In diesem Modell erhielten die Ratten oder Mäuse Nahrung und Wasser ad libitum. Das Texas A&M University Baylor College of Dentistry Institutional Animal Care and Use Committee genehmigte alle experimentellen Protokolle. Die folgenden spezifischen Einstellungen sind kursiv dargestellt und werden speziell für das TMJ-Arthritis-Modell der Ratte verwendet. Mäuse können auch in diesem Modell verwendet werden und alternative Zahnschmerzen und myogene orofaziale Schmerzen Tiermodelle können auch verwendet werden42,43.
1. Softwareeinstellungen
<ol><li>Laden Sie die Animal Monitor-Software für die Feeder-Einheiten auf den Computer.</li>
	<li>Die Animals Monitor Software wird nun geöffnet, indem Sie auf das Symbol klicken und unter der Dateimenüauswahl die Pulldown-Option "Konfiguration" wählen.</li>
	<li>Deaktivieren Sie im Fenster "Tiermonitorkonfiguration" das Kontrollkästchen "Pellet Delivered Input" (Abbildung 1A). Hinweis: Dieses Kontrollkästchen wird in der Regel werksseitig aktiviert. Deaktivieren Sie diese Option. Sobald der Prüfer diese Option abwählt, werden die Ergebnisse durch Entfernen eines Pellets aus dem Trog und nicht beim Abgeben eines Pellets aufgezeichnet. Hinweis: Wenn das Kontrollkästchen "Automatische Dateibenennung" aktiviert ist, benennt die Software automatisch die Dateien (Abbildung 1A). Dieses Kontrollkästchen wird in der Regel standardmäßig werkseitig aktiviert.</li>
	<li>Stellen Sie die Timer-Leuchten so ein, dass sie um 06:00 Uhr (6:00 Uhr) einschalten und um 20:00 Uhr ausgeschaltet werden. Hinweis: Die Hardware für die Feeder-Einheiten wurde so modifiziert, dass die Leuchten in den Boxen nicht von der Software gesteuert werden, sondern mit einem isolierten 24-Stunden-Timer verdrahtet werden. Somit war das auf der Konfigurationssoftware angegebene "House Light" in diesen Beispielen nicht funktionsfähig.</li>
	<li>Wählen Sie das Menü "Abzieh"-Menü bearbeiten aus, und wählen Sie Experimentieren aus. Ein Fenster mit dem Titel "Box 01 -" erscheint (Abbildung 1B).</li>
	<li>Geben Sie den Dateinamen ein, unter dem die Daten in diesem Fenster gespeichert werden. Hinweis: Wenn kein Dateiname eingegeben wird, werden die Datendateien automatisch von der Software benannt. Details des Experiments können in diesem Fenster hinzugefügt und mit den Datendateien gespeichert werden. Die Informationen im Fenster können auch gespeichert und für nachfolgende Experimente verwendet werden.</li>
	<li>Geben Sie eine Zahl ein, die größer als die Gesamtzeit des Experiments ist, in das Eingabefeld "Experimentlength (Tage):". Hinweis: Dadurch wird sichergestellt, dass die Software die Daten speichert, bis das Experiment abgeschlossen ist, ein Fehler kann sein, diesen Wert zu kurz zu setzen, was die Software daran hindert, die Daten aufzuzeichnen, obwohl sich die Tiere noch in den Fütterungsmodulen befinden.</li>
	<li>Geben Sie 24 in das Eingabefeld "Anzahl der Stunden an einem Tag" ein. Hinweis: Die Länge kann an die Spezifikationen des Experimentators angepasst werden.</li>
	<li>Geben Sie 10 in das Feld "Mahlzeitperiodenendkriterien (min):" ein. Hinweis: Für Ratten wurde eine Mahlzeit nach einem 10-min-Ende-Der-Mahlzeit-Kriterium auf der Grundlage früherer Studien48 definiert(d. h. eine Mahlzeit wurde vor und nach einer 10-min-Periode ohne Pellets in Klammern gesetzt) und die Mindestmehlgröße wurde auf drei Pellets pro Mahlzeit in dieser Softwareverpackung festgelegt.</li>
	<li>Geben Sie 45 in das Feld mit dem Titel "Pellet Size (mg)"ein. Wenn eine Person Mäuse verwenden wollte Eingabe 20 in diesem Fenster.</li>
	<li>Für Ratten fügen 45 mg Nagetier Chow Pellets auf die Feeder Spender Trichter. Hinweis: Für Mäuse fügen Sie 20 mg Nagetier Chow Pellets in den Chow-Hopper.</li>
	<li>Geben Sie im Abschnitt "Phase" des Fensters "Experiment" den Begriff Tag in das Feld "Name" und in das Feld "A der Stunden" ein, geben Sie den Typ 24 (Abbildung 1B )ein. Hinweis: Unterhalb des Abschnitts "Phase" befinden sich zwei große offene Felder. Das erste große offene Feld wird durch den Text aufgefüllt, der in den vorherigen Feldern "Phase" und "Name" eingegeben wurde.</li>
	<li>Das nächste große offene Feld hat die Kopfzeile "Tagesphase" in das Feld "Name" das Wort Licht und geben Sie in das Feld mit dem Titel "Prozent" die Zahl 60 ein. Hinweis: Dieser eingegebene Text füllt das große Feld unten aus.</li>
	<li>Geben Sie als Nächstes in das Feld "Name" das Wort Dunkel ein und geben Sie in das Feld "Prozent" die Zahl 40 ein. Hinweis: Bei diesen Einträgen werden 60% des Tages der Lichtphase und 40% der dunklen Phase zugeschrieben. Wenn die Software die Essensmuster berechnet, werden diese Informationen verwendet. Diese Einstellungen typisch für Radfahren weibliche Tiere, die auf einem 14:10 Licht/ Dunkel-Zyklus gehalten werden.</li>
	<li>Wählen Sie die Schaltfläche "Alle Boxen so einstellen". Speichern Sie diese Informationen, und klicken Sie dann auf OK.</li>
	<li>Der Bildschirm "StartBoxen" erscheint, wählen Sie die zu aktivierenden Feeder aus und klicken Sie auf OK (Abbildung 1C).</li>
