Tiere einer Kontrollgruppe Kontrolle Fahrzeug-Injektionen erhalten. Die Injektion selbst aber kann sehr stressig für ein Tier, was zu einer höheren Angst Niveau und eine Potenzierung und / oder die Sensibilisierung der Schreckreaktion (siehe oben). Es wird daher empfohlen, für die Wirkung der Injektion selbst als auch zu kontrollieren. Wenn Gewöhnung untersucht wird, könnte vor Injektionen ein großes Hindernis sein. Um das Tier die Angst zu lindern, sollten die Tiere in ihre Heimat Käfig für so lange wie möglich, bevor getestet (ohne die Droge nachlässt) zurückgegeben werden. Die Injektionen sind auch durch eine erfahrene Person verabreicht werden, um die Auswirkungen des Verfahrens auf das Tier zu minimieren. Wenn stereotaktischen Injektionen durch chronisch implantierten Kanülen gemacht werden, sollte der Chirurg, der die Kanülen Implantate vermeiden Bersten der Ratten Trommelfell mit dem spitzen Ohr Bars. Dies könnte zu hören Defiziten führen. Blunt Ohr Bars oder Ohr Manschetten, die nicht reißen Trommelfelle sind für alle stereotaktischen Geräten. Wenn die Ratten nach der Operation behandelt werden, sollten die Schutzkappen oder Dummys jedes Mal manipuliert werden, so dass die Tiere sich daran gewöhnen. Acoustic erschrecken, wie ein Hörtest Abschließend sei darauf hingewiesen, dass I / O Funktionen der akustischen Schreckreaktion und PPI kann als einfacher Hörtest für Ratten und Mäuse 35-37 dienen. Hördefizite Verschiebung einer I / O-Funktion auf der rechten Seite. Sobald PPI für eine Ratte oder Maus-Stamm hergestellt ist, können die Tiere auch mit variabler Vorpuls Intensitäten getestet werden. Wenn ein Tier ist taub oder nicht hören können Vorpuls so laut wie ein Kontrolltier, zeigt es keine oder weniger PPI als die Kontrolltiere. Auf der anderen Seite, eine beobachtete PPI Defizit immer konnte durch eine Anhörung Defizit verursacht werden, sind damit ein i / o erschrecken Test oder Vergleiche der Grundlinie erschrecken Reaktionen entscheidend steuert.

<table border="1"><tbody><tr><td> Bezeichnung des Geräts </td><td> Firma </td><td> Katalog-Nummer </td><td> Kommentare (optional) </td></tr><tr><td> Startle Box-Paket </td><td> Med Associates </td><td> MED-ASR-PRO1-ADD </td><td> Inklusive Hardware &amp; Software </td></tr><tr><td> Tierhalter </td><td> Med Associates </td><td> ENV-264A </td><td> Andere Größen und Ausführungen erhältlich </td></tr><tr><td> USB Sound Pressure Level Measurement Package </td><td> Med Associates </td><td> ANL-929A-PC </td><td> Für die Kalibrierung </td></tr></tbody></table>

