National Institute on Drug Abuse, NIH 5R44DA026220-03

Hier wird die Verwendung des opad (Stoelting Co., Wood Dale, IL) wird im Allgemeinen für ein Beispiel Experiment mit Capsaicin beschrieben. Der Betreiber hat die Freiheit zu zahlreichen Experimenten mit vielen Optionen und Schmerzen Modelle obwohl programmieren. So reduzieren die Verabreichung von Analgetika nozizeptiven Maßnahmen 6,3,4,5,7 und andere Schmerzen Modelle wie chronische Verengung Verletzungen produzieren und Entzündungen erhöht nozizeptive Verhalten 3,9. Diese Modelle sind leicht an dem folgenden Protokoll. Für alle Experimente wurden maleSprague-Dawley Ratten (250-300 g, Charles River, Raleigh, NC) verwendet. Diese wurden paarweise in 22 untergebracht ° C und 31% Luftfeuchtigkeit kontrollierten Zimmer mit einem normalen 12-Stunden Licht / Dunkel-Zyklen (von 06.00 bis 06.00 Lichter) und hatten freien Zugang zu Nahrung und Wasser, außer wenn gefastet. Behavioral Sitzungen wurden während der leichten Phase durchgeführt. Diese Einrichtungen waren AAALAC akkreditierte und alle Verfahren genehmigt wurden by der University of Florida IACUC. 1.Training und Baseline Sessions <ol><li> Essen schnell Nagetiere die Nacht vor jeder Sitzung opad (ex. 15 + / - 1 Stunde für dieses Experiment). </li><li> Nagetiere müssen zunächst bis konsistentes Verhalten bei nicht aversive Temperaturen (zB 33-37 ° C) beobachtet wird geschult werden. Im Allgemeinen ist etwa sechs Sitzungen (drei Mal pro Woche für zwei Wochen) ausreichen, um Mäuse oder Ratten zu trainieren, um etwa 600-1.000 oder 2.000 Mal pro Sitzung lecken, beziehungsweise. </li></ol> 2. Pretest Vorbereitung und Capsaicin Behandlung <ol><li> Hairless Nager sind am besten für alle operante Verfahren, wenn dies nicht möglich ist, muss Nagetiere haben ihre Haare im Gesicht (bukkale Haar nur und nicht vibrissae pad / Schnurrhaare, da dies einen Einfluss auf ein Nagetier das Navigationssystem hat) entfernt 1-2 Tage vor dem Test für die genaue Aufzeichnen des Verhaltens. </li><li> Bukkale Haar wirkt wie ein Isolator und Temperatur macht Hitze und Kälte weniger nozizeptiven. Um die Haare zu entfernen, betäuben Rattenhinzufügen Augensalbe, rasieren Wange Haare mit Klipper gelten Enthaarungscreme, warten 2-4 min, dann mit Wasser abwaschen. Siehe Neubert et al. 3 für die vollständige Methodik. </li><li> Am Tag der Prüfung, das Tier zu betäuben (ex. 1-2,5% Isofluran Inhalation) und platzieren opthalamic Tierarzt Salbe auf beiden Augen, um sie vor dem Austrocknen zu verhindern und zu topischen medikamentösen Behandlungen aus immer im Auge zu behalten. </li><li> Bewerben Capsaicin-Creme (0,1%) bilateral auf den freiliegenden Wangen mit einem sterilen Wattestäbchen. Warten Sie 5 min. Wischen Sie Creme mit Gaze-Pads in warmem Wasser (ca. 40 ° C) getränkt. Wipe off Wangen mit einem Alkoholtupfer und einen Timer für 30 min. </li><li> Lassen Sie die Nager genügend Zeit, um aus der Narkose vor der Rückgabe an den Käfig zu erholen. Warten Sie, bis es seinen Kopf in einem sternal Haltung erheben kann, um das Streben des Käfigs Betten zu verhindern. </li></ol> 3. Die Programmierung des Systems für opad Protokolle und Experimente <ol><li> Die wichtigste Innovation of die opad System Verhaltenstests ist der orofazialen Software, ein ANY-Labyrinth (Stoelting Co., Wood Dale, IL) angetriebenen System, das es dem Benutzer, Programm ermöglicht und neue Experimente. </li><li> Ein allgemeines Beispiel dafür, wie ein einfaches Experiment zu programmieren ist unten angegeben, aber viel mehr Möglichkeiten für Temperaturanstieg Protokolle und Schmerzen andere Modelle als Capsaicin zur Verfügung. </li><li> Experimente gestaltet werden kann und an einer beliebigen Stelle gespeichert werden. Schalten Sie OPADs und offene Software. Schalten Sie weißes Rauschen um Umgebungsgeräusche zu steuern. Unter &quot;Datei&quot; wählen Sie Neu Experiment. Unter der Überschrift &quot;Protokoll&quot; das Protokoll Namen und wählen Sie, ob Sie geblendet werden. </li><li> Unter &quot;opad Käfige&quot; select &quot;New opad Käfig&quot; und dann &quot;hinzufügen alle angeschlossenen opad Käfige.&quot; Unter &quot;Ausgänge&quot; select &quot;Temperaturregler&quot; und dann &quot;Thermal Element&quot;. Stellen Starttemperatur (beispielsweise eine neutrale 33-37 ° C). </li><li> Passen Sie bei Bedarf Rampen Temperaturen unter &quot;opad Temperatur-Zyklus.&quot; Um die Temperatur von neutral zu ändernzu heiß zu kalt hier Anpassungen vornehmen. </li><li> Bei &quot;1&quot;, &quot;Temperatur auf (° C)&quot; = 45, &quot;Ramp duration&quot; = 30 sec, und &quot;Bleiben Sie auf den Wert für&quot; = 3 min. Für &quot;2&quot;, 33, 30 sec und 3 min. Für &quot;3&quot;, 7, 60 s und 3 min. Bei &quot;4&quot;, 33, 60 sec und 3 min. Aktivieren Sie das Kontrollkästchen &quot;Nach dem folgenden Zeitraum:&quot; und wählen Sie 3 min. </li><li> Unter &quot;Fields&quot; fügen Sie keine zusätzlichen Hinweise zu den Themen. Zum Beispiel, stellen einen Bereich für Tier-ID, indem Sie &quot;Neues Feld&quot; und ändern Sie den Namen in &quot;Animal-ID.&quot; Dann wählen Sie &quot;Animals&quot;, &quot;Text&quot; und &quot;Verwenden Sie dieses Feld wie das Tier ID.&quot; </li><li> Unter &quot;Stage&quot;, wird die opad automatisch einen &quot;ersten Stufe.