	<li>Als nächstes werden die Tiermonitor-Laufzeitfenster mit den Mahlmusterdaten angezeigt (Abbildung 1D). Hinweis: Überwachen und zeichnen Sie die "A" der Pellets Dispensed" aus diesem Fenster auf, um den aktuellen Zustand der Ratte zu bestimmen. Eine gesunde männliche Ratte mit einem Gewicht von etwa 300 g isst in der Regel zwischen 300-800 45 mg Pellets pro Tag.</li>
	<li>Dateien werden täglich generiert und automatisch gespeichert, die eine haben. CSV-Erweiterung. Öffnen Sie diese Dateien, um Daten zum Essensmuster wie Nahrungsaufnahme, Essensnummer, Essensdauer, Mahlzeitengröße oder Zwischenmahlzeitintervall abzurufen. Die Intervalle für diese Essensmuster können für den ganzen Tag oder für eine Phase des Tages wie die Dunkle und Helle Phase berechnet werden. Wie oben erwähnt, sind die Einstellungen für einen 14:10 Licht/Dunkel-Zyklus. Die Rohdaten, wann jedes Pellet aus dem Trog entfernt wurde, werden auch als Rohwert erfasst. CSV-Datei. Hinweis: In älteren Versionen der Software wird eine Mindestmehlgröße von 3 Pellets nicht in den Berechnungen zur Generierung der verwendet. CSV-Datei.  Darüber hinaus müssen Sie 10 minuten von den Werten in der Spalte Durchschnittliche Mahlzeit dauer des subtrahieren, um die durchschnittliche Mahlzeitdauer mit der älteren Software zu erhalten. CSV-Datei. Wenn die Software in Betrieb ist, kann der Bediener manuell die Menüoption "Datei abziehen" auswählen und täglich "Rohdaten speichern" auswählen. Dadurch werden die Rohdaten für einen Zeitraum von 24 Stunden und nicht für das gesamte Experiment gespeichert. Diese Rohdaten können nach Ermessen des Nutzers durch alternative Software verarbeitet werden. Hinweis: In den gezeigten Ergebnissen haben wir alternative Software verwendet, um eine Mindestmahlzeit größe von 3 Pellets enthalten.</li>
</ol>2. Essen Serdauer Assay
<ol><li>Platzieren Sie einzelne Ratten in den schallgedämpften Kammern, die mit photobeam computeraktivierten Pelletzubringern ausgestattet sind. Hinweis: In diesen Fütterungseinheiten befinden sich abgestufte Wasserflaschen und Abfallpfannen, in denen ein Blatt dickes saugfähiges Papier platziert wird. Im Feeder-Spender-Hopper können 45 mg Nagetier-Chow-Pellets für Ratten oder 20 mg Nagetier-Chow-Pellets für Mäuse hinzugefügt werden. Chow-Pellets werden in einen V-förmigen Futtertrog abgegeben und an der Unterseite dieses Tals befindet sich ein Photobeam. Ein Pellet, das in den Trog abgegeben wird, wird durch Brechen dieses Photobeams erkannt. Sobald eine Ratte dieses Pellet aus dem Feeder durch den Photobeam entfernt, wird der Photobeam wiederhergestellt und dies signalisiert dem Computer, ein weiteres Pellet fallen zu lassen. Die Wiederherstellung des Photobeams löst auch den Computer aus, um Datum und Uhrzeit aufzuzeichnen, und hält eine laufende Zählung der abgegebenen Pellets. Diese Zählung der Pellets wird dann analysiert, um die Nahrungsaufnahme, die Essenszahl, die Essensdauer, die Mahlzeitengröße oder das Intervall zwischen den Mahlzeiten während eines beliebigen Tagesteils mit der Software Med Assoc. Inc. zu bestimmen. Wieder die rohe . CSV-Datendatei kann von externer Software39,40,49-51analysiert werden.</li>
	<li>Erfassen Sie die Gesamtzahl der gegessenen Pellets, die Menge des verbrauchten Wassers und das Gewicht der Tiere, um die allgemeine Gesundheit der Ratten während der Experimente zu erkennen.</li>
	<li>Wasserflaschen spülen und täglich mit frischem Wasser füllen und bei Bedarf dem Feeder-Hopper mit Chow füllen.</li>
	<li>Entsorgen Sie die Abfallwanne und das dicke saugfähige Papier täglich unter dem Käfig und blasen Sie den Staub täglich mit Hochdruckluft aus dem sich bewegenden Teil des Feeders. Hinweis: Persönliche Schutzausrüstung(z. B. Kleider, Handschuhe, Masken und Masken) ist erforderlich.</li>
	<li>Entfernen Sie Böden, Abfallwannen und Wasserflaschen, nachdem das Experiment abgeschlossen ist, und waschen Sie diese Komponenten. Entfernen Sie auch die Fütterungselektronik von Hand oder in einer Spülmaschine aus der Kadienwäsche.</li>
</ol>3. Induktion von TMJ-Arthritis
<ol><li>Legen Sie die Tiere mindestens 4 Tage vor dem Experimentieren in die Futterstellen. Hinweis: Diese Daten werden als Vortage gemeldet, um ein Basisfütterungsverhalten zu erhalten. Dann werden die Tiere zur Behandlung aus dem Futter entfernt. Eine Art der Behandlung war, ein arthritisches TMJ zu induzieren. Für dieses Modell werden Ratten um 08:00 Uhr(d.h. Beginn der Lichtphase) mit vollständigem Freund-Adjuvans (CFA) injiziert, nachdem die Ratten mit Isofluran (5% Durchfluss) bezähntet wurden.</li>
	<li>Injizieren Sie 250 mg CFA in 50 L bilateral in den periartikulären Raum jedes TMJ. Anmerkung: Im Beispiel (Abbildung 2) wurden 250 mg CFA in 50 L in jedes TMJ injiziert, aber Dosen von bis zu 10 mg in Volumen von nur 15 l sind über kürzere Zeiträumewirksam 52.</li>
	<li>Injektion Kontrollratten TMJ mit 50 L von 0,9% Saline. Hinweis: Alle Tiere waren innerhalb von 5 min oder weniger nach Derinduktion der Anästhesie mobil. Für den Fall, dass eine kleinere Dosis CFA in einem geringeren Volumen gegeben wird, würden die Kontrollratten das gleiche Volumen an Saline erhalten.</li>
</ol>

