Name: using the activity-based anorexia rodent model to study the neurobiological basis of anorexia nervosa
Uploaded: 2015-10-22T14:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 46 s
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Diese Arbeit wurde von der Klarman Foundation Grant Program in Essstörungen Forschung an CA unterstützt; National Institutes for Health Grants R21MH091445-01 zu CA, R21MH105846 zu CA, R01NS066019-01A1 zu CA, R01NS047557-07A1 zu CA, NEI Kernstatt EY13079 zu CA, R25GM097634-01 zu CA, UL1 TR000038 von der Nationalen Zentrum für die Förderung der Translational Science to TGC, NYU Forschung Challenge Fund an CA; und die Fulbright-Stipendien, um C. YW

Alle in diesem Protokoll beschriebenen Verfahren sind in Übereinstimmung mit der Institutional Animal Care und Verwenden Ausschuss der New York University (Animal Welfare Assurance # A3317-01). Hinweis: Dieses Protokoll ist für heranwachsende weibliche C57BL / 6-Mäuse optimiert. Die Tiere wurden in einer Anlage, RT hält bei 72 ° ± 2 ° C und Raumluftfeuchte von 50% ± 10% untergebracht. Raumbeleuchtung eingeschaltet wird von 07.00 Uhr bis 07.00 Uhr täglich. 1. Herstellung der Käfige mit Laufrädern <ol><li> Richten Sie den Computer und USB-Schnittstellen-Hub Stellen Sie in einem sicheren Bereich der Tierhalteraum, von fließendem Wasser und Fußgängerverkehr, aber nahe genug, um den Käfig Zahnstange, um innerhalb der Funkreichweite der Sender sein. Stellen Sie sicher, dass der Computer und USB-Schnittstellen-Hub sowohl Empfangsleistung aus der Steckdose, und der USB-Schnittstelle Hub eine Verbindung mit dem Computer über ein USB-Kabel. Verwenden Sie ein Netz Backup-Gerät, um den Computer und den USB-Hub zu betreiben. </li><li> Schließen Sie den Computer to Die USB-Schnittstelle Hub über das USB-Kabel, das mit dem Laufrad Ausrüstung. </li><li> Starten Sie den Computer und starten Sie die Laufrad-Software durch Doppelklick auf das Symbol. </li><li> Installieren Sie drei AAA-Batterien in die Basis von jedem der Laufräder, und bestätigen, dass das Rad-Manager-Software hat sich der Sender erkannt. Listen Sie jedes Rad im Programmfenster unter der Überschrift &quot;Rad-Sensoren.&quot; </li><li> Einrichten der Konfiguration der Datenerfassung nach den jeweiligen Vorgaben des Experiments. </li><li> Bereiten Sie einen Käfig für jede Maus Thema mit Bettwäsche, nestlets, freien Zugang zu Wasser und einem Laufrad. Üblicherweise werden 8 Mäusen pro Experiment für Neuroanatomie Studien verwendet. Mehr Mäuse können für Verhaltensstudien erforderlich sein, um eine ausreichende statistische Aussagekraft zu gewährleisten. </li><li> Sicherstellen, dass das Laufrad ist in der Lage, sich frei ohne Berühren der Käfigwände, Nahrungsmittelkorb oder Käfig oben zu bewegen. Spin jedes Rad ein paar Mal, und bestätigen Sie, dass ter Software wird die Aktualisierung der Rad zählt für jedes Rad. </li></ol> 2. Akklimatisierung Phase <ol><li> Platzieren Sie jede Maus Thema (weibliche C57BL / 6-Maus; Alters P36) einzeln in einem Käfig mit einem Laufrad. </li><li> Fügen Sie einen vorher gewogenen Menge an Trockenfutter (ca. 100 g) in die Futterraufe, und setzen Sie einen vorher gewogenen Vollcontainer (ca. 50 g) des Nassfutter in den Käfig. </li><li> Im Programmfenster, beginnt das Rad-Aktivität Datenerfassung und Datenspeicherung durch Wahl der Option &quot;Start Acquisition&quot; im Datei-Menü. Wählen Sie das Verzeichnis, in dem die Daten gespeichert werden. Die Software wird Radumdrehungen kontinuierlich aufzuzeichnen, bis das Experiment manuell beendet wird. </li><li> Wiegen Sie das Tier, Nassfutter und Trockenfutter jeden Tag zu der Zeit, die Lichter ausgeschaltet sind im Raum eingeschaltet. Refill-Trockenfutter, wenn das Gewicht unter 50 g, und ersetzen Sie