&quot; Legen Dauer Testphase und nennen die Bühne, wenn nötig. Für diese Rampe Sitzung, stellen Sie 18 min. </li><li> Ein Hinweis auf den Bühnen: für die meisten Versuche, Verhaltens-Sitzungen sollten nicht länger als 10-20 min dauern. Danach werden Nagetiere satt. Für Experimente über mehrere Tage, können zusätzliche Stufen für jeden Tag hinzugefügt werden, um die Datenanalyse einfacher. </li&gt; <li> Unter &quot;Berechnungen&quot; wählen Sie &quot;Neue Berechnung&quot; und nennen Sie es &quot;L / F&quot; für lecken / Gesicht Verhältnis. Im Abschnitt &quot;Geben Sie die Berechnung in dem Bereich unter&quot; anpassen zu sagen &quot;Leck: Anzahl der Aktivierungen / Kontakt: Anzahl der Aktivierungen&quot;. </li><li> Um Fristen für eine einfachere Datenanalyse erstellen wählen Sie &quot;Analyse&quot; und &quot;Neue Zeit&quot;. Nennen Sie eine &quot;33 ° C&quot; und wählen Sie das Kontrollkästchen &quot;Dieser Zeitraum ist das gleiche in allen Phasen&quot; For &quot;beginnt bei:&quot; Schreiben und 0 für &quot;endet um:&quot; put 3 min. </li><li> Wiederholen Sie den obigen Schritt für jede Zeitperiode. Name: &quot;Ramp 33-45 ° C.&quot; Beginn: 3 min. Endet um: 3,5 min. &quot;45 ° C&quot;, 3,5 min, 6,5 min. &quot;Ramp 45-33 ° C&quot;, 6,5 min, 7 min. &quot;33 ° C&quot;, 7 min, 10 min. &quot;Ramp 33-7 ° C&quot;, 10 min, 11 min. &quot;7 ° C&quot;, 11 min, 14 min. &quot;Ramp 7-33 ° C&quot;, 14 min, 15 min. &quot;33 ° C&quot;, 15 min, 18 min. </li><li> Speichern und benennen Sie das Protokoll. Hinweis: Gespeicherte Protokolle können in neuen Experimenten wieder verwendet werden. </li></ol> 4. Ausführen des Assay <ol><li> Bereiten Sie ein Zimmer temperature Belohnung Mischung und in opad Flaschen. Ein 2:1-Verhältnis von Wasser: gezuckerte Kondensmilch funktioniert gut, obwohl Saccharose oder Saccharin Lösungen können ebenfalls verwendet werden. </li><li> Platz Flüssigkeit Auffangschale, Plexiglas Käfig und Metall auf dem Fußboden opad Maschine Rost. Bringen Verdrahtung Käfig. </li><li> Platz Belohnung Flasche auf stehen und passen so die Tülle vom Nagetier erreicht werden kann. Zunächst können die Flasche weiter nach hinten in den Käfig dann zurückgezogen, um eine bessere Gesichts Kontakte herzustellen platziert werden. </li><li> Legen Sie das Experiment in den opad Software. In die Zahl der Tiere getestet werden. Unter der Überschrift &quot;Experiment&quot; fügen Sie einen &quot;Titel&quot; und fügen Sie dann die Behandlungsgruppen (Capsaicin und Kontrolle). Fügen Sie die Anzahl der Tiere in jeder Gruppe. </li><li> Unter der Überschrift &quot;Tests&quot;, wählen Sie &quot;Animal Behandlungen und Daten&quot;. Fügen Sie den Buchstaben der Behandlung (A, B, C, etc.) und das Tier ID. Die Boxen sollten nun die bezeichnete Tier ID auf ihren Bildschirmen. </li><li> Drücken Sie die Taste auf der opad Box. Dies wirdpassen Sie die Thermoden auf die richtige Temperatur. Wenn das Licht Orange geht, legen Sie das Nagetier innen und drücken Sie die Taste erneut. Für dieses Experiment wird Ratten 30 min gestartet werden, nachdem die Capsaicin-Creme wurde weggewischt. </li><li> Das grüne Licht leuchtet auf. Stellen Sie den Abstand der Flasche ist aus der Box so die Ratte muss Kontakt mit den Thermoden auf seine bukkale, nicht vibrissa, Region in der Lage sein zu lecken machen. Die richtige Einstellung wird in einem festen roten Feld für leckt über einem skizzierten orange box für Kontakte führen. </li><li> Die richtige Platzierung der Belohnung Flasche ist von entscheidender Bedeutung für den Test. Wenn die Flasche zu schließen ist die Ratte wird entweder ohne einen Kontakt zu lecken oder seine Nase auf die Belohnung Flasche berühren, so dass viele leckt, da nur ein (mit einer umrissenen roten Feld für leckt statt eines festen Kasten) erscheinen. </li><li> Sobald der Test-Session ist vorbei die opad den Experimentator mit einem Ton alarmieren. Bringen Sie das Nagetier in seinen Käfig. Wenn ein anderes Nagetier getestet werden danach die Box indicate seine Tiere ID. Wiederholen Sie die Schritte 4,5-4,7 wie nötig, bis das Experiment abgeschlossen ist. </li></ol> 5. Analyse, grafische und statistische Analyse von Daten mit dem opad Software <ol><li> Unter der Überschrift &quot;Ergebnisse&quot; auswählen, ob Sie einen Text, Grafik, oder statistische Analyse-Bericht anzusehen. </li><li> Im &quot;Graph Report-Einstellungen&quot; aktivieren, wählen Sie, welche Variable zu prüfen. Zum Beispiel unter &quot;Berechnungsergebnisse&quot; das Kontrollkästchen &quot;L / F&quot;-Box. </li><li> Geben Sie &quot;Auf der x-Achse Show&quot; als &quot;Zeitraum&quot; und &quot;Zeige verschiedene Serien für&quot; als &quot;Behandlung&quot;. Wählen Sie &quot;Zeigen Sie den Bericht&quot;. Speichern, Drucken, Kopieren kann, oder E-Mail an den Bericht zu diesem Zeitpunkt durchgeführt werden. Bestimmte Datenpunkte können in das Feld unter der Gruppierung Schritt ausgeschlossen werden, wenn nötig. </li><li> Unter der Überschrift &quot;Data&quot; ist ein einstellbarer Auflistung der Rohdaten aus dem Experiment in Form von Tabellen, wenn nötig. Hinweis: Alle Daten werden jetzt gespeichert und kann manipuliert und analysiert werden zu einem späteren Zeitpunkt. </li></ol> 6. Aufräumen <ol><li> Schalten Sie die Maschine aus und ziehen Käfig Verdrahtung. Waschen und desinfizieren den Rost, Schachteln, Flaschen und Flüssigkeit Fach. Diese Komponenten können von Hand oder Spülmaschine gewaschen werden. </li></ol>