habituation and prepulse inhibition of acoustic startle in rodents

Die akustische Schreckreaktion ist eine schützende Immunantwort, ausgelöst durch eine plötzliche und intensive akustischen Reiz. Gesichts-und Skelettmuskulatur sind innerhalb von wenigen Millisekunden aktiviert, was zu einer ganzen Körper zusammenzucken bei Nagetieren 1. Obwohl erschrecken Antworten reflexive Reaktionen, die verlässlich bewertet werden kann hervorgerufen werden, sind sie nicht stereotyp. Sie können moduliert werden durch Emotionen wie Angst (Angst potenzierte Schreckreaktion) und Freude (Freude gedämpft erschrecken), gefolgt von nicht-assoziativen Lernprozessen wie Habituation und Sensibilisierung, sowie durch andere Sinnesreize durch sensorische Gating-Prozesse (Vorpuls Hemmung), Drehen erschrecken Antworten in ein ausgezeichnetes Werkzeug für die Beurteilung der Emotionen, Lernen und sensorischen Gating, für einen Überblick siehe 2, 3. Der primäre Weg der Vermittlung erschrecken Reaktionen ist sehr kurz und gut beschrieben, Qualifying erschrecken auch als ein hervorragendes Modell für die Untersuchung der zugrunde liegenden Mechanismen für Verhaltensplastizität auf zellulärer / molekularen Ebene 3. Wir beschreiben hier eine Methode zur Beurteilung kurzfristiger Gewöhnung, langfristige Gewöhnung und Vorpuls Hemmung der akustischen Schreckreaktion Reaktionen bei Nagetieren. Habituation beschreibt die Abnahme der Schreckreaktion Größenordnung bei wiederholter Präsentation der gleiche Reiz. Habituation innerhalb einer Test-Session wird als kurzfristige Gewöhnung (STH) und ist reversibel, auf einen Zeitraum von mehreren Minuten ohne Stimulation. Habituation zwischen Testsitzungen heißt langfristige Gewöhnung (LTH) 4. Gewöhnung ist Stimulus spezifische 5. Vorpuls Hemmung ist die Dämpfung einer Schreckreaktion durch eine vorangehende nicht überraschend Sinnesreiz 6. Das Intervall zwischen Vorpuls und erschrecken Stimulus kann zwischen 6 und bis zu 2000 ms variieren. Die Vorpuls kann jeder Modalität werden, jedoch sind akustische prepulses die am häufigsten verwendeten. Habituation ist eine Form der nicht-assoziativen Lernens. Es kann auch als eine Form der sensorischen Filterung betrachtet werden, da es die Organismen als Reaktion auf eine nicht bedrohliche Reize reduziert. Vorpuls Inhibition (PPI) wurde ursprünglich in der menschlichen neuropsychiatrischen Forschung als eine operative Maßnahme zur sensorischen Gating 7 entwickelt. PPI Defizite kann die Schnittstelle von &quot;Psychose und Kognition&quot;, wie sie zu kognitiven Beeinträchtigungen 10.08 vorauszusagen scheint. Beide Gewöhnung und PPI sind bei Patienten mit Schizophrenie 11 unterbrochen, und PPI Störungen haben gezeigt, dass zumindest in einigen Fällen gut behandelbar mit meist atypischen Antipsychotika 12, 13. Aber auch andere psychische und neurodegenerative Erkrankungen auch durch Störungen in Gewöhnung und / oder PPI, wie Autismus-Spektrum-Störungen (langsamer Gewöhnung) begleitet, Zwangsstörungen, Tourette-Syndrom, Morbus Huntington, Morbus Parkinson und Alzheimer-Krankheit (PPI) 11, 14, 15 Dopamin induziert PPI Defizite sind ein häufig verwendetes Tiermodell für das Screening von Neuroleptika 16, aber PPI Defizite können auch von vielen anderen psychomimetische Drogen-, Umwelt-Veränderungen und Eingriffe hervorgerufen werden.

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Habituation and Prepulse Inhibition of Acoustic Startle in Rodents

Habituation und Vorpuls Hemmung der Schreckreaktion sind operative Maßnahmen der sensorischen Gating. Sensory Gating bei Schizophrenie gestört, und einige andere psychische Störungen und neurodegenerative Erkrankungen. Wir beschreiben hier ein Standard-Protokoll, um kurzfristige und langfristige Gewöhnung zu bewerten sowie Vorpuls Hemmung der akustischen Schreckreaktion Reaktionen bei Ratten und Mäusen.

Habituation und Vorpuls Hemmung der Acoustic Startle in Nagetiere

The acoustic startle response is a protective response, elicited by a sudden and intense acoustic stimulus. Facial and skeletal muscles are activated ...

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Research

JoVE Journal

Neuroscience

72.7K Aufrufe.  University of Western Ontario. Habituation und Vorpuls Hemmung der Schreckreaktion sind operative Maßnahmen der sensorischen Gating. Sensory Gating bei Schizophrenie gestört, und einige andere psychische Störungen und neurodegenerative Erkrankungen. Wir beschreiben hier ein Standard-Protokoll, um kurzfristige und langfristige Gewöhnung zu bewerten sowie Vorpuls Hemmung der akustischen Schreckreaktion Reaktionen bei Ratten und Mäusen.

Serie: Habituation and Prepulse Inhibition of Acoustic Startle in Rodents

Preparing Undercut Model of Posttraumatic Epileptogenesis in Rodents

Partially isolated cortex ("undercut") is an animal model of posttraumatic epileptogenesis. The surgical procedure involves cutting through the sensorimotor cortex and the underneath white matter (undercut) so that a specific region of the cerebral cortex is largely isolated from the neighboring cortex and subcortical regions1-3. After a latency of two or more weeks following the surgery, epileptiform discharges can be recorded in brain slices from rodents1; and electrical or behavior seizures can be observed in vivo from other species such as cat and monkey4-6. This well established animal model is efficient to generate and mimics several important characteristics of traumatic brain injury. However, it is technically challenging attempting to make precise cortical lesions in the small rodent brain with a free hand. Based on the procedure initially established in Dr. David Prince's lab at the Stanford University1, here we present an improved technique to perform a surgery for the preparation of this model in mice and rats. We demonstrate how to make a simple surgical device and use it to gain a better control of cutting depth and angle to generate more precise and consistent results. The device is easy to make, and the procedure is quick to learn. The generation of this animal model provides an efficient system for study on the mechanisms of posttraumatic epileptogenesis.