die nassen Lebensmittelbehälter, wenn das Essen trocknet aus oder wird mit Bettwäsche verschmutzt. Manuell erfassen die wheel zählen jeden Tag zu dieser Zeit als auch, im Falle des Verlustes der digitalen Daten. </li></ol> 3. Beginnend Nahrungseinschränkung <ol><li> Entfernen Sie alle Nass- und Trockenfutter aus dem Käfig zu Mittag (oder 7 Stunden, bevor die Raumbeleuchtung sind geplant, um auszuschalten) am ersten Tag von Lebensmitteln Einschränkung. </li><li> Am selben Tag, an dem Einsetzen des Dunkelzyklus aufzuzeichnen, das Gewicht des Tieres und dem Rad Zahl. Legen Sie einen vorher gewogenen Menge an Trockenfutter (ca. 50 g) in die Nahrungsmittelbehälter und einer vorgewogenen Menge an Nassfutter (ca. 5 g) in den Käfig in einem Wägeschiffchen. </li><li> Eine frische Käfig mit Bettwäsche und nestlets für jedes Tier. </li><li> Nach 2 Stunden, übertragen Sie die Laufrad auf die vorbereitete frische Käfig. Dieser Käfig Änderung stellt sicher, dass das Tier bleibt Lebensmitteln beschränkt bis zur nächsten Fütterung, falls einige Essenskrümel sind gefallen oder in der Bettwäsche gehortet worden. Um die Belastung des Käfigs Änderung zu reduzieren, fügen Sie zwei Hände voll (ca. 500 ml) der verschmutztenBettwäsche ist aus dem alten Käfig, und verschieben Sie das Tier in den neuen Käfig. </li><li> Das Gewicht der verbleibenden Nass- und Trockenfutter, um die Menge der Nahrung, die gegessen wurde zu bestimmen. Nehmen Sie das Rad Zählung am Ende der Nahrungszugriffsperiode. </li></ol> 4. Überwachung Tiergesundheit während der Nahrungsmittelbeschränkung <ol><li> Jeden Tag, beim Einsetzen des Dunkelzyklus aufzuzeichnen, das Gewicht des Tieres und dem Rad Zahl. Legen Sie einen vorher gewogenen Menge des Trocken- und Nassfutter in den Käfig. </li><li> Wenn das Körpergewicht des Tieres fällt unter 75% ihres ursprünglichen Körpergewichts vor der Nahrungsmittelbeschränkung, entfernen Sie sie aus dem Experiment. HINWEIS: Weitere Hinweise auf übermäßigen Hunger gehören eine gekrümmte Haltung und die Unfähigkeit, um den Käfig zu bewegen. Das Tier kann kalt anfühlt, und nicht während der 2 Stunden von Lebensmitteln Zugang essen. </li><li> Eine frische Käfig mit Bettwäsche und nestlets für jedes Tier. </li><li> Nach 2 Stunden, übertragen Sie die Laufrad auf die vorbereitete frische Käfig. In two Handvoll (ca. 500 ml) der verschmutzten Betten aus dem alten Käfig, und verschieben Sie das Tier in den neuen Käfig. </li><li> Das Gewicht der verbleibenden Nass- und Trockenfutter, um die Menge der Nahrung, die gegessen wurde zu bestimmen. Nehmen Sie das Rad Zählung am Ende der Nahrungszugriffsperiode. </li></ol> 5. Beenden des Experiment <ol><li> Nach drei Tagen der Nahrungsmittelbeschränkung, beenden Sie die ABA-Experiment. Euthanize das Tier für die Sammlung von Hirngewebe, oder damit die Tiere vor einer zusätzlichen Verhaltenstests zu erholen. </li><li> Klicken Sie auf die Option &quot;End Acquisition&quot; unter dem Menü Datei in dem Programmfenster. </li><li> Entfernen Sie die Laufräder aus den Käfigen, und entfernen Sie die Batterien aus der Radstand. </li><li> Wenn damit die Tiere sich zu erholen, geben einen vorgewogenen Menge Trockenfutter in die Futterraufe und erlauben den Tieren ad libitum Zugang zu Futter während der Wiederherstellung. </li></ol> 6. Datenanalyse <ol><li> Save all Raddaten für das Experiment in einer .wls Datei in dem zu Beginn des Experiments gewählten Verzeichnis. </li><li> Exportieren von Daten in einer Tabellenkalkulation durch Wahl der Option &quot;Export&quot; im Datei-Menü. Wählen Sie die gewünschten .wls Dateien in der Option &quot;Quelldatendatei&quot;. Wählen Sie den Beginn und das Ende Datum und Uhrzeit, und wählen Sie jedes Rad Sensor für den Export in den Radsensoren Liste. </li></ol>