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Richard Mills und Chris Lloyd sind Mitarbeiter von Stoelting Co. Produktion und den freien Zugang zu diesem Artikel ist durch Stoelting Co. gesponsert

Die opad System ist ein einfach zu bedienen, Assay mit hohem Durchsatz zum Aufspüren von Veränderungen in der Schmerzwahrnehmung bei Nagern. Der hohe Durchsatz Natur dieses System bedeutet, dass viele Tiere an einem Tag kann von einer einzigen Person geprüft werden. Dies ist aufgrund der Opad Software System, wie es bis zu 16 Boxen gleichzeitig auf einem einzigen Computer ausgeführt werden. Dies bedeutet, dass nach dem anfänglichen Setup-Zeit, etwa 48 operante Läufe (bei 18 min pro run) eine Stunde, noch mehr durchgeführt werden können, wenn die Session auf weniger Zeit pro Stufe eingestellt ist. Dies ermöglicht für die Schmerz-Tests in Hunderte von Tieren pro Tag. Dieser Betrag der Prüfung wäre nicht praktisch mit den meisten traditionellen Schmerzen Assays. Im Einklang mit unserer bisherigen Arbeit ist Nagetier Verhalten unter schmerzhaften Bedingungen verändert. Während der nicht-schädliche Perioden Nagetiere haben in der Regel lange Anfälle von Trinkwasser, in denen sie in ständigem Kontakt mit den Thermoden. Während aversives 45 ° C oder 7 ° C Bedingungen, dieNagetiere haben viel kürzere Zeiträume, da sie nicht halten kann Kontakt für längere Zeit. Deshalb lecken / Gesichtsschutz Verhältnis (Anzahl der leckt durch die Anzahl der Gesichts-Kontakte innerhalb einer Sitzung geteilt) ändert mit Schmerzen. Capsaicin erhöht die Schmerzempfindlichkeit zu erwärmen, wie durch einen niedrigeren L / F-Verhältnis in den behandelten gegenüber unbehandelten Nager im 45 ° C Temperatur demonstriert. Analgetika können diese lecken / Gesicht Verhältnis auf ein Niveau ähnlich nicht-schmerzhaften Zuständen 3 zurück. Obwohl Schmerzzustände, die leicht auf der Haut (wie die Anwendung von Capsaicin-Creme) erzeugt die einfachsten Verfahren zum Nachweis von Schmerzen auf diesem Assay sind, können Tiermodellen mehr klinisch relevante tief Nervengewebe Schmerzen wie Trigeminusneuralgie verändern auch Verhalten operante orofacial Assays 9 . Zusammengenommen werden diese Daten, dass die Belege opad empfindlich auf Veränderungen in Hitze und Kälte, Schmerzen Schwellen und schädliche chemische Substanzen wie Capsaicin neben der operante istorofazialen Schmerzen Assay die Fähigkeit zu zahlreichen anderen Bedingungen von Schmerz und Analgesie 6,3,8,17,10,5,12,18,11,9 erkennen. Die opad System der Mess-Schmerz ist eine klinisch relevante, sinnvolle und humane Verfahren zum Nachweis von Schmerzen als Reflex-basierten Maßnahmen. Diese traditionellen Maßnahmen der Nozizeption wie das Zurückziehen der Pfote mit von Frey Filamente 19 und dem Tail-Flick-Test 20 haben seit über einem Jahrhundert verwendet worden, aber sie messen nur die Reaktion auf ein Experimentator verschuldeten Reiz. Das Tier hat wenig Kontrolle und die &quot;Nozizeption&quot; ist vor allem auf das Rückenmark lokalisiert. Für den Menschen ist die subjektive Schmerzempfinden auch wichtig, da die Leute einfach werden gebeten, ihre subjektive Ebenen der Schmerzen berichten. Die Möglichkeit für die Tiere auf Selbstbestimmung berichten über ihre Schmerzen in operante basierte Verfahren wäre ein Durchbruch für die Grundlagenforschung Schmerzforschung 1 sein. Mit dem opad werden die Tiere die Wahl, ob zu reagieren während ap gegebenainful Stimulus oder nicht. Wenn es zu schmerzhaft ist, Tiere einfach reduzieren ihre Versuche, um die Belohnung zu erreichen und damit zur Begrenzung ihrer Exposition gegenüber Schmerzen. Dies ist eine viel menschlichere und weniger belastend Assay, wenn zu viele Reflex-basierte Maßnahmen, in denen Tiere haben oft ihre Bewegung eingeschränkt und haben keine Kontrolle über die Menge von schmerzhaften Reizen, denen sie ausgesetzt sind, verglichen. Die Notwendigkeit, von Schmerz zu entkommen ist eine inhärente Laufwerk bei allen Tieren und die opad enthält dieses Verhalten statt Kompensieren es andere nozizeptiven Assays dergleichen. Die Bewegung weg von Reflex-basierte Maßnahmen von Schmerzen in operante Aufgaben ist immer häufiger in das Feld ein. Andere Gruppen haben nicht-Reflex-basierte Maßnahmen wie die Prüfung Mahlzeit Dauer 21,22,23 und Heizwärme Schmerzen Flucht Paradigmen 24 (Für einen Überblick über andere Schmerzen Maßnahmen empfehlen wir unsere erste Referenz verwendet 1). Die opad der Lage ist, diese Elemente zu einem einheitlichen Maßnahme, Lick / Gesichtsschutz Verhältnis, wh kombinierenich untersucht Nahrungsaufnahme und die Notwendigkeit, von schmerzhafte Reize zu entkommen. Ein weiterer Vorteil ist, dass dieser Assay für die Messung von Schmerzen über längere Zeit (1-2 Monate) ohne Einbuße an Empfindlichkeit 7,9 ist. Aufgrund seiner Vorteile gegenüber Reflex-basierte Tests, ist dies weniger Stress und mehr humane Assay gut geeignet, um langfristige Veränderungen in nozizeptive Verhalten bei Nagern Messung. Operante Schmerzen misst oft zu unterschiedlichen Ergebnissen führen, wenn zum Reflex-basierte Maßnahmen in Bezug auf die Opioid-Dosis-Effekte und Schmerzschwelle verglichen. Während hohe Dosen von Opioiden in der Regel für Reflex-basierte Maßnahmen verwendet werden, 25 verschiedene Studien zeigen, dass niedrigere Dosen für Antworten auf operante Assays 26,27,28 benötigt werden. Hohe Dosierungen könnte auch mit operante Maßnahmen stören, aber diese sind nachweisbar mit dem opad 6. Andere Studien haben auch gezeigt, dass die Schwellenwerte für die Flucht aus einem schmerzhaften Reiz unterschiedlich sind für operante versus Reflex-basierte Maßnahmen 29,2,30 was auf einen großen Unterschied zwischen einem Tier &#39;Wahrnehmung von Schmerzen im Vergleich zu der Geschwindigkeit ihrer spinalen Reflexe. Ein Vorteil der opad ist, dass das Nagetier können wählen, ob oder nicht, um die Aufgabe zu erfüllen, ermöglicht dies das Nagetier zu Flucht oder Vermeidungsverhalten auszudrücken. Diese komplexe Verhalten erfordert kortikalen Entscheidungsfindung, um die Menge der Nozizeption das Nagetier fühlt 14,29,15,30 steuern. Während Flucht-und Vermeidungsverhalten mit Reflex basierende Maßnahmen beeinträchtigen können diese Schmerzen Verhaltensweisen sind ein integraler Bestandteil des opad. Die Unterschiede in der Schmerzschwelle und die niedrigeren Dosen von Opioiden für operante Assays benötigt deuten auf eine höhere Empfindlichkeit gegenüber Schmerz und Analgesie als herkömmliche Reflex-basierten Maßnahmen. Obwohl die opad können Schmerzen mehr direkt zu messen als herkömmliche Tests, verschiedene experimentelle Bedingungen und Medikamente könnten einen negativen Einfluss auf diesen Test und muss kontrolliert werden. Alterations in appetitive Motivation kann verändern Verhalten auf diesen Test. Dies könnte durch eine Differenz in der Belohnung selbst 31 oder von der Motivation für die Belohnung 6 reflektiert werden. Es muss darauf geachtet werden, dass das Tier die Motivation für die Belohnung konstant ist, wie viele Medikamente mit Motivation beeinträchtigen können. Zum Beispiel können hohe Dosen von Morphin und andere Opioide Hyperphagie für süße, fettige Substanzen 32, die auf der Reaktion ändern operant orofacial Assay 6 bewirkt. Während dies vermuten, dass diese operant-basierten Lohn-Konflikt-Paradigma weiteren Auswirkungen für den Einsatz ua in den Bereichen Angst und Sucht hat (dh die Änderung der lohnendsten Aspekte in der Gegenwart eines gegebenen schmerzhaften Reiz) ist es wichtig, für appetitive Veränderungen während Schmerzen zu kontrollieren Testen Sitzungen. Diese Veränderungen in der Motivation nicht bei diesen klinisch relevanten niedrigeren Dosen erscheinen aber die analgetische Wirkung intakt bleiben 3. Ein Weg, um control für diese möglich verwechseln ist, die Dosis des Arzneimittels gegeben gewährleisten nicht erhöht Verhalten bei einem neutralen (33-37 ° C) gerührt. Testen eines Medikaments im Vergleich zu einer nicht-medikamentösen Gruppe an einem neutralen Temperatur sollte ein erster Schritt, bevor Sie einen Schmerz Komponente sein. Auch, da mehrere Baseline-Sitzungen möglich sind innerhalb einer Test-Session mit dem opad diese Probleme erkannt werden kann und für die innerhalb einer einzigen Sitzung Verhaltens gesteuert werden. Da das Fasten Zeitplan kann die Motivation auf diesem Assay zu verändern, ist es wichtig zu halten, dies konsequent. Wir in der Regel tun, eine Übernachtung schnell, aber auch andere Termine möglich. Zum Beispiel haben wir mit einer täglichen kurzen schnell von 6 h vor (unveröffentlichte Ergebnisse) experimentiert. Dies ermöglicht eine Prüfung täglich statt jeden zweiten Tag. Außerdem haben unfasted Ratten auch gut auf den Test 9 reagiert. Was Fasten Techniken werden verwendet, ist es vor allem wichtig, dass es konsequent über die Prüfung für Motivationsfaktoren steuern. <p class=&quot;Jove_content&quot;&gt; Zusammenfassend ist die opad ein einfach zu operante Assay misst die Schmerzen auf einer Ebene viel mehr ähnlich dem menschlichen Zustand als herkömmliche Schmerzen Assays verwenden. Das Hauptmerkmal dieses Systems ist die Integration der experimentellen Parameter und Protokolle, Datenerfassung und Analyse / Ergebnis Maßnahmen mit Hilfe eines Software-gesteuertes System. Dies wird eine Fülle von Benutzer-gesteuerte Optionen und Parameter zu sammeln und zu analysieren zahlreiche Endpunkte in einem Hochdurchsatz-Mode. Dies steht im Gegensatz die üblicherweise verwendeten Schmerz-Testsystemen (zB Tail-flick, von Frey Filamente), die weder Software-driven noch mit hohem Durchsatz sind. Das softwaregesteuerte System stellt einen signifikanten Fortschritt, wie Verhaltensuntersuchungen ausgebildet sind und die, wie die Daten gesammelt und analysiert werden und eine Zunahme in der Verwendung dieses Assays ermöglicht grundlegende Schmerzen Forschung zu werden klinisch übersetzbar in die Zukunft. Dieses System wird voraussichtlich erhebliche Auswirkungen auf die ADVA habenncing zukünftige Forschung im Zusammenhang mit Schmerzen, weil diese operante Verhaltensstudien die notwendige Verbindung für das Verständnis des Einflusses von Strukturen höherer Ordnung auf die allgemeine Schmerzen Verhalten liefern können.