Partially isolated cortex (&#x201C;undercut&#x201D;) is an efficient animal model of posttraumatic epileptogenesis. Here we demonstrate how to make a novel surgical device and use it to make more precise and consistent lesions to generate this model.

Vorbereitung Undercut Modell Posttraumatische Epileptogenese in Nagetiere

Partially isolated cortex ("undercut") is an animal model of posttraumatic epileptogenesis. The surgical procedure involves cutting through the ...

Forschung

Neurowissenschaften

Large-scale Recording of Neurons by Movable Silicon Probes in Behaving Rodents

A major challenge in neuroscience is linking behavior to the collective activity of neural assemblies. Understanding of input-output relationships of neurons and circuits requires methods with the spatial selectivity and temporal resolution appropriate for mechanistic analysis of neural ensembles in the behaving animal, i.e. recording of representatively large samples of isolated single neurons. Ensemble monitoring of neuronal activity has progressed remarkably in the past decade in both small and large-brained animals, including human subjects1-11. Multiple-site recording with silicon-based devices are particularly effective because of their scalability, small volume and geometric design.
Here, we describe methods for recording multiple single neurons and local field potential in behaving rodents, using commercially available micro-machined silicon probes with custom-made accessory components. There are two basic options for interfacing silicon probes to preamplifiers: printed circuit boards and flexible cables. Probe supplying companies (<a href="http://www.neuronexustech.com/" >http://www.neuronexustech.com/</a>; <a href="http://www.sbmicrosystems.com/">http://www.sbmicrosystems.com/</a>; <a href="http://www.acreo.se/">http://www.acreo.se/</a>) usually provide the bonding service and deliver probes bonded to printed circuit boards or flexible cables. Here, we describe the implantation of a 4-shank, 32-site probe attached to flexible polyimide cable, and mounted on a movable microdrive. Each step of the probe preparation, microdrive construction and surgery is illustrated so that the end user can easily replicate the process.

We describe methods for large-scale recording of multiple single units and local field potential in behaving rodents with silicon probes. Drive fabrication, probe attachment to the drive and probe implantation processes are illustrated in sufficient details for easy replication.

Großflächige Aufnahme von Neuronen durch Movable Silicon Probes in Behaving Nagetiere

A major challenge in neuroscience is linking behavior to the collective activity of neural assemblies. Understanding of input-output relationships of ...

A Low Cost Setup for Behavioral Audiometry in Rodents

In auditory animal research it is crucial to have precise information about basic hearing parameters of the animal subjects that are involved in the experiments. Such parameters may be physiological response characteristics of the auditory pathway, e.g. via brainstem audiometry (BERA). But these methods allow only indirect and uncertain extrapolations about the auditory percept that corresponds to these physiological parameters. To assess the perceptual level of hearing, behavioral methods have to be used. A potential problem with the use of behavioral methods for the description of perception in animal models is the fact that most of these methods involve some kind of learning paradigm before the subjects can be behaviorally tested, e.g. animals may have to learn to press a lever in response to a sound. As these learning paradigms change perception itself 1,2 they consequently will influence any result about perception obtained with these methods and therefore have to be interpreted with caution. Exceptions are paradigms that make use of reflex responses, because here no learning paradigms have to be carried out prior to perceptual testing. One such reflex response is the acoustic startle response (ASR) that can highly reproducibly be elicited with unexpected loud sounds in na&iuml;ve animals. This ASR in turn can be influenced by preceding sounds depending on the perceptibility of this preceding stimulus: Sounds well above hearing threshold will completely inhibit the amplitude of the ASR; sounds close to threshold will only slightly inhibit the ASR. This phenomenon is called pre-pulse inhibition (PPI) 3,4, and the amount of PPI on the ASR gradually depends on the perceptibility of the pre-pulse. PPI of the ASR is therefore well suited to determine behavioral audiograms in na&iuml;ve, non-trained animals, to determine hearing impairments or even to detect possible subjective tinnitus percepts in these animals. In this paper we demonstrate the use of this method in a rodent model (cf. also ref. 5), the Mongolian gerbil (Meriones unguiculatus), which is a well know model species for startle response research within the normal human hearing range (e.g. 6).