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Funding for this publication was provided by Med Associates, Inc., which produces equipment used in this article.

Die kritischen Aspekte der ABA-Modell sind (1) freien Zugang zu freiwilligen Übung auf einem Laufrad und (2) Nahrungsmittelbeschränkung mit Nahrung Zugang zu einem eingeschränkten Zeitraum begrenzt. Zugang zu einem Laufrad erlaubt dem Tier, um zu wählen, um das Rad zu verwenden und gibt einen Hinweis auf die Wirkung von Nahrung Beschränkung auf die Motivation des Tieres ausüben. Umgekehrt erlaubt zeitlich begrenzten Nahrungsmittelzugang (anstatt kalorien Einschränkung) der Versuchsleiter die freiwillige Nahrungsmittelbeschränkung durch die Überwachung des Umfangs, in dem die Tiere entscheiden, während der Öffnungszeiten der Lebensmittelzugang laufen zu messen. Auf diese Weise ist ABA ein ausgezeichnetes Modell des Selbst-Hunger, die in einem auftritt. Um das Rauschen in den Mausverhalten Daten zu minimieren, ist es wichtig, die Menge an unvorhersehbaren betonen, dass die Tiere Erfahrung zu minimieren. So sollte beispielsweise Behandlung der Tiere auf ein Minimum gehalten werden kann, mit den Tieren, die nur während Wiege gestört, sobald einTag. Der Versuchsleiter Umgang mit den Tieren sollten geschult und komfortabel mit der Handhabung der Tiere werden. Wenn möglich, sollte eine Person, die Tiere während des Experiments zu behandeln, um zusätzlichen Stress zu vermeiden. Duftstoffe und Duftstoffe zu vermeiden. Die Zeit des Wiegens und Lebensmittellieferung sollte gemacht werden so regelmäßig wie möglich zu sein, um jede Unvorhersehbarkeit zu minimieren. Als Vorsichtsmaßnahme gegen Datenverlust, ist es am besten, um den Computer über eine Backup-Stromversorgung im Falle eines Stromausfalls die Macht; sogar eine kurze Unterbrechung der Stromversorgung bewirkt, dass der Computer neu gestartet und Datenerfassung wird aufhören. Darüber hinaus ist es wichtig, die Lebensdauer der Batterie des Rades Sendern täglich überwachen. Wenn der Ladezustand der Batterie schwach wird, kann der Sender zeitweise fehlschlagen, um Daten an den Hub senden, damit Unterschätzung der Aktivität des Tieres. Die hier beschriebene Maus-Protokoll wurde von der Standard-Protokoll, das für Ratten 4 verwendet worden ist, modifiziert. Adolescent weiblichen Mäusensind viel anfälliger für übermäßiger Gewichtsverlust und Tod durch Verhungern. Daher wurden die folgenden Änderungen, um das Überleben von mindestens drei Tagen ABA verbessern. Zunächst wurde der erste Tag des Nahrungsmittelbeschränkung durch Entfernen Küche Mittags statt um 8 Uhr des Vortages verkürzt. Ferner wurde die Zeitdauer der Nahrungsmittelzugang von 1 h bis 2 h erhöht und die Verfügbarkeit von Nassfutter wurde ebenfalls hinzugefügt, um die Wirkungen der Austrocknung zu minimieren. Wir haben festgestellt, dass die Verabreichung Nassfutter den Mäusen stark ihren Zustand durch drei Tagen der Nahrungsmittelbeschränkung verbessert. Ohne die Nassfutter, wurde das Körpergewicht viel schneller fallen und Tiere mussten aus der Lebensmittel eingeschränkten Umgebung entfernt werden. Diese Veränderungen waren ausreichend, damit die Mäuse durch drei volle Tage Nahrung Restriktions überleben und leicht aus ABA erholen. Das Protokoll für die ABA hat einige wichtige Einschränkungen zu beachten. Erstens ist es notwendig, die Mäuse einzeln in HausKäfige mit einem Laufrad, um den Rad-Aktivität von jeder Maus unabhängig zu überwachen. Dies führt zu sozialer Isolation der Tiere, eine bekannte Stressoren, die das Verhalten der Tiere während ABA sowie einige der neuronalen Schaltkreise, die untersucht, 26 beeinträchtigen können. Bisher gibt es keine Geräte zur Verfügung, die in der Lage ist, die einzelnen Aktivitäten der Zusammenarbeit untergebracht Mäusen zu überwachen, aber das scheint ein lösbares Problem sein, mit Hilfe der RFID-Technologie und Tracking-Tags zu jedem Tier angebunden. Ein weiterer potenziell zwangsläufig aus der Co-Unterbringung der Tiere während der Lebensmittel Einschränkung ist das Risiko, dass die Tiere aggressiv gegenüber ihren Käfig Kollegen geworden. Ändern Käfig der Tiere nach jeder Fütterung Sitzung ist ein weiterer Stressor, die wir hatten, um durch ein Tier Horten von Lebensmitteln unter dem Bettzeug einzuführen. Unser Ziel ist es, den Stress eines neuen Käfig durch die Einführung eine erhebliche Menge an verschmutzte Bettwäsche aus dem vorherigen Käfig in die frische Käfig zu minimieren. <p class="jove_content"&gt; Andere Gruppen mit der ABA-Modell wurden verschiedene Parameter für ihre Fütterung Zeitplan entschieden. Die Wahl der Fütterungszeit während der Dunkelphase des Licht-Dunkel-Zyklus ist nicht Standard. Wir entschieden uns, die Tiere an der Zeit, dass die Lichter auszuschalten, um eine natürlichere Zeit für die Tiere zu essen, zu ermöglichen, da die nächtlichen Maus seinen gewöhnlichen wacher und aktiver in dieser Zeit zu ernähren. Einige Gruppen die Tiere zu füttern während der Lichter-EIN-Periode des Tages 13,27. Dies kann aus Gründen der Bequemlichkeit des Experimentators sein, und es ist wichtig zu beachten, dass die Zeitdauer für die Verpflegungspauschale während der Lichtphase erhöht werden, um das Überleben zu verbessern. Es wurde auch vorgeschlagen, dass blockiert den Zugriff auf das Laufrad während der Fütterung kann das Überleben zu verbessern, aber wir glauben, dass diese entfernt die sehr interessanten Aspekt des Verhaltens, dass die Entscheidung von einigen Tieren gemacht, um nicht laufen essen, ist, weitere Verschärfung der Selbst-Hunger Aspekt der ABA-Modell, aber die Erfassung ein Markenzeichen derdas menschliche Verhalten mit einer zugeordneten. Es ist wichtig anzumerken, dass dieses Protokoll ist speziell für den jugendlichen weiblichen C57BL / 6-Mäuse optimiert. Wenn eine andere Maus-Stamm, Geschlecht oder Altersgruppe verwendet werden soll, können einige Parameter des Protokolls Änderung bedürfen. Es wurde auch gezeigt, dass RT beeinflusst die Schwere von ABA bei Nagern 28. Während wir nicht versuchen, die RT für unsere Studien variieren, die Erhöhung der RT dürfte die Überlebensraten bei den ABA Tiere zu verbessern. Der Vorteil der Verwendung eines Tiermodells für eine menschliche Krankheit, beispielsweise ein, das ist möglich, das Gehirn Anatomie und Physiologie und Änderungen, die durch den Zugriff auf freiwilliger Bewegung und Nahrungsmittelbeschränkung in einer kontrollierten Umgebung induzierten studieren. Die Verwendung von Mäusen in der ABA-Modell ermöglicht die Verwendung von leistungsfähigen genetischen Ansätzen unter Verwendung von transgenen Tieren und die virale Infektion für Genmanipulation. Zukünftige Studien werden in die Untersuchung der Wirkung bestimmter Gene in die Widerstandsfähigkeit ausgerichtetoder Anfälligkeit für Nahrungsmittelbeschränkung induzierte Hyperaktivität und Selbst-Hunger.