Chronische, unkontrollierte Schmerzen bleibt ein wichtiges Problem der öffentlichen Gesundheit und neuartige analgetische Behandlungen oft nicht aus dem Labor ans Krankenbett zu übersetzen. Dieser Mangel an Erfolg ist zum Teil auf die Verwendung von ineffizienten Verhaltens-Assays in Reflex basierende Maßnahmen von Schmerzen, die nicht unbedingt ganz oder modellieren Sie den menschlichen Schmerz Zustand 1,2, und insbesondere das Fehlen einer zuverlässigen, hohen Durchsatz, im Handel erhältlich In-vivo-Schmerz-Test zur Beurteilung Ratten und Mäusen. Wir präsentieren hier einen hohen Durchsatz, einfache Version unserer operante basierte Nozizeption Assay verwenden. Das neue System basiert auf unseren bisherigen operante orofazialen Schmerzen Assay, der nachgewiesen hat, sensibel auf die Erfassung unterschiedlicher Schmerzen Modalitäten einschließlich Hitze, Kälte und mechanische 3,4,5 basiert. Von diesen Maßnahmen haben eine Vielzahl von Feldern untersucht worden, einschließlich Analgetika 6,3,4,5,7, Schmerzzuständen wie Entzündungen, Hyperalgesie und Allodynie <sbis&gt; 3,8, Trigeminusneuralgie 9 und peripheren nozizeptiven Modulation über TRP-Kanäle mit Capsaicin, Resiniferatoxin, Menthol und icillin 8,10,5,11. Psychologische Effekte wie Angst-induzierte Modulation des Schmerzes 12 und 13 der Placebo-Effekt auch mit orofazialen operante Test darauf hindeutet, kann es sinnvoll sein für die Messung der volle Erfahrung von Schmerz und nicht einfach Nozizeption nachgewiesen. Die Orofaziale Schmerzbeurteilung Gerät (opad) verwendet eine Belohnung / Konflikt Assay, ein Nagetier, um zwischen dem Empfang einer Verstärkung Belohnung oder Flucht einen aversiven Reiz und kontrolliert damit die Menge an Schmerz fühlt es sich während einer Sitzung 14,15 wählen können. Nagetiere werden zuerst ausgebildet, um ihre Gesichter in temperaturgesteuerten Thermoden drücken, um den Zugang zu einem Lebensmittel Flasche mit einer Flüssigkeit Belohnung erhalten. Nach dem Training können die Anregung erwärmt oder gekühlt werden und Unterschiede in rechenden können wird der Grad der Schmerzempfindung oder Analgesie das Tier wahrnimmt. Die opad ist auch fähig, schnelle Veränderungen in Temperatur, die Baseline-Tests und die Beurteilung von Schmerzen bei heißen und kalten Temperaturen in einem einzigen Test-Session erlaubt. Hier präsentieren wir ein einfaches Protokoll, das der opad Fähigkeit, Änderungen in Schmerzen durch Hitze, Kälte erkennen hebt, und die TRPV1-Agonisten Capsaicin 16. Capsaicin ist unten als thermische sensibilisierende Mittel verwendet, weil es mehrere Vorteile dieses Tests hat es nicht gewebeschädigenden ist und zuvor zu Gesicht Allodynie und Hyperalgesie in Tiermodellen induzieren 8 demonstriert. Wir werden zeigen, wie die opad Software schnell zu erhalten, zu analysieren, Graph, statistische Analysen durchführen und auf Nagetier Verhaltensdaten.