A fast and inexpensive method for the behavioral determination of hearing parameters like hearing thresholds, hearing impairments or phantom perceptions (subjective tinnitus) is described. It uses pre-pulse inhibition of the acoustic startle response and can be easily implemented in a personal computer using a programmable AD/DA-converter and a piezo sensor.

Ein Low-Cost-Setup für Verhaltensaudiometrie in Nagetiere

In auditory animal research it is crucial to have precise information about basic hearing parameters of the animal subjects that are involved in the ...

Recording and Analysis of Circadian Rhythms in Running-wheel Activity in Rodents

When rodents have free access to a running wheel in their home cage, voluntary use of this wheel will depend on the time of day1-5. Nocturnal rodents, including rats, hamsters, and mice, are active during the night and relatively inactive during the day. Many other behavioral and physiological measures also exhibit daily rhythms, but in rodents, running-wheel activity serves as a particularly reliable and convenient measure of the output of the master circadian clock, the suprachiasmatic nucleus (SCN) of the hypothalamus. In general, through a process called entrainment, the daily pattern of running-wheel activity will naturally align with the environmental light-dark cycle (LD cycle; e.g. 12 hr-light:12 hr-dark). However circadian rhythms are endogenously generated patterns in behavior that exhibit a ~24 hr period, and persist in constant darkness. Thus, in the absence of an LD cycle, the recording and analysis of running-wheel activity can be used to determine the subjective time-of-day. Because these rhythms are directed by the circadian clock the subjective time-of-day is referred to as the circadian time (CT). In contrast, when an LD cycle is present, the time-of-day that is determined by the environmental LD cycle is called the zeitgeber time (ZT).
Although circadian rhythms in running-wheel activity are typically linked to the SCN clock6-8, circadian oscillators in many other regions of the brain and body9-14 could also be involved in the regulation of daily activity rhythms. For instance, daily rhythms in food-anticipatory activity do not require the SCN15,16 and instead, are correlated with changes in the activity of extra-SCN oscillators17-20. Thus, running-wheel activity recordings can provide important behavioral information not only about the output of the master SCN clock, but also on the activity of extra-SCN oscillators. Below we describe the equipment and methods used to record, analyze and display circadian locomotor activity rhythms in laboratory rodents.

Circadian rhythms in voluntary wheel-running activity in mammals are tightly coupled to the molecular oscillations of a master clock in the brain. As such, these daily rhythms in behavior can be used to study the influence of genetic, pharmacological, and environmental factors on the functioning of this circadian clock.

Aufnahme und Analyse der zirkadianen Rhythmen in Laufen-Rad-Aktivität in Nagetiere

When rodents have free access to a running wheel in their home cage, voluntary use of this wheel will depend on the time of day1-5. Nocturnal rodents, ...

Functional Interrogation of Adult Hypothalamic Neurogenesis with Focal Radiological Inhibition

The functional characterization of adult-born neurons remains a significant challenge. Approaches to inhibit adult neurogenesis via invasive viral delivery or transgenic animals have potential confounds that make interpretation of results from these studies difficult. New radiological tools are emerging, however, that allow one to noninvasively investigate the function of select groups of adult-born neurons through accurate and precise anatomical targeting in small animals. Focal ionizing radiation inhibits the birth and differentiation of new neurons, and allows targeting of specific neural progenitor regions. In order to illuminate the potential functional role that adult hypothalamic neurogenesis plays in the regulation of physiological processes, we developed a noninvasive focal irradiation technique to selectively inhibit the birth of adult-born neurons in the hypothalamic median eminence. We describe a method for Computer tomography-guided focal irradiation (CFIR) delivery to enable precise and accurate anatomical targeting in small animals. CFIR uses three-dimensional volumetric image guidance for localization and targeting of the radiation dose, minimizes radiation exposure to nontargeted brain regions, and allows for conformal dose distribution with sharp beam boundaries. This protocol allows one to ask questions regarding the function of adult-born neurons, but also opens areas to questions in areas of radiobiology, tumor biology, and immunology. These radiological tools will facilitate the translation of discoveries at the bench to the bedside.

The function of adult-born mammalian neurons remains an active area of investigation. Ionizing radiation inhibits the birth of new neurons. Using computer tomography-guided focal irradiation (CFIR), three-dimensional anatomical targeting of specific neural progenitor populations can now be used to assess the functional role of adult neurogenesis.