Anorexia nervosa (AN) ist eine psychiatrische Erkrankung, die durch übermäßige Einschränkung der Nahrungsaufnahme, Über Bewegung und irrationale Ängste vor Gewichtszunahme. Eine der tödlichsten psychiatrischen Erkrankungen 1, hat einen nicht anerkannten pharmakologischen Behandlung auf dem neuesten Stand, und die neurobiologischen Mechanismen und Auswirkungen der Krankheit sind weitgehend unverstanden. Wir untersuchen ein Tiermodell der AN, um die neurobiologischen und neurochemische Veränderungen mit Markenzeichen Symptome der Krankheit assoziiert zu entdecken. Activity-Based Anorexie (ABA) ist ein Bio-Verhaltensphänomen bei Nagetieren beschrieben, dass Modelle einige der Merkmale eines 2,3. Bei Nagetieren mit freiem Zugang zu freiwilligen Übung auf einem Laufrad Erfahrung Nahrungseinschränkung, viele, aber nicht alle, werden hyperaktiv - laufen mehr als liefen sie vor dem Ausbruch der Lebensmitteleinschränkung 3,4. Es gab viele Erklärungsversuche für die Über Ausübung ausgestelltABA Tieren und einem Patienten: dass es eine Form der Sammelverhalten 5 ist ein Mechanismus, mit dem Stress der Lebensmittel-Restriktions 6 fertig zu werden, ein Versuch, die Körpertemperatur während Hunger-induzierte Rückgang der Stoffwechsel 7 zu erhöhen, oder ein Ergebnis der hypoleptinemia 8 . Diese Nagetiermodell gibt die AN Symptome der Körpergewichtsverlust, Hyperaktivität, freiwillige Nahrungsmittelbeschränkung, indem sie sich auf den Zugang zu bestimmten Lebensmitteln führen, Korrelationen mit Angst traits 9,10, und die Anfälligkeit durch frühe Lebenserfahrung 11 betroffen. Während die Nagetiermodell ABA gilt als ein Stress-Modell, kann dies nicht genau widerspiegeln AN bei menschlichen Patienten, die erhöhte Immunfunktion 12 zeigen. Sowohl bei Nagetieren und menschlichen Patienten, einige Personen, weitere Schwachstelle als andere. Während epidemiologische Studien bemühen, die Risikofaktoren für AN aufzuklären, haben relativ wenige Studien versucht, die neurobiologischen Grundlagen für individuelle Unterschiede in der vulnerab verstehenility um ABA-Induktion in Nagetieren. Es ist wichtig zu beachten, dass die ABA-Paradigma ist weit verbreitet, und seine Verwendung als ein Tiermodell einer schon umfassend besprochen 6,13-15. Der Beitrag dieser aktuellen Arbeit ist es, die spezifischen Methoden verwendet werden, um ABA bei jugendlichen weiblichen Mäusen zu induzieren und einen Überblick über die Änderungen, die erforderlich sind, um die bestehenden Nagermodellen, um die Überlebensrate bei jungen Mäusen zu verbessern waren zu skizzieren. Darüber hinaus diskutieren wir verschiedene Techniken, die mit der ABA Verhaltens-Paradigma, um andere Aspekte des Tiermodell zu untersuchen gekoppelt werden kann. Die Maus ABA-Modell ermöglicht Exploration strikt der Neurobiologie der Krankheit AN. Dies ist trennbar von den sozio-kulturellen Einflüsse, die ohne Zweifel tragen dazu Anfälligkeit einer Person. Die ABA-Modell kann auch verwendet werden, um die Wirkung der wiederkehrenden Nahrungsbeschränkung oder andere Formen von Stress in Kombination mit Rad Zugang zu untersuchen, um soeinige Aspekte eines Rückfalls 16 zu erfassen. Hemmenden Neurotransmitter-System-Funktion im Gehirn Angstzentren wurde mithilfe elektronenmikroskopischen Techniken 4,16,17 sucht. Dendritischen Verzweigung wurde mit Neurolucida unterstützten Rückverfolgung und Analyse der Pyramidenzellen in der CA1 Bereich des Hippocampus und Amygdala 18,19 17 untersucht. &#160; Auswirkungen der Nahrungsmittelbeschränkung und Rad-Zugriff auf Angst habe mit Verhaltenstests untersucht, wie die erhöhten Plus-Labyrinth 10. Die genetischen Grundlagen der Sicherheitslücke wurde unter Verwendung verschiedener Inzuchtstämme von Mäusen 9 untersucht. Pharmakologische Manipulationen können in einem Tiermodell vor menschliche Versuche 20-24 getestet werden. Gentechnisch veränderte Tiere und vorübergehende Zuschlags von Genen verwendet werden, um zu untersuchen, wie Manipulation von bestimmten molekularen Wege kann das Verhalten in der ABA-Paradigma zu beeinflussen. Die Auswirkungen von Stress während der frühen Leben auf Differenz Anfälligkeit für ABA wOuld ein anderes Thema, das durch diesen Ansatz angegangen werden kann.

<table><tbody><tr><td>Wireless running wheel for mouse</td><td>Med Associates</td><td>ENV-044</td><td></td></tr><tr><td>USB Interface Hub&amp;nbsp;</td><td>Med Associates</td><td>DIG-804</td><td></td></tr><tr><td>Wheel Manager Software</td><td>Med Associates</td><td>SOF-860</td><td></td></tr><tr><td>Wheel Manager Data Analysis</td><td>Med Associates</td><td>SOF-861</td><td></td></tr><tr><td>Diet Gel 76A</td><td>Clear H&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;O</td><td>72-07-5022</td><td></td></tr><tr><td>Mouse Diet 5001</td><td>PMI</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

using the activity-based anorexia rodent model to study the neurobiological basis of anorexia nervosa

Anorexia nervosa (AN) ist eine psychiatrische Erkrankung, gekennzeichnet durch übermäßig eingeschränkten Kalorienzufuhr und abnorm hohen Konzentrationen von körperlicher Aktivität. Eine herausfordernde Krankheit zu behandeln, wegen des Mangels an Verständnis für die zugrunde liegenden neurobiologischen, hat eine der höchsten Sterblichkeitsrate bei psychiatrischen Erkrankungen. Um diesem Bedarf, Neurowissenschaftler sind mit einem Tiermodell zu untersuchen, wie neuronale Schaltkreise kann in Richtung Anfälligkeit für AN bei und kann durch einen berührt. Activity-Based Anorexie (ABA) ist ein Bio-Verhaltensphänomen bei Nagetieren, die Modelle der wichtigsten Symptome der Anorexia nervosa beschrieben. Bei Nagetieren mit freiem Zugang zu freiwilligen Übung auf einem Laufrad Erfahrung Nahrungsmittelbeschränkung, hyperaktiv werden sie - laufen mehr als Tiere mit freiem Zugang zu Futter. Hier beschreiben wir die Verfahren, durch die ABA im jugendlichen weiblichen C57BL / 6 Mäusen induziert. Am postnatalen Tag 36 (S36), wird das Tier mit Zugang zu freiwilligen Übung auf einem LaufuntergebrachtRad. 4 Tage nach Akklimatisierung an dem Laufrad, auf P40, alle Lebensmittel aus dem Käfig entfernt. Für die nächsten 3 Tage wird das Essen auf den Käfig (so dass Tiere freien Zugang zu den Speisen) für 2 Stunden täglich zurückgegeben. Nach dem vierten Tag der Nahrungsmittelbeschränkung wird freier Zugang zu Futter zurückgegeben und das Laufrad aus dem Käfig entfernt, um den Tieren zu erholen. Kontinuierliche mehrtägige Analyse der Laufrad-Aktivität zeigt, dass Mäuse, hyperaktiv innerhalb von 24 Stunden nach Beginn der Nahrungsmittelbeschränkung. Die Mäuse laufen auch während der begrenzten Zeit, während der sie den Zugang zu Nahrung haben. Darüber hinaus wird die zirkadiane Muster der Radfahr durch die Erfahrung der Nahrungsmittelbeschränkung gestört. Wir waren in der Lage, um neurobiologische Veränderungen mit verschiedenen Aspekten des Rades Laufverhalten der Tiere auf bestimmte Hirnregionen und neurochemische Veränderungen mit Widerstandsfähigkeit und Anfälligkeit für Nahrungseinschränkung induzierte Hyperaktivität implizieren korrelieren.