Es gibt nichts zu verraten.

TMJ-Patienten mit orofazialen Schmerzen berichten von erhöhten Schmerzen mit erhöhter Kauzeit, so dass der Kauzyklus verlängert, je länger das Individuum45,53-56kaut. Unser Verhaltenstest ermöglicht ähnliche Tests an Ratten und Mäusen bei der Messung der Essensdauer39. Eine kürzlich unveröffentlichte Studie legte nahe, dass von Frey Filamenttests eine höhere Empfindlichkeit als Messungen der Mahlzeitdauer hatten, was eine signifikante Veränderung über einen längeren Zeitraum zeigte, abe...

Tiermodelle wurden verwendet, um Schmerzen und Nozieption im Zusammenhang mit orofazialen Schäden und oder Entzündungen1,2zu untersuchen, aber das Fehlen geeigneter Tiermodelle führt zu einem unvollständigen Verständnis der Mechanismen. Obwohl aktuelle Modelle uns helfen, verschiedene Mechanismen zu verstehen, die mit akuten und chronischen orofazialen Schmerzen verbunden sind, gibt es Stärken und Schwächen dieser Tiermodelle.
Viele Modelle messen verhaltensbezogene nozizeptive Reaktionen für kurze Dauern. Gesichtspflege ist eine bekannte Verhaltensreaktion nach Verengung der Gesichtsnerven3. Andere Studien maßen Gesichtsreiben mit der ipsilateralen Vordere oder Hindpaw, sowie Zucken des Kopfes nach der Verabreichung von Formalin Injektionen in das temporomandibuläre Gelenk (TMJ) oder Lippe4-7. Head Withdrawal Latencies ist ein weiteres Modell zur Messung des nozizeptiven Verhaltens, bei dem ein modifiziertes Schwanzflick-Analgesie-Messgerät verwendet wird, um die nozizeptive Reaktion(d. h. Kopfentzug) nach dem Auftragen von Hitze auf das rasierte Vibrissae-Pad einer Ratte8zu quantifizieren. Digastric und Masseter Muskelaktivität wurde auch als korrelierender Schmerz nach Glutamat-Injektionen in die TMJ9aufgezeichnet. Eine andere Studie hat Veränderungen der Schlafparameter gemessen, um nozizeptive Reaktionen bei männlichen und weiblichen Ratten mit einem entzündeten TMJ zu bewerten, zu diesen Parametern gehörten Schlaflatenz, Schnellaugenbewegung (REM), Prozentsatz des Nicht-REM-Schlafs und Prozentsatz des REM-Schlafs10. Die meisten Tiermodelle, die verhaltensauffällige Reaktionen messen, nutzen einen kurzen Zeitrahmen, d.h. Minuten bis Stunden pro Tag11-14. Darüber hinaus finden die meisten Tiermodelle Tests während der Lichtphase und bei einem nachtdrehenden Tier, wie eine Ratte, kann dies Stress verursachen, die die nozizeptiven Ergebnisse15-18verwirren können. Die oben genannten Assays messen die nozizeptive Reaktion bei unterschiedlichen orofazialen Erkrankungen, jedoch für kurze Dauer und können daher nur zur Untersuchung akuter Erkrankungen verwendet werden. Ein alternativer Assay hat Gesichtsausdruck als Maß für die Nozieption von mäßiger Dauer verwendet, aber diese Methode kann subjektiv sein19.
Zur Beurteilung der anhaltenden oder chronischen orofazialen Nozidose haben einige die Anwendung eines von Frey-Filaments auf der Hautoberfläche verwendet, um die mechanische Empfindlichkeit von Tieren zu beurteilen, die einer Nervenverengung oder TMJ-Entzündung ausgesetzt sind3,20. Liverman et al. 2009 gemessen Entzugsreaktionen mit abgestuften Monofilamenten nach CFA-Injektionen in den Masseermuskel von Ratten 21,22. Yamazaki et al. 2008 injizierten das TMJ mit CFA und dann über 14 Tage quantifizierte nozizeptive Verhaltensweisen zu mechanischen oder Wärme- oder Kältestimulation über die TMJ-Region angewendet. Leider beinhalten diese nozizeptiven Verhaltenstests Tierzurückhaltung, die Stresshormone, Lernen oder alternative Verhaltensweisen produzieren, die die gemessenen Ergebnisse stören können.
Modelle zur Messung der Nociception in Zähnen nutzen den Kieferöffnungsreflex, aber diese Methode kann unzuverlässig sein23 oder ungenau24. Elektromyografische Aktivität wurde verwendet, um Zahnnociception25zu messen, aber diese Methode erfordert in der Regel, dass das Tier bewusstlos sein, obwohl in einer Studie Zahnnociception wurde in frei bewegenden Ratten untersucht26. Im Jahr 2008 untersuchte Khan die Beziehung zwischen Zahnnociception und Kaufunktion mit einem empfindlichen Dehnungsmessstreifen27, aber dieses Bissdauermodell erfordert, dass das Tier von der normalen Aktivität 28eingeschränkt wird. Bisskraft ist ein zuverlässiges Maß für Zahnschmerzen beim Menschen, aber weil Ratten Training und/oder Zurückhaltung benötigen, um Bisskraft zu messen, wird eine Stressquelle eingeführt, die Befunde mit fragwürdiger physiologischer Bedeutung erzeugen kann29-31