Funktionelle Abfrage der Erotik Hypothalamus Neurogenese mit Brennradiologische Hemmung

The functional characterization of adult-born neurons remains a significant challenge. Approaches to inhibit adult neurogenesis via invasive viral ...

Deep Brain Stimulation with Simultaneous fMRI in Rodents

In order to visualize the global and downstream neuronal responses to deep brain stimulation (DBS) at various targets, we have developed a protocol for using blood oxygen level dependent (BOLD) functional magnetic resonance imaging (fMRI) to image rodents with simultaneous DBS. DBS fMRI presents a number of technical challenges, including accuracy of electrode implantation, MR artifacts created by the electrode, choice of anesthesia and paralytic to minimize any neuronal effects while simultaneously eliminating animal motion, and maintenance of physiological parameters, deviation from which can confound the BOLD signal.&#160;Our laboratory has developed a set of procedures that are capable of overcoming most of these possible issues. For electrical stimulation, a homemade tungsten bipolar microelectrode is used, inserted stereotactically at the stimulation site in the anesthetized subject. In preparation for imaging, rodents are fixed on a plastic headpiece and transferred to the magnet bore. For sedation and paralysis during scanning, a cocktail of dexmedetomidine and pancuronium is continuously infused, along with a minimal dose of isoflurane; this preparation minimizes the BOLD ceiling effect of volatile anesthetics. In this example experiment, stimulation of the subthalamic nucleus (STN) produces BOLD responses which are observed primarily in ipsilateral cortical regions, centered in motor cortex. Simultaneous DBS and fMRI allows the unambiguous modulation of neural circuits dependent on stimulation location and stimulation parameters, and permits observation of neuronal modulations free of regional bias. This technique may be used to explore the downstream effects of modulating neural circuitry at nearly any brain region, with implications for both experimental and clinical DBS.

This protocol describes a standard method for simultaneous functional magnetic resonance imaging and deep brain stimulation in the rodent. The combined use of these experimental tools allows for the exploration of global downstream activity in response to electrical stimulation at virtually any brain target.

Deep Brain Stimulation mit gleichzeitiger fMRT in Nagetiere

In order to visualize the global and downstream neuronal responses to deep brain stimulation (DBS) at various targets, we have developed a protocol for ...

Measuring Spinal Presynaptic Inhibition in Mice By Dorsal Root Potential Recording In Vivo

Presynaptic inhibition is one of the most powerful inhibitory mechanisms in the spinal cord. The underlying physiological mechanism is a depolarization of primary afferent fibers mediated by GABAergic axo-axonal synapses (primary afferent depolarization). The strength of primary afferent depolarization can be measured by recording of volume-conducted potentials at the dorsal root (dorsal root potentials, DRP). Pathological changes of presynaptic inhibition are crucial in the abnormal central processing of certain pain conditions and in some disorders of motor hyperexcitability. Here, we describe a method of recording DRP in vivo in mice. The preparation of spinal cord dorsal roots in the anesthetized animal and the recording procedure using suction electrodes are explained. This method allows measuring GABAergic DRP and thereby estimating spinal presynaptic inhibition in the living mouse. In combination with transgenic mouse models, DRP recording may serve as a powerful tool to investigate disease-associated spinal pathophysiology. In vivo recording has several advantages compared to ex vivo isolated spinal cord preparations, e.g. the possibility of simultaneous recording or manipulation of supraspinal networks and induction of DRP by stimulation of peripheral nerves.

Measuring Spinal Presynaptic Inhibition in Mice By Dorsal Root Potential Recording In Vivo

GABAergic presynaptic inhibition is a powerful inhibitory mechanism in the spinal cord important for motor and sensory signal integration in spinal cord networks. Underlying primary afferent depolarization can be measured by recording of dorsal root potentials (DRP). Here we demonstrate a method of in vivo recording of DRP in mice.

Mess Spinal Präsynaptische Hemmung bei Mäusen durch Spinalgan Mögliche Aufnahme<em&gt; In Vivo</em

Presynaptic inhibition is one of the most powerful inhibitory mechanisms in the spinal cord. The underlying physiological mechanism is a depolarization of ...