Um die Wirkung von ABA in einer ähnlichen Population menschlicher Magersucht zu untersuchen, wurden diese Experimente in weiblichen jugendlichen Mäusen durchgeführt worden. So beginnt Rad Akklimatisierung bald nach dem Einsetzen der Pubertät bei Mäusen an Tag P36. Die Eingewöhnungsphase von P36-P40 durchgeführt und Nahrungsmittelbeschränkung von P40-P43 erfolgt. Adolescent Mäusen wachsen weiter, und ihr Körpergewicht weiter zu erhöhen, wie sie nähern volle Erwachsenenalter. Während Rad Akklimatisierung, die Mäuse in der Regel verlieren eine kleine Menge von Gewicht oder Plateau in Gewicht. Nach dem Beginn der Nahrungsmittelbeschränkung, des Körpergewichts des ABA Tieren stark ab (Abbildung 1). Das Körpergewicht der Tiere in der ABA-Gruppe verglichen werden können, um (CON) Tiere, die keinen Zugang zu einem Laufrad und nicht Nahrungsmittelbeschränkung erleben steuern. Das Rad Aktivität jedes Tier kann auf verschiedene Weise analysiert werden: (1) Die tägliche (24-Stunden) RadAktivität der ABA Tiere aufgetragen werden, die zeigen, dass die Tiere beginnen, übermäßig nach dem Beginn der Nahrungsmittelbeschränkung (Figur 2) ausgeführt werden. (2) Rad Aktivität pro Tier bei einer feineren Skala mit Hilfe der Analyse-Software, welche die zirkadiane Muster der Rad-Aktivität (Abbildung 3) untersucht werden. (3) Das Rad Aktivität während der 2 Stunden von Lebensmitteln Zugriff zeigt die freiwillige Nahrungs Einschränkung, da die Tiere die Wahl, statt zu laufen essen. (4) Nach dem Nahrungsmittel Restriktions beginnt, einige Tiere zeigen eine Zunahme der Aktivität in der Zeit unmittelbar vor dem Zeitpunkt der Zuführung. Diese tägliche Zunahme der lokomotorischen Aktivität vor der Präsentation der Speisen wird als &quot;food antizipatorische Aktivität&quot; (Figur 4). (5) Die Geschwindigkeit, mit der die Tiere laufen kann verglichen werden, da sowohl der Abstand und die Verweilzeit auf dem Rad werden kontinuierlich überwacht. Änderung dieser Parameter kann der Lernphase der auf dem Rad laufen zu reflektieren. <p class = &quot;jove_content&quot;&gt; Tiere zeigen individuelle Variabilität in ihrem Rad Aktivität, Ernährungsverhalten und Gewichtsverlust. Während diese individuelle Variabilität macht es oft schwierig, statistisch signifikante Gruppen mittleren Unterschiede zu erhalten, öffnet es eine Allee der Analyse durch Korrelation. Zum Beispiel kann die Veränderung des Körpergewichts in ABA Mäusen korreliert mit ihrer täglichen Veränderung in Radfahr - also Tiere, die mehr Rad-Aktivität zeigten auch verloren mehr Gewicht 16. In der gleichen Studie wurde auch gezeigt, dass die GABA-erge Innervation des Hippocampus CA1-Pyramidenzellen wurde in den Tieren, die verringerte Hyperaktivität in einem zweiten Erfahrung zeigte ABA erhöht. In einer Studie mit ABA Ratten wurde festgestellt, dass die Expression von GABA-Rezeptoren, die die α4-Untereinheit korreliert mit verringerten Hyperaktivität oder Widerstandsfähigkeit gegenüber ABA 25. <img alt="Abbildung 1" src="/files/ftp_upload/52927/52927fig1.jpg" /> Abbildung 1. Änderungen des Körpergewichts während der ABA. Das Körpergewicht Daten von einer Kohorte von fünf jugendlichen weiblichen Mäusen gezeigt. Die Mäuse hatten Laufrad Zugang für die vollen 7 Tage des Experiments. Die ersten vier Tage waren die Gewöhnungsphase, nach der Nahrungsmittelbeschränkung wurde für weitere 3 Tage verhängt. Tag 0 den Beginn Nahrungsmittelbeschränkung. Fehlerbalken zeigen Standardfehler des Mittelwerts. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52927/52927fig1large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Figur zu sehen.</a> <img alt="Figur 2" src="/files/ftp_upload/52927/52927fig2.jpg" /> Abbildung 2. Tägliche Rad Aktivität vor und nach dem Beginn der Nahrungsmittelbeschränkung. Täglich (24 hr) Rad-Aktivität ist für eine Maus gezeigt. Tag 0 den Beginn Nahrungsmittelbeschränkung. Gesamttages Rad Aktivität steigt um fast zwei-fach, nachdem dieBeginn der Nahrungsmittelbeschränkung. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52927/52927fig2large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Figur zu sehen.</a> <img alt="Figur 3" src="/files/ftp_upload/52927/52927fig3.jpg" /> Abbildung 3. kontinuierlich überwacht Laufrad Aktivität über den 8 Tage Versuch. Ein Screenshot aus der Rad-Analyse-Software angezeigt. Dies zeigt das Rad Aktivität (Rades zählt auf der vertikalen Achse) einer einzelnen Maus über acht Tage (Zeit auf der horizontalen Achse) für den Zugang zu einem Laufrad. Unterhalb der Aktivität Grundstück ist eine Überlagerung, die die Zeiten, in denen Lichter an und aus in den Raum. Vor der Nahrungsmittelbeschränkung beginnt, das Tier zeigt minimale Aktivität während des Lichtzyklus. Die erste vertikale gestrichelte Linie zeigt den Beginn der Nahrungsmittelbeschränkung, die drei darauffolgenden Linien zeigen die 2 h Stillen beginnen jeden Tag, und rote Pfeile zeigen the Entstehung von Nahrungsmittelvorausschauende Tätigkeit während der Lichtphase. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52927/52927fig3highres.jpg" style="font-size: 14px; line-height: 28px;" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Figur zu sehen.</a> <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52927/52927fig3large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Figur zu sehen.</a> <img alt="Figur 4" src="/files/ftp_upload/52927/52927fig4.jpg" /> Abbildung 4-Rad-Aktivität wird in allen Stunden des Tages erhöht, aber am dramatischsten in der Zeit vor dem Essen Zugang. Radfahr ist für vier 6 h Sektoren des Tages angezeigt. Bars mit &quot;Vor FR&quot; zeigen die durchschnittliche Anzahl der Rad zählt in den letzten beiden Tagen der Akklimatisierung Phase. Bars mit &quot;Während FR&quot; zeigen die ersten beiden Tage der Nahrungsmittelbeschränkung phase. &quot;Recovery&quot; zeigt die Aktivitätsniveaus, nachdem die Tiere durften ohne Laufrad für mindestens 6 Tage zu erholen. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52927/52927fig4large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Figur zu sehen.</a>

