Este trabajo fue apoyado por el Programa de Subvenciones Fundación Klarman en trastornos de la alimentación de Investigación de CA; Institutos Nacionales de Salud Subvenciones R21MH091445-01 a CA, R21MH105846 a CA, R01NS066019-01A1 a CA, R01NS047557-07A1 a CA, NEI Core Subvención EY13079 a CA, R25GM097634-01 a CA, UL1 TR000038 del Centro Nacional para la Promoción de la Ciencia Traslacional de TGC, Fondo Reto de Investigación de NYU a CA; y las Becas Fulbright para YW C.

Todos los procedimientos descritos en este protocolo son de acuerdo con el Comité de Cuidado y Uso de Animales Institucional de la Universidad de Nueva York (Animal Welfare Aseguramiento # A3317-01). NOTA: Este protocolo ha sido optimizado para mujeres adolescentes ratones C57BL / 6. Los animales fueron alojados en una instalación que mantiene RT a 72 ° ± 2 ° y una humedad ambiente del 50% ± 10%. Luces de la habitación encendidas 07 a.m.-7 p.m. diaria. 1. Preparación de jaulas con Running Ruedas <ol><li> Configure la computadora y USB Hub Interface en una zona segura del local de confinamiento, lejos del agua y el tráfico a pie, pero lo suficientemente cerca de la rejilla jaula corriendo a estar dentro del alcance inalámbrico de los transmisores. Asegúrese de que el concentrador de ordenador y USB Interfaz tanto recibir energía de una toma de corriente, y el Hub interfaz USB se conecta al ordenador mediante un cable USB. Utilice un dispositivo de respaldo de energía para alimentar el ordenador y el concentrador USB. </li><li> Conecte el equipo to el Hub Interfaz USB mediante el cable USB incluido con el equipo de rueda para correr. </li><li> Inicie el equipo e inicie el software de rueda para correr haciendo doble clic en el icono. </li><li> Instale tres pilas AAA en la base de cada una de las ruedas que se ejecutan, y confirme que el software de gestión de la rueda ha reconocido el transmisor. Citar cada rueda en la ventana del programa bajo el título &quot;Rueda Sensores.&quot; </li><li> Establecer la configuración de la adquisición de datos de acuerdo con las especificaciones particulares del experimento. </li><li> Preparar una jaula para cada sujeto del ratón con ropa de cama, nestlets, libre acceso al agua, y una rueda para correr. Típicamente, 8 ratones son utilizados por experimento para estudios de neuroanatomía. Más ratones pueden ser necesarios para estudios de comportamiento para asegurar el poder estadístico adecuado. </li><li> Asegúrese de que la rueda para correr es capaz de moverse libremente sin tocar ninguna de las paredes de la jaula, la canasta de alimentos, o la parte superior de la jaula. Haga girar cada rueda un par de veces y confirmar que tque el software es la actualización de los condes de rueda para cada rueda. </li></ol> 2. Aclimatación Fase <ol><li> Coloque cada sujeto ratón (hembra C57BL / 6 de ratón; P36 edad) de forma individual en una jaula con una rueda para correr. </li><li> Añadir una cantidad previamente pesada de alimentos secos (aproximadamente 100 g) a la tolva de alimentación, y coloque un contenedor lleno previamente pesado (aproximadamente 50 g) de alimento húmedo en la jaula. </li><li> En la ventana del programa, iniciar la adquisición de datos de la actividad de la rueda y el almacenamiento de datos seleccionando la opción &quot;Inicio Adquisición&quot; en el menú Archivo. Elija el directorio en el que se guardarán los datos. El software registrará revoluciones de la rueda continuamente hasta que el experimento se detiene manualmente. </li><li> Pesar el animal, alimento húmedo, y alimentos secos todos los días a la hora de que las luces se apagan en la habitación. Vuelva a llenar el alimento seco si el peso cae por debajo de 50 g, y reemplazar el recipiente de comida húmeda si la comida seca o se ensucia con ropa de cama. Registrar manualmente el wheel contar todos los días en este momento, así, en caso de pérdida de los datos digitales. </li></ol> 3. A partir de la restricción de alimentos <ol><li> Retire todos los alimentos húmedos y secos de la jaula al mediodía (o 7 horas antes de que las luces de la sala se han programado para apagar) en el primer día de la restricción de alimentos. </li><li> En el mismo día, en