Methods to Characterize Spontaneous and Startle-induced Locomotion in a Rotenone-induced Parkinson's Disease Model of Drosophila

Parkinson&#8217;s disease is a neurodegenerative disorder that results from the degeneration of dopaminergic neurons in the central nervous system, primarily in the substantia nigra. The disease causes motor deficiencies, which present as rigidity, tremors and dementia in humans. Rotenone is an insecticide that causes oxidative damage by inhibiting the function of the electron transport chain in mitochondria. It is also used to model Parkinson&#8217;s disease in the Drosophila. Flies have an inherent negative geotactic response, which compels them to climb upwards upon being startled. It has been established that rotenone causes early mortality and locomotion defects that disrupt the flies&#8217; ability to climb after they have been tapped downwards. However, the effect of rotenone on spontaneous movement is not well documented. This study outlines two sensitive, reproducible, and high throughput assays to characterize rotenone-induced deficiencies in short-term startle-induced locomotion and long-term spontaneous locomotion in Drosophila. These assays can be conveniently adapted to characterize other Drosophila models of locomotion defects and efficacy of therapeutic agents.

Methods to Characterize Spontaneous and Startle-induced Locomotion in a Rotenone-induced Parkinson&#039;s Disease Model of Drosophila

Parkinson&#8217;s disease is a neurodegenerative disorder that results from the degeneration of dopaminergic neurons in the central nervous system, causing locomotion defects. Rotenone models Parkinson&#8217;s disease in Drosophila. This paper outlines two assays that characterize both spontaneous and startle-induced locomotion deficiencies caused by rotenone.

Methoden zur Charakterisierung Spontan und Startle-induzierte Locomotion in einer Rotenon-induzierten Parkinson-Krankheit Modell der<em&gt; Drosophila</em

Parkinson&#8217;s disease is a neurodegenerative disorder that results from the degeneration of dopaminergic neurons in the central nervous system, ...

Acrylic Resin Molding Based Head Fixation Technique in Rodents

Head fixation is a technique of immobilizing animal's head by attaching a head-post on the skull for rigid clamping. Traditional head fixation requires surgical attachment of metallic frames on the skull. The attached frames are then clamped to a stationary platform resulting in immobilization of the head. However, metallic frames for head fixation have been technically difficult to design and implement in general laboratory environment. In this study, we provide a novel head fixation method. Using a custom-made head fixation bar, head mounter is constructed during implantation surgery. After the application of acrylic resin for affixing implants such as electrodes and cannula on the skull, additional resins applied on top of that to build a mold matching to the port of the fixation bar. The molded head mounter serves as a guide rails, investigators conveniently fixate the animal&#8217;s head by inserting the head mounter into the port of the fixation bar. This method could be easily applicable if implantation surgery using dental acrylics is necessary and might be useful for laboratories that cannot easily fabricate CNC machined metal head-posts.

Traditional head fixation techniques have used metallic frames attached on the skull as an interface for head fixation apparatus. This protocol demonstrates a frameless, acrylic resin molding based head fixation technique for behavioral tasks in rodents.

Acrylharz-Form Based Leiter Fixationstechnik in Nagetiere

Head fixation is a technique of immobilizing animal's head by attaching a head-post on the skull for rigid clamping. Traditional head fixation requires ...

Hydraulic Extrusion of the Spinal Cord and Isolation of Dorsal Root Ganglia in Rodents

Traditionally, the spinal cord is isolated by laminectomy, i.e. by breaking open the spinal vertebrae one at a time. This is both time consuming and may result in damage to the spinal cord caused by the dissection process. Here, we show how the spinal cord can be extruded using hydraulic pressure. Handling time is significantly reduced to only a few minutes, likely decreasing protein damage. The low risk of damage to the spinal cord tissue improves subsequent immunohistochemical analysis. By performing hydraulic spinal cord extrusion instead of traditional laminectomy, the rodents can further be used for DRG isolation, thereby lowering the number of animals and allowing analysis across tissues from the same rodent. We demonstrate a consistent method to identify and isolate the DRGs according to their localization relative to the costae. It is, however, important to adjust this method to the particular animal used, as the number of spinal cord segments, both thoracic and lumbar, may vary according to animal type and strain. In addition, we illustrate further processing examples of the isolated tissues.

Here, we present a protocol for hydraulic extrusion of the spinal cord as well as identification and isolation of specific dorsal root ganglia (DRGs) in the same rodent. Compared to standard spinal cord isolation methods, this method is significantly faster and reduces the risk of tissue damage.

Hydraulische Extrusion des Rückenmarks und Isolierung von Dorsalwurzelganglien in Nagetiere

Traditionally, the spinal cord is isolated by laminectomy, i.e. by breaking open the spinal vertebrae one at a time. This is both time consuming and may ...