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Using the Activity-based Anorexia Rodent Model to Study the Neurobiological Basis of Anorexia Nervosa

Here we present a protocol to induce activity-based anorexia (ABA) in female adolescent mice. ABA is a condition of hyperactivity evoked by imposing food restriction on rodents with access to a running wheel. This phenomenon is being used as a model to study the underlying neurobiology of anorexia nervosa.

Unter Verwendung des Activity-based Anorexia Nagetiermodell die neurobiologischen Grundlagen von Anorexia Nervosa Study

Anorexia nervosa (AN) is a psychiatric illness characterized by excessively restricted caloric intake and abnormally high levels of physical activity. A ...

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Research

JoVE Journal

Behavior

14.2K Aufrufe.  New York University. Here we present a protocol to induce activity-based anorexia (ABA) in female adolescent mice. ABA is a condition of hyperactivity evoked by imposing food restriction on rodents with access to a running wheel. This phenomenon is being used as a model to study the underlying neurobiology of anorexia nervosa. 

Serie: Using the Activity-based Anorexia Rodent Model to Study the Neurobiological Basis of Anorexia Nervosa

Assessment and Evaluation of the High Risk Neonate: The NICU Network Neurobehavioral Scale

There has been a long-standing interest in the assessment of the neurobehavioral integrity of the newborn infant. The NICU Network Neurobehavioral Scale (NNNS) was developed as an assessment for the at-risk infant. These are infants who are at increased risk for poor developmental outcome because of insults during prenatal development, such as substance exposure or prematurity or factors such as poverty, poor nutrition or lack of prenatal care that can have adverse effects on the intrauterine environment and affect the developing fetus. The NNNS assesses the full range of infant neurobehavioral performance including neurological integrity, behavioral functioning, and signs of stress/abstinence. The NNNS is a noninvasive neonatal assessment tool with demonstrated validity as a predictor, not only of medical outcomes such as cerebral palsy diagnosis, neurological abnormalities, and diseases with risks to the brain, but also of developmental outcomes such as mental and motor functioning, behavior problems, school readiness, and IQ. The NNNS can identify infants at high risk for abnormal developmental outcome and is an important clinical tool that enables medical researchers and health practitioners to identify these infants and develop intervention programs to optimize the development of these infants as early as possible. The video shows the NNNS procedures, shows examples of normal and abnormal performance and the various clinical populations in which the exam can be used.

The NICU Network Neurobehavioral Scale (NNNS) was developed as an assessment for the at-risk infant. The purpose of this article is to describe the NNNS, provide video examples of the NNNS procedures and discuss the ways in which the exam has been used.

Bewertung und Evaluierung der High Risk Neugeborene: Die Neugeborenen-Intensivstation Netzwerk Neuropsychologische Skala

There has been a long-standing interest in the assessment of the neurobehavioral integrity of the newborn infant.  The NICU Network Neurobehavioral Scale ...

Forschung

Verhalten

Fat Preference: A Novel Model of Eating Behavior in Rats

Obesity is a growing problem in the United States of America, with more than a third of the population classified as obese. One factor contributing to this multifactorial disorder is the consumption of a high fat diet, a behavior that has been shown to increase both caloric intake and body fat content. However, the elements regulating preference for high fat food over other foods remain understudied.
To overcome this deficit, a model to quickly and easily test changes in the preference for dietary fat was developed. The Fat Preference model presents rats with a series of choices between foods with differing fat content. Like humans, rats have a natural bias toward consuming high fat food, making the rat model ideal for translational studies. Changes in preference can be ascribed to the effect of either genetic differences or pharmacological interventions. This model allows for the exploration of determinates of fat preference and screening pharmacotherapeutic agents that influence acquisition of obesity.

Dietary fat content influences both energy intake and body fat composition in mammals. By examining rats&#8217; preference for high fat food in a series of choice experiments, it is possible to test genetic differences and pharmacological interventions on their preference for high fat food.

Fat Vorlieben: A Novel Modell des Essverhaltens bei Ratten

Obesity is a growing problem in the United States of America, with more than a third of the population classified as obese. One factor contributing to ...