<table border="1">
 <tbody>
 <tr>
 <td>Name of Reagent/Material</td>
 <td>Company</td>
 <td>Catalog Number</td>
 <td>Comments</td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Sweetended Condensed Milk</td>
 <td>Borden</td>
 <td>5272910108</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Capzasin-HP 0.1%</td>
 <td>Chattem, Inc.</td>
 <td>0032648-02</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Isopropyl alcohol</td>
 <td>CVS</td>
 <td>5042826245</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Isoflurane</td>
 <td>Piramal Healthcare</td>
 <td>66794-013-25</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Opthalamic vet ointment</td>
 <td>Dechra</td>
 <td>17033-211-38</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Hair remover lotion</td>
 <td>Church and Dwight Co., Inc</td>
 <td>NRLBB-22339-04</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>OPAD System</td>
 <td>Stoelting</td>
 <td>67500</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Additional OPAD cages</td>
 <td>Stoelting</td>
 <td>67501</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Granulated cylinder</td>
 <td>Cole-Parmer</td>
 <td>EW-34512-11</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Paper towels</td>
 <td>ANY</td>
 <td>ANY</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Cotton tipped applicators</td>
 <td>Fisher</td>
 <td>23-400-101</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Fluotec 4 Vaporizer</td>
 <td>Ohmeda</td>
 <td>39711</td>
 <td></td>
 </tr>
 <tr>
 <td>Hair clippers</td>
 <td>Oster</td>
 <td>78005-010</td>
 <td></td>
 </tr>
	 </tbody>
 </table>

use of the operant orofacial pain assessment device (opad) to measure changes in nociceptive behavior

Wir präsentieren eine operante System zur Erkennung von Schmerzen bei wachen, bewussten Nagetiere. Die Orofaziale Schmerzbeurteilung Gerät (opad) beurteilt Schmerzen Verhaltensweisen in einer klinisch relevanten Weise durch nicht unter Berufung auf Reflex-basierte Maßnahmen der Nozizeption. Essen gefastet, unbehaarte (oder rasiert) Nagetiere in einem Plexiglas-Kammer, die zwei Peltier-basierte Thermoden, die auf eine beliebige Temperatur zwischen 7 ° C und 60 ° C programmiert werden kann, hat sich gelegt Das Nagetier ist geschult, um Kontakt mit diesen zu machen, um eine Belohnung Flasche zugreifen. Während einer Sitzung werden eine Reihe von Verhaltensstörungen Schmerzen Ergebnisse automatisch erfasst und gespeichert. Diese Maßnahmen umfassen die Anzahl der Aktivierungen Belohnung Flasche (Licks) und Plankontakt Reize (Face-Kontakte), aber individuelle Maßnahmen wie die lecken / Gesichtsschutz Verhältnis (Gesamtzahl der leckt pro Sitzung / Gesamtzahl der Kontakte) können ebenfalls erstellt werden. Der Stimulus Temperatur auf einer einzigen Temperatur oder mehrere Temperaturen innerhalb einer Sitzung eingestellt werden. Die opadist ein High-Throughput, leicht zu operante Assay was zu einer besseren Übersetzung der Schmerzen Forschung in die Zukunft führen wird, wie es kortikalen Eingang anstatt sich auf Spinalreflex-basierte Assays nozizeptiven beinhaltet verwenden.

Typische Ergebnisse sind für einen einzelnen Nagetier das Verhalten auf dem opad in 1A-D dargestellt. Die Zahl der Licks ist für jedes Segment der Sitzung hoch an der neutralen 33 ° C Temperatur, aber niedrig für aversive ones (45 ° C und 7 ° C), wie in Abbildung 1A dargestellt. Wie Abbildung 1B zeigt, sind lange Zeiträume der Kontakt bei 33 ° C gemacht wie es typisch ist für nicht-nozizeptiven Stimulus Temperaturen. Die Dauer verringert und die Anzahl der Kontakte Anstieg in Zeiten, wo die Temperaturen sind schmerzhaft. 1C ist ein Diagramm der Rampe Protokoll der opad programmiert für alle Test-Sessions verwenden wurde. 1D zeigt die gesamte Höhe der Belohnung im Laufe der Zeit in Gramm eingenommen . Ähnlich wie bei der Anzahl von Licks, bevorzugen die Tiere neutral Temperaturen über den schmerzhaften. Die lecken / Gesichtsschutz Verhältnis (L / F) für die Baseline-Sitzung wurde von der opad berechnet und dargestellt in1E. Dieses Verhältnis ist viel höher während der drei nicht-schmerzhaften Sitzungen 33 ° C (20-46 leckt pro Plankontakt) als bei den schmerzhaften Sitzungen von 45 ° C (3 Licks pro Gesichts-Kontakt) und 7 ° C (1 pro Plankontakt lecken ). Eine wiederholte Maßnahmen One-Way ANOVA war signifikant (F (4,52) = 6,2182, p &lt;0,001) für einen Effekt der Temperatur auf die L / F-Verhältnis. Bonferroni-Test waren signifikant, wenn die 33 ° C bzw. 7 ° C (p &lt;0,05), 45 ° C gegenüber 33 ° C (2) (p &lt;0,01) und 33 ° C (2) vs 7 ° C ( p &lt;0,01). N = 16 für alle Temperaturen. In 1F die Capsaicin behandelt Nagetiere (N = 8) waren nicht signifikant verschieden von naiven Ratten (n = 8) auf jeder von der Neutralstellung 33 ° C Temperatur. Capsaicin behandelten Nager hatten eine signifikant niedrigere L / F-Verhältnis bei 45 ° C (t-Test, t (13) = 2,9350, p = 0,012). Der Capsaicin-Gruppe hatte höhere L / F-Verhältnisse bei 7 ° C, aber dies war nicht signifikant. <p class="jove_content" fo:keep-together.within-page = &quot;always&quot;&gt; <img src="/files/ftp_upload/50336/50336fig1.jpg" alt="Abbildung 1" fo:content-width="3.5in" fo:src="/files/ftp_upload/50336/50336fig1highres.jpg"/> Abbildung 1. Messen Nozizeption mit dem opad. Einem einzigen Nager das Verhalten auf dem opad für a) Anzahl der leckt wird grafisch dargestellt, B) Kontakte, C) Temperatur des Thermode während der Sitzung, und D) Belohnung Aufnahme in Gramm. E) Die lecken / Gesicht Verhältnis ist während der drei nicht-schmerzhaften Sitzungen 33 ° C hoch und liegt deutlich niedriger bei den schmerzhaften Sitzungen von 45 ° C und 7 ° C (Messwiederholungen One-Way ANOVA, F (4,52) = 6,2182, p &lt;0,001, Bonferroni-Test 33 ° C bzw. 7 ° C (p &lt;0.05, #), 45 ° C gegenüber 33 ° C (2) (p &lt;0,01, **) und 33 ° C (2) vs 7 ° C (p &lt;0,01, # #). F) Capsaicin behandelt Nagetieren einen deutlich geringeren L / K-Verhältnis bei 45 ° C (t-Test t (13) = 2,9350, p = 0,012 *), aberkeine der neutralen Temperaturen. N = 16 für 1E und N = 8 für Capsaicin und N = 8 für naiv 1F. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/50336/50336fig1large.jpg" target="_blank">Klicke hier, um eine größere Abbildung anzuzeigen</a> .