Einige Einschränkungen der Zurückhaltung und Stress können durch die Verwendung eines operant Design, um nociceptive Verhaltensweisen zu bewerten überwunden werden. Ein Operantmodell verwendet die Vermeidung einer unangenehmen Temperatur, um orofaziale Nozidivierung32-35zu bewerten und zu charakterisieren. Dieses Belohnungskonfliktmodell basiert auf einer Belohnung von gesüßter Milch, um das Nagetier dazu zu bringen, sein Gesicht freiwillig gegen eine erhitzte oder gekühlte Wärmesonde34,36zu positionieren. Der Test erfordert jedoch Tiertraining, aber eine Stärke des Tests ist, dass die Daten automatisiert gesammelt werden.
Ein weiteres Tiermodell verwendete nociception-induzierte nagende Dysfunktion als Index der orofazialen Noziektion37. Das Nagetier ist jedoch auf eine Röhre beschränkt und seine einzige Flucht besteht darin, durch einen Dübel zu nagen, um auszusteigen. Ein Vorteil dieses Modells ist, dass es die Kieferfunktion nach akuten oder chronischen Kieferverletzungen bei Mäusen misst. Das Nagetier ist jedoch eingeengt, was ein verwirrendes alternatives Konkurrenzverhalten hinzufügt, d.h. Flucht, das stressig wäre und somit die Nociception-Assay-Ergebnisse beeinflussen könnte.
Die Essensdauer wurde verwendet, um die Nozieption bei Tieren mitTMJ-Arthritis 38-41, Zahnfleischexposition42und Muskelschäden43zu messen. Ein Nagetier, das eine orofaziale Nozieption erlebte, aßen langsamer, nachdem das Tier eine Mahlzeit initiiert hatte. Patienten mit TMJ-Schmerzen brauchen auch länger, um ihre Nahrung zu kauen und die Zykluslänge verkürzt sich, wenn TMJ-Schmerzen44-46vermindert werden. Die Verlängerung der Essensdauer bei TMJ-Schmerzen wird voraussichtlich ein "Schutzverhalten" sein, operativ definiert als nozizeptives Verhalten47.
Die Essensdauer misst die TMJ-Nozieption mit einer nichtinvasiven Methode für bis zu 19 Tage bei männlichen und weiblichen Ratten und 6 Tagen (längste getestete Dauer) bei männlichen Mäusen und könnte als biologischer Marker der Nozieption38-41beschrieben werden. Zur Unterstützung, dass die Essensdauer nozizeptive Reaktionen misst, kann die Nozizeption durch pharmakologische Intervention enden, wodurch die Dauer des Essens wieder normal38,40,41ist. Dies wurde auch bestätigt, wenn nozizeptive Neuronen mit Capsaicin zerstört wurden; nach Nervenzerstörung wurde die Dauer des Tiermehls nach Injektion von CFA in das TMJ 40 nicht erhöht.
Im Folgenden finden Sie das Protokoll zum Abrufen und Analysieren von Essensdauerdaten.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="899">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:335px;">Animal Monitor software</td>
			<td style="width:92px;">Med Assoc. Inc</td>
			<td style="width:137px;">SOF-710</td>
			<td style="width:335px;">East Fairfield, VT</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:335px;"></td>
			<td style="width:92px;"></td>
			<td style="width:137px;"></td>
			<td style="width:335px;"></td>
		</tr>
		<tr height="24">
			<td height="24" style="height:24px;">Dustless Precision Pellets, Rodent, Grain-Based&#160;</td>
			<td style="width:92px;">Bio-Serv</td>
			<td>F0165</td>
			<td style="width:335px;">45 mg pellets, 50,000/box</td>
		</tr>
		<tr height="24">
			<td height="24" style="height:24px;">Dustless Precision Pellets, Rodent, Grain-Based&#160;</td>
			<td style="width:92px;">Bio-Serv</td>
			<td style="width:137px;">FO163</td>
			<td style="width:335px;">20 mg pellets</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;">Complete Freund&#39;s Adjuvant</td>
			<td style="width:92px;">Chondrex, Inc.</td>
			<td style="width:137px;">7001</td>
			<td style="width:335px;">No loger provides the 5 mg/ml concentration.&#160; Can use CFA from other sources as long as the investigator consistently uses this source</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