Applying Stereotactic Injection Technique to Study Genetic Effects on Animal Behaviors

Stereotactic injection is a useful technique to deliver high titer lentiviruses to targeted brain areas in mice. Lentiviruses can either overexpress or knockdown gene expression in a relatively focused region without significant damage to the brain tissue. After recovery, the injected mouse can be tested on various behavioral tasks such as the Open Field Test (OFT) and the Forced Swim Test (FST). The OFT is designed to assess locomotion and the anxious phenotype in mice by measuring the amount of time that a mouse spends in the center of a novel open field. A more anxious mouse will spend significantly less time in the center of the novel field compared to controls. The FST assesses the anti-depressive phenotype by quantifying the amount of time that mice spend immobile when placed into a bucket of water. A mouse with an anti-depressive phenotype will spend significantly less time immobile compared to control animals. The goal of this protocol is to use the stereotactic injection of a lentivirus in conjunction with behavioral tests to assess how genetic factors modulate animal behaviors.

Stereotactic injection of lentiviruses expressing cDNAs or shRNAs can modulate gene expression in specific brain areas of mice. Here, we present a protocol to combine stereotactic injections with behavioral tasks, such as the Open Field Test (OFT) and the Forced Swim Test (FST).

Anwenden Stereotaktische Injektionstechnik zu genetischen Auswirkungen auf die Tier Behaviors Studie

Stereotactic injection is a useful technique to deliver high titer lentiviruses to targeted brain areas in mice. Lentiviruses can either overexpress or ...

Rodent Brain Microinjection to Study Molecular Substrates of Motivated Behavior

Brain microinjection can aid elucidation of the molecular substrates of complex behaviors, such as motivation. For this purpose rodents can serve as appropriate models, partly because the response to behaviorally relevant stimuli and the circuitry parsing stimulus-action outcomes is astonishingly similar between humans and rodents. In studying molecular substrates of complex behaviors, the microinjection of reagents that modify, augment, or silence specific systems is an invaluable technique. However, it is crucial that the microinjection site is precisely targeted in order to aid interpretation of the results. We present a method for the manufacture of surgical implements and microinjection needles that enables accurate microinjection and unlimited customizability with minimal cost. Importantly, this technique can be successfully completed in awake rodents if conducted in conjunction with other JoVE articles that covered requisite surgical procedures. Additionally, there are many behavioral paradigms that are well suited for measuring motivation. The progressive ratio is a commonly used method that quantifies the efficacy of a reinforcer to maintain responding despite an (often exponentially) increasing work requirement. This assay is sensitive to reinforcer magnitude and pharmacological manipulations, which allows reinforcing efficacy and/ or motivation to be determined. We also present a straightforward approach to program operant software to accommodate a progressive ratio reinforcement schedule.

Rodents are an appropriate model to investigate the molecular substrates of behavior and complex psychiatric disorders. Brain microinjection in awake rodents can be used to elucidate disease substrates. An efficient and customizable brain microinjection method as well as the execution of an operant paradigm that quantifies motivation is presented.

Nagetier Gehirn-Mikroinjektion, um molekulare Substrate motiviertes Verhalten Studieren

Brain microinjection can aid elucidation of the molecular substrates of complex behaviors, such as motivation. For this purpose rodents can serve as ...

The Rodent Psychomotor Vigilance Test (rPVT): A Method for Assessing Neurobehavioral Performance in Rats and Mice

The human Psychomotor Vigilance Test (PVT) is a widely used procedure for measuring changes in fatigue and sustained attention. The present article describes a rodent version of the PVT&#8212;termed the &#34;rPVT&#34;&#8212;that measures similar aspects of attention (i.e., performance accuracy, motor speed, premature responding, and lapses in attention). Data are presented that demonstrate both the short- and long-term usefulness of the rPVT when employed with laboratory rats. Rats easily learn the rPVT, and learning to perform the basic procedure takes less than two weeks of training. Once acquired, rat performances in the rPVT show a high degree of similarity to these same performance measures in the human PVT, including similarities in, lapses in attention, reaction times, vigilance decrements across session time (i.e., the human &#34;time-on-task&#34; effects), and the response-stimulus interval (RSI) effect described for humans. Thus the rPVT can be an extremely valuable tool for assessing the effects of a wide range of variables on sustained attention quite similar to human PVT performances, and thus can be useful for developing novel treatments for neurobehavioral dysfunctions.

The Rodent Psychomotor Vigilance Test rPVT: A Method for Assessing Neurobehavioral Performance in Rats and Mice

A rat version of the human Psychomotor Vigilance Test (PVT) is described that measures aspects of attention similar to those measured with the human PVT, including aspects of human vigilance such as performance accuracy, motor speed, premature responding, and lapses in attention.

Das Nagetier Psychomotorik Vigilance Test (rPVT): Eine Methode zur Beurteilung der Neuropsychologische Leistung bei Ratten und Mäusen

The human Psychomotor Vigilance Test (PVT) is a widely used procedure for measuring changes in fatigue and sustained attention. The present article ...

Assessing Activity-based Anorexia in Mice

Rodents develop activity-based anorexia (ABA) when exposed to a restricted feeding schedule and allowed free access to a running wheel. These conditions lead to a life-threatening reduction in body weight. However, rodents exposed to only one of these conditions ultimately adapt to re-establish normal body weight. Although increased running coupled with reduction in voluntary food intake appear paradoxical under ABA conditions, ABA behavior is observed across numerous mammalian species. 
The ABA paradigm provides an animal model for anorexia nervosa (AN), an eating disorder with severe dysregulation of appetite-behavior. Subjects are singly housed with free access to a running wheel. Each day, the subject is offered food for a limited amount of time. During the course of the experiment, a subject's body weight decreases from high activity and low caloric intake. The duration of the study varies based on how long food is offered daily, the type of food offered, the strain of mouse, if drugs are being tested, and environmental factors.
A lack of effective pharmacological treatments for AN patients, their low quality of life, high cost of treatment, and their high mortality rate indicate the urgency to further research AN. We provide a basic outline for performing ABA experiments with mice, offering a method to investigate AN-like behavior in order to develop novel therapies. This protocol is optimized for use in Balb/cJ mice, but can easily be manipulated for other strains, providing great flexibility in working with different questions, especially related to genetic factors of ABA.