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Use of the Operant Orofacial Pain Assessment Device OPAD to Measure Changes in Nociceptive Behavior

Wir präsentieren Ihnen eine benutzerfreundliche, High-Throughput-operant System für die Bewertung von Schmerzen Verhaltensweisen in wach, bewusst Nagetiere. Die Orofaziale Schmerzbeurteilung Gerät (opad) können Schmerzen durch Belohnung / Konflikt Paradigma somit eine humanere Weg der Prüfung zu beurteilen. Dieses Protokoll wird Ertrag mehr klinisch relevante und translationale Daten von Nagetieren.

Die Nutzung der Operante Orofaziale Schmerzbeurteilung Gerät (opad) zu Veränderungen in Nozizeptive Verhalten messen

We present an operant  system for the detection of pain in awake, conscious rodents. The Orofacial  Pain Assessment Device (OPAD) assesses pain behaviors ...

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Research

JoVE Journal

Behavior

Use of the Operant Orofacial Pain Assessment Device (OPAD) to Measure Changes in Nociceptive Behavior

21.0K Aufrufe.  University of Florida College of Dentistry. Wir präsentieren Ihnen eine benutzerfreundliche, High-Throughput-operant System für die Bewertung von Schmerzen Verhaltensweisen in wach, bewusst Nagetiere. Die Orofaziale Schmerzbeurteilung Gerät (opad) können Schmerzen durch Belohnung / Konflikt Paradigma somit eine humanere Weg der Prüfung zu beurteilen. Dieses Protokoll wird Ertrag mehr klinisch relevante und translationale Daten von Nagetieren.

Serie: Use of the Operant Orofacial Pain Assessment Device OPAD to Measure Changes in Nociceptive Behavior

The Crossmodal Congruency Task as a Means to Obtain an Objective Behavioral Measure in the Rubber Hand Illusion Paradigm

The rubber hand illusion (RHI) is a popular experimental paradigm. Participants view touch on an artificial rubber hand while the participants' own hidden hand is touched. If the viewed and felt touches are given at the same time then this is sufficient to induce the compelling experience that the rubber hand is one's own hand. The RHI can be used to investigate exactly how the brain constructs distinct body representations for one's own body. Such representations are crucial for successful interactions with the external world. To obtain a subjective measure of the RHI, researchers typically ask participants to rate statements such as "I felt as if the rubber hand were my hand". Here we demonstrate how the crossmodal congruency task can be used to obtain an objective behavioral measure within this paradigm.
The variant of the crossmodal congruency task we employ involves the presentation of tactile targets and visual distractors. Targets and distractors are spatially congruent (i.e. same finger) on some trials and incongruent (i.e. different finger) on others. The difference in performance between incongruent and congruent trials - the crossmodal congruency effect (CCE) - indexes multisensory interactions. Importantly, the CCE is modulated both by viewing a hand as well as the synchrony of viewed and felt touch which are both crucial factors for the RHI.
The use of the crossmodal congruency task within the RHI paradigm has several advantages. It is a simple behavioral measure which can be repeated many times and which can be obtained during the illusion while participants view the artificial hand. Furthermore, this measure is not susceptible to observer and experimenter biases. The combination of the RHI paradigm with the crossmodal congruency task allows in particular for the investigation of multisensory processes which are critical for modulations of body representations as in the RHI.

We demonstrate how an objective measure can be employed in the widely employed rubber hand illusion paradigm. This measure is obtained by modifying the well-established crossmodal congruency task. This task allows the investigation of multisensory processes which are critical for modulations of body representations as in the rubber hand illusion.

Die Kongruenz Crossmodale Aufgabe als ein Mittel zum Ziel Behavioral Messen in der Rubber Hand Illusion Paradigm erhalten

The rubber hand illusion (RHI) is a popular experimental paradigm. Participants view touch on an artificial rubber hand while the participants' own hidden ...

Forschung

Verhalten

Meal Duration as a Measure of Orofacial Nociceptive Responses in Rodents

A lengthening in meal duration can be used to measure an increase in orofacial mechanical hyperalgesia having similarities to the guarding behavior of humans with orofacial pain. To measure meal duration unrestrained rats are continuously kept in sound attenuated, computerized feeding modules for days to weeks to record feeding behavior. These sound-attenuated chambers are equipped with chow pellet dispensers. The dispenser has a pellet trough with a photobeam placed at the bottom of the trough and when a rodent removes a pellet from the feeder trough this beam is no longer blocked, signaling the computer to drop another pellet. The computer records the date and time when the pellets were taken from the trough and from this data the experimenter can calculate the meal parameters. When calculating meal parameters a meal was defined based on previous work and was set at 10 min (in other words when the animal does not eat for 10 min that would be the end of the animal&#39;s meal) also the minimum meal size was set at 3 pellets. The meal duration, meal number, food intake, meal size and inter-meal interval can then be calculated by the software for any time period that the operator desires. Of the feeding parameters that can be calculated meal duration has been shown to be a continuous noninvasive biological marker of orofacial nociception in male rats and mice and female rats. Meal duration measurements are quantitative, require no training or animal manipulation, require cortical participation, and do not compete with other experimentally induced behaviors. These factors distinguish this assay from other operant or reflex methods for recording orofacial nociception.

A lengthening in meal duration represents orofacial nociceptive behavior in rodents similar to the guarding behavior of humans with orofacial pain. Eating is a behavior that requires no training or animal manipulation, requires cortical participation, and is not competing with other experimentally induced behaviors, distinguishing this assay from alternative reflex or operant measurements.