meal duration as a measure of orofacial nociceptive responses in rodents

Eine Verlängerung der Essensdauer kann verwendet werden, um eine Zunahme der orofazialen mechanischen Hyperalgesie mit Ähnlichkeiten mit dem Schutzverhalten von Menschen mit orofazialen Schmerzen zu messen. Um die Dauer der Mahlzeit zu messen, werden hemmungslose Ratten kontinuierlich in schallgedämpften, computergestützten Fütterungsmodulen tage- bis wochenlang gehalten, um das Fütterungsverhalten aufzuzeichnen. Diese schalldämpfenden Kammern sind mit Chow-Pelletspendern ausgestattet. Der Spender hat einen Pellettrog mit einem Photostrahl an der Unterseite des Trogs platziert und wenn ein Nagetier entfernt ein Pellet aus dem Feeder-Trog dieser Strahl ist nicht mehr blockiert, signalisiert dem Computer, ein weiteres Pellet fallen zu lassen. Der Computer zeichnet das Datum und die Uhrzeit auf, zu der die Pellets aus dem Trog entnommen wurden, und aus diesen Daten kann der Experimentator die Mahlparameter berechnen. Bei der Berechnung der Essensparameter wurde eine Mahlzeit auf der Grundlage früherer Arbeiten definiert und auf 10 min festgelegt (d. h. wenn das Tier 10 min nicht isst, was das Ende der Mahlzeit des Tieres wäre), auch die Mindestmehlgröße wurde auf 3 Pellets festgelegt. Die Essensdauer, die Essensnummer, die Nahrungsaufnahme, die Mahlzeitengröße und das Intervall zwischen den Mahlzeiten können dann von der Software für jeden Zeitraum berechnet werden, den der Bediener wünscht. Von den Fütterungsparametern, die berechnet werden können, ist die Dauer der Mahlzeit nachweislich ein kontinuierlicher nichtinvasiver biologischer Marker für orofaziale Nociception bei männlichen Ratten und Mäusen und weiblichen Ratten. Die Messung der Mahlzeitdauer ist quantitativ, erfordert keine Schulung oder Tiermanipulation, erfordert kortikale Beteiligung und konkurriert nicht mit anderen experimentell induzierten Verhaltensweisen. Diese Faktoren unterscheiden diesen Assay von anderen Operant- oder Reflexmethoden zur Aufnahme orofzialer Nozijetion.