Mice individually housed with a running wheel while given limited access to food develop reductions in food consumption and increase activity on the running wheel. This experimental phenomenon is called activity-based anorexia. This paradigm provides an experimental tool for studying the neurobiology and behaviors underlying aspects of anorexia nervosa.

Beurteilung der Activity based Anorexie bei Mäusen

Rodents develop activity-based anorexia (ABA) when exposed to a restricted feeding schedule and allowed free access to a running wheel. These conditions ...

<meta charset="utf8"></head><body>Untersuchung der Binge-Eating-Störung mit einem schmackhaften Mausmodell für den Zugang zu Lebensmitteln

Intermittent Binge-Intake Model in Mice

Obesity affects one in eight individuals globally. Overeating, especially high-calorie foods, plays a significant role in obesity. Binge eating disorder (BED) is a complex condition caused by a combination of biological, psychological, and social factors. It involves excessive consumption of high-calorie foods in a short period and is often linked to anxiety and cravings.
Here, we present a protocol employing continuous and intermittent access to a new highly palatable food (HPF) -- M&amp;M&#39;s -- to develop a mouse model for investigating binge eating disorder (BED). The HPF, chosen for its high fat and sugar content, represents an optimal food source to study due to its strong palatability, which makes it particularly suited for examining compulsive eating behaviors. Using C57BL/6 mice, we provided continuous or intermittent access to M&amp;M&#39;s while allowing unrestricted access to standard chow and water. By the 8th day, the mice in the intermittent access group exhibited pronounced binge-eating behaviors, which persisted through the 26th day. These mice also consumed significantly more calories -- predominantly from the confectionary -- than those in the continuous access and control groups. The contrast between continuous and intermittent access underscores the critical role of feeding schedules in promoting the overconsumption of palatable foods.
Furthermore, behavioral assessments revealed intermittent access to the HPF-induced anxiety-like behaviors, highlighting the psychological impact of access patterns on both eating behavior and emotional states. By incorporating these two distinct feeding paradigms, this study offers valuable insights into how the availability of highly palatable foods can exacerbate binge-eating tendencies. This model provides a more realistic approach to studying binge-eating behaviors and their metabolic consequences. It highlights the importance of standardized models in biomedical research. Our findings offer insights into the physiological and neural mechanisms underlying BED, which could pave the way for developing effective therapeutic interventions for BED and obesity.

<meta charset="utf8"></head><body>Autor im Rampenlicht: Zugängliches M&M-basiertes Mausmodell zur Untersuchung der Binge-Eating-Störung - Einblicke in Essverhalten, Angst und neuronale Mechanismen<

A binge-eating model was established in mice using intermittent access to M&amp;M's (a highly palatable food made of fat and sugar). Mice with intermittent access to this high-fat, high-sugar food showed stress-like behaviors, increased caloric intake, and a preference for that food over standard chow compared to mice with continuous or no access to the food.

Intermittierendes Binge-Intake-Modell bei Mäusen

Obesity affects one in eight individuals globally. Overeating, especially high-calorie foods, plays a significant role in obesity. Binge eating disorder ...

Developing a Rat Model for Bipolar Disorder

Bipolar disorder is a mental health condition characterized by extreme mood swings, including periods of emotional highs (mania) and lows (depression). While the exact underlying neurobiology is not yet fully understood, imbalances in neurotransmitter systems, particularly dopamine, appear to play a central role. For this reason, manipulations of dopaminergic pathways have been used to model mania or depression in rodents. However, models that accurately represent the typical switch between these two episodes are rare, limiting face validity. In a unique model, modern techniques are used to temporarily increase dopamine D1 receptor expression, which has been implicated in the pathology of bipolar disorder. A tetracycline-inducible lentiviral construct that expresses the dopamine D1 receptor under the control of the calmodulin kinase II alpha promoter is stereotactically injected into the medial prefrontal cortex of adult rats. Dopamine D1 receptor overexpression is achieved by adding the tetracycline analog doxycycline to the animals&#39; drinking water, leading to an increase in reward-related, impulsive, and risk-taking behaviors and a decrease in anxiety. These behaviors resemble a mania-like phenotype. By removing doxycycline from the drinking water, a depressive-like phenotype, characterized by increased helplessness and anhedonia, can be induced within the same animal. This article provides a step-by-step protocol for performing the surgery, as well as procedures for inducing the bipolar disorder-like phenotype. Additionally, considerations for assessing behavioral changes associated with mania-like and depressive-like behavior are described. This promising model, which demonstrates good construct and face validity, offers a valuable tool for further investigating the pathophysiological mechanisms of bipolar disorder.

This article presents a protocol for the induction of a unique rat model of bipolar disorder that captures both mania-like and depressive-like behavior.

Entwicklung eines Rattenmodells für die bipolare Störung

Bipolar disorder is a mental health condition characterized by extreme mood swings, including periods of emotional highs (mania) and lows (depression). ...

Unter Verwendung des Activity-based Anorexia Nagetiermodell die neurobiologischen Grundlagen von Anorexia Nervosa Study

Zusammenfassung

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Kapitel in diesem Video

Bewertung und Evaluierung der High Risk Neugeborene: Die Neugeborenen-Intensivstation Netzwerk Neuropsychologische Skala

Fat Vorlieben: A Novel Modell des Essverhaltens bei Ratten

Anwenden Stereotaktische Injektionstechnik zu genetischen Auswirkungen auf die Tier Behaviors Studie

Nagetier Gehirn-Mikroinjektion, um molekulare Substrate motiviertes Verhalten Studieren

Das Nagetier Psychomotorik Vigilance Test (rPVT): Eine Methode zur Beurteilung der Neuropsychologische Leistung bei Ratten und Mäusen

Beurteilung der Activity based Anorexie bei Mäusen

Intermittierendes Binge-Intake-Modell bei Mäusen

Intermittierendes Binge-Intake-Modell bei Mäusen

Intermittierendes Binge-Intake-Modell bei Mäusen

Entwicklung eines Rattenmodells für die bipolare Störung