Essensdauer als Maß für orofstägliche nozizeptive Reaktionen bei Nagetieren

A lengthening in meal duration can be used to measure an increase in orofacial mechanical hyperalgesia having similarities to the guarding behavior of ...

Assessment of Murine Exercise Endurance Without the Use of a Shock Grid: An Alternative to Forced Exercise

Using laboratory mouse models, the molecular pathways responsible for the metabolic benefits of endurance exercise are beginning to be defined. The most common method for assessing exercise endurance in mice utilizes forced running on a motorized treadmill equipped with a shock grid. Animals who quit running are pushed by the moving treadmill belt onto a grid that delivers an electric foot shock; to escape the negative stimulus, the mice return to running on the belt. However, avoidance behavior and psychological stress due to use of a shock apparatus can interfere with quantitation of running endurance, as well as confound measurements of postexercise serum hormone and cytokine levels. Here, we demonstrate and validate a refined method to measure running endurance in na&#239;ve C57BL/6 laboratory mice on a motorized treadmill without utilizing a shock grid. When mice are preacclimated to the treadmill, they run voluntarily with gait speeds specific to each mouse. Use of the shock grid is replaced by gentle encouragement by a human operator using a tongue depressor, coupled with sensitivity to the voluntary willingness to run on the part of the mouse. Clear endpoints for quantifying running time-to-exhaustion for each mouse are defined and reflected in behavioral signs of exhaustion such as splayed posture and labored breathing. This method is a humane refinement which also decreases the confounding effects of stress on experimental parameters.

A method to assess exercise endurance in laboratory mice without the use of a shock grid is demonstrated. This method is a humane refinement that can decrease the confounding effects of stress on experimental parameters.

Beurteilung der Murine sportliche Ausdauer, ohne die Verwendung eines Shock Grid: Eine Alternative zur Zwangsübung

Using laboratory mouse models, the molecular pathways responsible for the metabolic benefits of endurance exercise are beginning to be defined. The most ...

Use of the Open Field Maze to Measure Locomotor and Anxiety-like Behavior in Mice

Animal models have proven to be invaluable to researchers trying to answer questions regarding the mechanisms of behavior. The Open Field Maze is one of the most commonly used platforms to measure behaviors in animal models. It is a fast and relatively easy test that provides a variety of behavioral information ranging from general ambulatory ability to data regarding the emotionality of the subject animal. As it relates to rodent models, the procedure allows the study of different strains of mice or rats both laboratory bred and wild-captured. The technique also readily lends itself to the investigation of different pharmacological compounds for anxiolytic or anxiogenic effects. Here, a protocol for use of the open field maze to describe mouse behaviors is detailed and a simple analysis of general locomotor ability and anxiety-related emotional behaviors between two strains of C57BL/6 mice is performed. Briefly, using the described protocol we show Wild Type mice exhibited significantly less anxiety related behaviors than did age-matched Knock Out mice while both strains exhibited similar ambulatory ability.

A protocol is provided to use an Open Field Maze to access general locomotor activity, anxiety and emotionality in a laboratory mouse model.

Die Nutzung der Open Field Maze auf Bewegungsapparat und Angst-ähnliches Verhalten bei Mäusen messen

Animal models have proven to be invaluable to researchers trying to answer questions regarding the mechanisms of behavior. The Open Field Maze is one of ...

A Protocol of Manual Tests to Measure Sensation and Pain in Humans

Numerous qualitative and quantitative techniques can be used to test sensory nerves and pain in both research and clinical settings. The current study demonstrates a quantitative sensory testing protocol using techniques to measure tactile sensation and pain threshold for pressure and heat using portable and easily accessed equipment. These techniques and equipment are ideal for new laboratories and clinics where cost is a concern or a limiting factor. We demonstrate measurement techniques for the following: cutaneous mechanical sensitivity on the arms and legs (von-Frey filaments), radiant and contact heat sensitivity (with both threshold and qualitative assessments using the Visual Analog Scale (VAS)), and mechanical pressure sensitivity (algometer, with both threshold and the VAS). The techniques and equipment described and demonstrated here can be easily purchased, stored, and transported by most clinics and research laboratories around the world. A limitation of this approach is a lack of automation or computer control. Thus, these processes can be more labor intensive in terms of personnel training and data recording than the more sophisticated equipment. We provide a set of reliability data for the demonstrated techniques. From our description, a new laboratory should be able to set up and run these tests and to develop their own internal reliability data.

The goal of this procedure is to demonstrate a battery of quantitative techniques for sensory and pain measurement in humans. The equipment and techniques described are commonly found in pain clinics or are easy to obtain.

Ein Protokoll von manuellen Tests zu messen Sensation und Schmerzen beim Menschen

Numerous qualitative and quantitative techniques can be used to test sensory nerves and pain in both research and clinical settings. The current study ...

Simultaneous Recordings of Cortical Local Field Potentials and Electrocorticograms in Response to Nociceptive Laser Stimuli from Freely Moving Rats

Electrocortical responses, elicited by laser heat pulses that selectively activate nociceptive free nerve endings, are widely used in many animal and human studies to investigate the cortical processing of nociceptive information. These laser-evoked brain potentials (LEPs) consist of several transient responses that are time-locked to the onset of laser stimuli. However, the functional properties of the LEP responses are still largely unknown, due to the lack of a sampling technique that can simultaneously record neural activities at the surface of the cortex (i.e., electrocorticogram [ECoG] and scalp electroencephalogram [scalp EEG]) and inside the brain (i.e., local field potential [LFP]). To address this issue, we present here an animal protocol using freely moving rats. This protocol is composed of three main procedures: (1) animal preparation and surgical procedures, (2) a simultaneous recording of ECoG and LFP in response to nociceptive laser stimuli, and (3) data analysis and feature extraction. Specifically, with the help of a 3D-printed protective shell, both ECoG and LFP electrodes implanted on the rat&#39;s skull were securely held together. During data collection, laser pulses were delivered on the rat&#39;s forepaws through gaps in the bottom of the chamber when the animal was in spontaneous stillness. Ongoing white noise was played to avoid the activation of the auditory system by the laser-generated ultrasounds. As a consequence, only nociceptive responses were selectively recorded. Using the standard analytical procedures (e.g., band-pass filtering, epoch extraction, and baseline correction) to extract stimulus-related brain responses, we obtained results showing that LEPs with a high signal-to-noise ratio were simultaneously recorded from ECoG and LFP electrodes. This methodology makes the simultaneous recording of ECoG and LFP activities possible, which provides a bridge of electrocortical signals at the mesoscopic and macroscopic levels, thereby facilitating the investigation of nociceptive information processing in the brain.

We developed a technique that simultaneously records both electrocorticography and local field potentials in response to nociceptive laser stimuli from freely moving rats. This technique helps establish a direct relationship of electrocortical signals at the mesoscopic and macroscopic levels, which facilitates the investigation of nociceptive information processing in the brain.