Die Essensdauer ist ein Verhaltenskorrelat von orofazialen Schmerzen und Messungen der Mahlzeitendauer wurden bei Tieren mit TMJ-Arthritis (Abbildung 2) und Karies angewendet (Abbildung 3). In einem Experiment hatten Ratten TMJ-Arthritis nach Verabreichung einer hohen 250 mg-Dosis von CFA und diese Behandlung induzierte eine signifikante Erhöhung der Essensdauer für 19 Tage(Abbildung 2). Eine niedrigere Dosis von CFA (10 mg), die in jedes TMJ-Gelenk injiziert wurde, f?...

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Meal Duration as a Measure of Orofacial Nociceptive Responses in Rodents

Eine Verlängerung der Essensdauer stellt ein orofofaziales nozizeptives Verhalten bei Nagetieren dar, das dem Wachverhalten von Menschen mit orofazialen Schmerzen ähnelt. Essen ist ein Verhalten, das keine Ausbildung oder Tiermanipulation erfordert, kortikale Partizipation erfordert und nicht mit anderen experimentell induzierten Verhaltensweisen konkurriert, was diesen Test von alternativen Reflex- oder Operantmessungen unterscheidet.

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 ...

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Research

JoVE Journal

Behavior

7.5K Aufrufe.  Texas A&M University Baylor College of Dentistry. Eine Verlängerung der Essensdauer stellt ein orofofaziales nozizeptives Verhalten bei Nagetieren dar, das dem Wachverhalten von Menschen mit orofazialen Schmerzen ähnelt. Essen ist ein Verhalten, das keine Ausbildung oder Tiermanipulation erfordert, kortikale Partizipation erfordert und nicht mit anderen experimentell induzierten Verhaltensweisen konkurriert, was diesen Test von alternativen Reflex- oder Operantmessungen unterscheidet.

Serie: Meal Duration as a Measure of Orofacial Nociceptive Responses in Rodents

Using Chronic Social Stress to Model Postpartum Depression in Lactating Rodents

Exposure to chronic stress is a reliable predictor of depressive disorders, and social stress is a common ethologically relevant stressor in both animals and humans. However, many animal models of depression were developed in males and are not applicable or effective in studies of postpartum females. Recent studies have reported significant effects of chronic social stress during lactation, an ethologically relevant and effective stressor, on maternal behavior, growth, and behavioral neuroendocrinology. This manuscript will describe this chronic social stress paradigm using repeated exposure of a lactating dam to a novel male intruder, and the assessment of the behavioral, physiological, and neuroendocrine effects of this model. Chronic social stress (CSS) is a valuable model for studying the effects of stress on the behavior and physiology of the dam as well as her offspring and future generations. The exposure of pups to CSS can also be used as an early life stress that has long term effects on behavior, physiology, and neuroendocrinology.

This article describes the use of chronic resident intruder social stress as an ethologically relevant paradigm to model postpartum depression and anxiety in lactating rodents.

Mit Chronische Sozial Stress zu Modell postpartalen Depression in Lactating Nagetiere

Exposure to chronic stress is a reliable predictor of depressive disorders, and social stress is a common ethologically relevant stressor in both animals ...

Forschung

Verhalten

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

We present an operant system for the detection of pain in awake, conscious rodents. The Orofacial Pain Assessment Device (OPAD) assesses pain behaviors in a more clinically relevant way by not relying on reflex-based measures of nociception. Food fasted, hairless (or shaved) rodents are placed into a Plexiglas chamber which has two Peltier-based thermodes that can be programmed to any temperature between 7 &deg;C and 60 &deg;C. The rodent is trained to make contact with these in order to access a reward bottle. During a session, a number of behavioral pain outcomes are automatically recorded and saved. These measures include the number of reward bottle activations (licks) and facial contact stimuli (face contacts), but custom measures like the lick/face ratio (total number of licks per session/total number of contacts) can also be created. The stimulus temperature can be set to a single temperature or multiple temperatures within a session. The OPAD is a high-throughput, easy to use operant assay which will lead to better translation of pain research in the future as it includes cortical input instead of relying on spinal reflex-based nociceptive assays.

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

We present a user-friendly, high-throughput operant system for the evaluation of pain behaviors in awake, conscious rodents. The Orofacial Pain Assessment Device (OPAD) can assess pain through a reward/conflict paradigm thus providing a more humane way of testing. This protocol will yield more clinically relevant and translational data from rodents.

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 ...

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 ...

The Attentional Set Shifting Task: A Measure of Cognitive Flexibility in Mice

Cognitive impairment, particularly involving dysfunction of circuitry within the prefrontal cortex (PFC), represents a core feature of many neuropsychiatric and neurodevelopmental disorders, including depression, post-traumatic stress disorder, schizophrenia and autism spectrum disorder. Deficits in cognitive function also represent the most difficult symptom domain&#160;to successfully treat, as serotonin reuptake inhibitors and tricyclic antidepressants have only modest effects. Functional neuroimaging studies and postmortem analysis of human brain tissue implicate the PFC as being a primary region of dysregulation in patients with these disorders. However, preclinical behavioral assays used to assess these deficits in mouse models which can be readily manipulated genetically and could provide the basis for studies of new treatment avenues have been underutilized. Here we describe the adaptation of a behavioral assay, the attentional set shifting task (AST), to be performed in mice to assess prefrontal cortex mediated cognitive deficits. The neural circuits underlying behavior during the AST are highly conserved across humans, nonhuman primates and rodents, providing excellent face, construct and predictive validity.

The goal of this protocol is to perform a behavioral assay such as the attentional set shifting task (AST) to assess prefrontal cortex-mediated cognitive flexibility in mice.

Die Aufmerksamkeits Set Shifting Aufgabe: Eine Messung der kognitiven Flexibilität bei Mäusen

Cognitive impairment, particularly involving dysfunction of circuitry within the prefrontal cortex (PFC), represents a core feature of many ...

A Method for Remotely Silencing Neural Activity in Rodents During Discrete Phases of Learning

This protocol describes how to temporarily and remotely silence neuronal activity in discrete brain regions while animals are engaged in learning and memory tasks. The approach combines pharmacogenetics (Designer-Receptors-Exclusively-Activated-by-Designer-Drugs) with a behavioral paradigm (sensory preconditioning) that is designed to distinguish between different forms of learning. Specifically, viral-mediated delivery is used to express a genetically modified inhibitory G-protein coupled receptor (the Designer Receptor) into a discrete brain region in the rodent. Three weeks later, when designer receptor expression levels are high, a pharmacological agent (the Designer Drug) is administered systemically 30 min prior to a specific behavioral session. The drug has affinity for the designer receptor and thus results in inhibition of neurons that express the designer receptor, but is otherwise biologically inert. The brain region remains silenced for 2-5 hr (depending on the dose and route of administration). Upon completion of the behavioral paradigm, brain tissue is assessed for correct placement and receptor expression. This approach is particularly useful for determining the contribution of individual brain regions to specific components of behavior and can be used across any number of behavioral paradigms.

This protocol describes how to temporarily and remotely silence neuronal activity in discrete brain regions while rats are engaged in learning and memory tasks. The approach combines pharmacogenetics (Designer-Receptors-Exclusively-Activated-by-Designer-Drugs) with a behavioral paradigm (sensory preconditioning) that is designed to distinguish between different components of learning.

Ein Verfahren zum Fern Silencing neuronale Aktivität in Nagetiere Während diskreter Phasen des Lernens

This protocol describes how to temporarily and remotely silence neuronal activity in discrete brain regions while animals are engaged in learning and ...

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 ...

Psychophysical Tracking Method to Measure Taste Preferences in Children and Adults

The Monell two-series, forced-choice, paired-comparison tracking method provides a reliable measure of sweet taste preferences from childhood to adulthood. The method, which is identical for children, adolescents, and adults, is of short duration (&#60; 15 min), does not rely on sustained attention or place demands on memory (which would yield spurious age differences), and minimizes the impact of language development, making this method amenable to the cognitive limitations of pediatric populations. In this whole-mouth tasting method, subjects are asked to taste (without swallowing) pairs of solutions of different sucrose concentrations and to point to the solution they prefer. Each subsequent pair contains the participant&#39;s preceding preferred concentration and an adjacent stimulus concentration. The procedure continues until the subject chooses either a given concentration of sucrose when paired with both a higher and a lower concentration, or the highest or lowest concentration two consecutive times. Subjects are prevented from reaching response criteria on the basis of first or second position bias by the two-series design of the method, which counterbalances the order of solution presentation within each pair between the series (the weaker concentration is presented first in Series 1, second in Series 2). The geometric mean of the two sucrose concentrations chosen in Series 1 and 2 is an estimate of the participant&#39;s most preferred level of sucrose. Sucrose preference as determined with this laboratory-based measure has been shown to be associated with preference for sugars in foods and beverages and with taste receptor genotype, family history of alcoholism, and race/ethnicity, as well as depressive symptomatology among pediatric populations. The method has real-world relevance and has been applied to determine most preferred level of other tastes (e.g., salt), making it a valuable psychophysical tool.

Sweet taste has powerful hedonic appeal among people of all ages, particularly children. Described herein is a reliable and valid method that can be used to determine the level of sweetness most preferred, making it a valuable psychophysical tool for scientists.

Psycho-physischen Tracking-Methode zur Geschmackspräferenzen bei Kindern messen und Erwachsene

The Monell two-series, forced-choice, paired-comparison tracking method provides a reliable measure of sweet taste preferences from childhood to ...