Gleichzeitige Aufnahmen von kortikalen lokales Feld Potentialen und Electrocorticograms in Reaktion auf Reize der nozizeptiven Laser von frei beweglichen Ratten

Electrocortical responses, elicited by laser heat pulses that selectively activate nociceptive free nerve endings, are widely used in many animal and ...

Multi-Modal Signals for Analyzing Pain Responses to Thermal and Electrical Stimuli

The assessment of pain relies mostly on methods that require a person to communicate. However, for people with cognitive and verbal impairments, existing methods are not sufficient as they lack reliability and validity. To approach this problem, recent research focuses on an objective pain assessment facilitated by parameters of responses derived from physiology, and video and audio signals. To develop reliable automated pain recognition systems, efforts have been made in creating multimodal databases in order to analyze pain and detect valid pain patterns. While the results are promising, they only focus on discriminating pain or pain intensities versus no pain. In order to advance this, research should also consider the quality and duration of pain as they provide additional valuable information for more advanced pain management. To complement existing databases and the analysis of pain regarding quality and length, this paper proposes a psychophysiological experiment to elicit, measure, and collect valid pain reactions. Participants are subjected to painful stimuli that differ in intensity (low, medium, and high), duration (5 s / 1 min), and modality (heat / electric pain) while audio, video (e.g., facial expressions, body gestures, facial skin temperature), and physiological signals (e.g., electrocardiogram [ECG], skin conductance level [SCL], facial electromyography [EMG], and EMG of M. trapezius) are being recorded. The study consists of a calibration phase to determine a subject&#8217;s individual pain range (from low to intolerable pain) and a stimulation phase in which pain stimuli, depending on the calibrated range, are applied. The obtained data may allow refining, improving, and evaluating automated recognition systems in terms of an objective pain assessment. For further development of such systems and to investigate pain reactions in more detail, additional pain modalities such as pressure, chemical, or cold pain should be included in future studies. Recorded data of this study will be released as the &#8220;X-ITE Pain Database&#8221;.

This article focuses on the experimental elicitation of pain through heat (thermal) and electrical stimulation while recording physiological, visual, and paralinguistic responses. It aims at collecting valid multimodal data for analyzing pain based on its intensity, quality, and duration.&#160;

Multi-modale Signale für die Analyse von Schmerz Reaktionen auf thermische und elektrische Reize

The assessment of pain relies mostly on methods that require a person to communicate. However, for people with cognitive and verbal impairments, existing ...

Chronic Post-Ischemia Pain Model for Complex Regional Pain Syndrome Type-I in Rats

Complex regional pain syndrome type-I (CRPS-I) is a neurological disease that causes severe pain among patients and remains an unresolved medical condition. However, the underlying mechanisms of CRPS-I have yet to be revealed. It is known that ischemia/reperfusion is one of the leading factors that causes CRPS-I. By means of prolonged ischemia and reperfusion of the hind limb, the rat chronic post-ischemia pain (CPIP) model has been established to mimic CRPS-I. The CPIP model has become a well-recognized animal model for studying the mechanisms of CRPS-I. This protocol describes the detailed procedures involved in the establishment of the rat model of CPIP, including anesthesia, followed by ischemia/reperfusion of the hind limb. Characteristics of the rat CPIP model are further evaluated by measuring the mechanical and thermal hypersensitivities of the hind limb as well as the nocifensive responses to acute capsaicin injection. The rat CPIP model exhibits several CRPS-I-like manifestations, including hind limb edema and hyperemia in the early stage after establishment, persistent thermal and mechanical hypersensitivities, and increased nocifensive responses to acute capsaicin injection. These characteristics render it a suitable animal model for further investigation of the mechanisms involved in CRPS-I.

Provided here is a protocol that details steps to establish an animal model of chronic post-ischemia pain (CPIP). This is a well-recognized model mimicking human complex regional pain syndrome type-I. Mechanical and thermal hypersensitivities are further evaluated, as well as capsaicin-induced nocifensive behaviors observed in the CPIP rat model.

Chronisches Post-Ischemia Schmerzmodell für komplexes regionales Schmerzsyndrom Typ-I bei Ratten

Complex regional pain syndrome type-I (CRPS-I) is a neurological disease that causes severe pain among patients and remains an unresolved medical ...

Operant Conditioning Task to Measure Song Preference in Zebra Finches

An operant conditioning paradigm is used to test the song preference of female zebra finches. Finches are placed in a two-chambered cage with a connecting opening and indicate their preference for a song by landing on a perch within each chamber. By interrupting the infrared beam from a photoelectric sensor above each perch, the bird activates the playback of a song through a speaker located on each side of the cage. Freely available software is used to trigger the song playback from each perch. To determine the song preference of each animal, her chamber preference is first identified by triggering no song playback when she lands on each perch. This chamber preference is then compared to her song preference. A minimum activity threshold is set to ensure the preference is real. Using this method, we show that paired females prefer the song of their partner. This method was used to understand the contribution of dopamine to the formation and maintenance of song preference.

We describe a technique to evaluate song preference in zebra finches. Females are placed in a two-chambered cage and song preference is measured by the number of times she triggers the playback of one song by landing on a perch within one chamber, compared with triggering a different song in the second chamber. Perch landings are counted using infrared sensors.

Operant Conditioning Task zum Messen der Song-Präferenz in Zebrafinken

An operant conditioning paradigm is used to test the song preference of female zebra finches. Finches are placed in a two-chambered cage with a connecting ...

The Use of Traditional Fear Tests to Evaluate Different Emotional Circuits in Cattle

Animal temperament is complex and has implications for productivity and economic profitability. Quantifying an animal&#39;s response to differing stimuli may facilitate breeding selections and identify animals that are better suited to specific management strategies. Multiple tests have been developed to evaluate cattle temperament (e.g., exit velocity, chute score, pen score, open field test, startle test, bovine zero maze), but each of these tests evaluates the animal&#39;s response to different stimuli (e.g., isolation, novel environment, startle, willingness to enter an enclosed area). Cattle temperament has been observed to be relatively stable over time. However, the evaluation of temperament has the potential to be influenced by current conditions, previous experiences, and observer bias. Many of these temperament tests have been improperly categorized as fear tests and have also been criticized for being subjective. This paper provides a framework for standardizing behavioral tests for cattle and suggests that these different evaluations assess different aspects of the animal&#39;s overall temperament.

Here, we present a protocol to conduct a variety of behavioral tests in cattle that have been designed to evaluate emotions. A battery of behavioral tests (open field test, startle test, bovine zero maze, exit velocity, pen score, and chute score) were conducted to evaluate different components of animal temperament.

Der Einsatz traditioneller Angsttests zur Bewertung verschiedener emotionaler Schaltkreise bei Rindern

Animal temperament is complex and has implications for productivity and economic profitability. Quantifying an animal&#39;s response to differing stimuli ...