Feeding Experimentation Device (FED): Construction and Validation of an Open-source Device for Measuring Food Intake in Rodents

Food intake measurements are essential for many research studies. Here, we provide a detailed description of a novel solution for measuring food intake in mice: the Feeding Experimentation Device (FED). FED is an open-source system that was designed to facilitate flexibility in food intake studies. Due to its compact and battery powered design, FED can be placed within standard home cages or other experimental equipment. Food intake measurements can also be synchronized with other equipment in real-time via FED's transistor-transistor logic (TTL) digital output, or in post-acquisition processing as FED timestamps every event with a real-time clock. When in use, a food pellet sits within FED's food well where it is monitored via an infrared beam. When the pellet is removed by the mouse, FED logs the timestamp onto its internal secure digital (SD) card and dispenses another pellet. FED can run for up to 5 days before it is necessary to charge the battery and refill the pellet hopper, minimizing human interference in data collection. Assembly of FED requires minimal engineering background, and off-the-shelf materials and electronics were prioritized in its construction. We also provide scripts for analysis of food intake and meal patterns. Finally, FED is open-source and all design and construction files are online, to facilitate modifications and improvements by other researchers.

Feeding Experimentation Device FED: Construction and Validation of an Open-source Device for Measuring Food Intake in Rodents

Feeding Experimentation Device (FED) is an open-source device for measuring food intake in mice. FED can also synchronize food intake measurements with other techniques via a real-time digital output. Here, we provide a step-by-step tutorial for the construction, validation, and usage of FED.

Feeding Experimentation Gerät (FED): Konstruktion und Validierung eines Open-Source-Vorrichtung zur Messung der Nahrungsaufnahme bei Nagetiere

Food intake measurements are essential for many research studies. Here, we provide a detailed description of a novel solution for measuring food intake in ...

Noninvasive, High-throughput Determination of Sleep Duration in Rodents

Traditionally, sleep is monitored by an electroencephalogram (EEG). EEG studies in rodents require surgical implantation of the electrodes followed by a long recovery period. To perform an EEG recording, the animal is connected to a receiver, creating an unnatural tether to the head-mount. EEG monitoring is time consuming, carries risk to the animal, and is not a completely natural setting for the measurement of sleep. Alternative methods to detect sleep, particularly in a high-throughput fashion, would greatly advance the field of sleep research. Here, we describe a validated method for detecting sleep via activity-based home-cage monitoring. Previous studies have shown that sleep assessed via this method has a high degree of agreement with sleep defined by traditional EEG-based measures. Whereas this method is validated for total sleep time, it is important to note that sleep bout duration should be assessed by an EEG which has better temporal resolution. The EEG can also differentiate rapid eye movement (REM) and non-REM sleep, giving more detail about the exact nature of sleep. Nevertheless, activity-based sleep determination can be used to analyze multiple days of undisturbed sleep and to assess sleep as a response to an acute event (like stress). Here, we show the power of this system to detect the response of mice to daily intraperitoneal injections.

We describe a high-throughput method of measuring sleep by means of activity-based home-cage monitoring. This method offers advantages over traditional EEG-based methods. It is well validated for the determination of total sleep duration and can be a powerful tool to monitor sleep in rodent models of human disease.

Nicht-invasive High-Throughput-Bestimmung der Schlafdauer bei Nagern

Traditionally, sleep is monitored by an electroencephalogram (EEG). EEG studies in rodents require surgical implantation of the electrodes followed by a ...

A Laboratory Method to Measure Contagious Yawning in Rats

Communication is an essential aspect of animal social life. Animals may influence one another and come together in schools, flocks, and herds. Communication is also the way sexes interact during courtship and how rivals settle disputes without fighting. However, there are some behavioral patterns for which it is difficult to test the existence of a communicatory function, because several types of sensory modalities are likely involved. For example, contagious yawning is a communicatory act in mammals that potentially occurs through sight, hearing, smell, or a combination of these senses depending on whether the animals are familiar to one another. Therefore, to test hypotheses about the possible communicatory role of such behaviors, a suitable method is necessary to identify the participating sensory modalities.
The method proposed here aims to obtain yawn contagion curves for familiar and unfamiliar rats and evaluate the relative participation of visual and olfactory sensory modalities. The method uses inexpensive materials, and with some minor changes, it can also be used with other rodent species such as mice. Overall, the method involves the substitution of clear dividers (with or without holes) with opaque dividers (with or without holes) that either allow or prevent communication between rats placed in adjacent cages with holes in adjoining sides. Accordingly, four conditions can be tested: olfactory communication, visual communication, both visual and olfactory communication, and neither visual nor olfactory communication. As social interaction occurs between the rats, these test conditions simulate what may occur in a natural environment. In this respect, the method proposed here is more effective than traditional methods that rely on video presentations whose biological validity can raise concerns. Nonetheless, it does not discriminate between the potential role of hearing and roles of smell and vision in yawn contagion.

The method described here aims to obtain yawn contagion curves in pairs of familiar or unfamiliar male rats. Cages with holes separated by either clear or opaque partitions with (or without) holes are used to detect whether visual, olfactory, or both types of sensory cues can stimulate yawn contagion.