el inicio del ciclo de oscuridad, registrar el peso del animal y el recuento de rueda. Coloque una cantidad pre-pesada de comida seca (aproximadamente 50 g) en la tolva de alimentación y una cantidad previamente pesada de comida húmeda (aproximadamente 5 g) en la jaula en un barco de pesaje. </li><li> Prepare una caja fresca con ropa de cama y nestlets para cada animal. </li><li> Después de 2 horas, la transferencia de la rueda para correr a la jaula fresca preparada. Este cambio jaula asegura que el animal permanece alimentos restringida hasta la próxima hora de la comida, en el caso de algunas migajas de alimentos han caído o se han acumulado en la ropa de cama. Con el fin de reducir el estrés del cambio de jaula, añadir dos puñados (aproximadamente 500 ml) de la prenda suciaropa de cama de la vieja jaula, y mover el animal en la nueva jaula. </li><li> Registre el peso del alimento húmedo y seco restante para determinar la cantidad de comida que se come. Registre el recuento de rueda en el final del periodo de acceso a los alimentos. </li></ol> 4. Monitoreo de Salud Animal en la restricción de alimentos <ol><li> Cada día, en el inicio del ciclo de oscuridad, registrar el peso del animal y el recuento de rueda. Coloque una cantidad previamente pesada de la comida seca y húmeda a la jaula. </li><li> Si el peso del cuerpo de un animal cae por debajo del 75% de su peso corporal inicial antes de la restricción de alimentos, eliminarlos del experimento. NOTA: Otras indicaciones de hambre excesiva incluyen una postura encorvada y la incapacidad para moverse alrededor de la jaula. El animal puede ser fría al tacto y dejar de comer durante la 2 horas de acceso a los alimentos. </li><li> Prepare una caja fresca con ropa de cama y nestlets para cada animal. </li><li> Después de 2 horas, la transferencia de la rueda para correr a la jaula fresca preparada. Añadir twpuñados o (aproximadamente 500 ml) de la ropa de cama sucia de la vieja jaula, y mover el animal en la nueva jaula. </li><li> Registre el peso del alimento húmedo y seco restante para determinar la cantidad de comida que se come. Registre el recuento de rueda en el final del periodo de acceso a los alimentos. </li></ol> 5. Poner fin al experimento <ol><li> Después de tres días de la restricción de alimentos, terminar el experimento ABA. La eutanasia del animal para la recogida de tejido cerebral, o permitir que los animales se recuperen antes de someterse a las pruebas de comportamiento adicional. </li><li> Haga clic en la opción &quot;Fin Adquisición&quot; dentro del menú Archivo de la ventana del programa. </li><li> Retire las ruedas que van de las jaulas, y retire las pilas de la distancia entre ejes. </li><li> Si permite que los animales se recuperen, devolver una cantidad previamente pesada de alimentos secos a la tolva de alimentación y permitir el acceso de los animales a voluntad a los alimentos durante la recuperación. </li></ol> Análisis 6. Datos <ol><li> Guardar unall datos de la rueda para el experimento en un archivo .wls en el directorio elegido en el inicio del experimento. </li><li> Exportar datos a una hoja de cálculo, seleccione la opción &quot;Exportar&quot; en el menú Archivo. Seleccione los archivos deseados .wls en la opción &quot;Data Source File&quot;. Seleccione la fecha y hora de inicio y fin, y seleccione cada sensor de la rueda para la exportación en la lista de sensores de rueda. </li></ol>

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

Los aspectos críticos del modelo de ABA son (1) el libre acceso al ejercicio voluntario en una rueda para correr y (2) la restricción de alimentos con acceso limitado a los alimentos un período limitado de tiempo. El acceso a una rueda para correr permite al animal para elegir utilizar la rueda y le da una indicación del efecto de la restricción de alimentos en la motivación de los animales para hacer ejercicio. Por el contrario, el acceso a alimentos de tiempo limitado (en lugar de restricción calórica) permite al experimentador para medir la restricción voluntaria de alimentos mediante la supervisión de la medida en que los animales eligen a contar durante las horas limitadas de acceso a los alimentos. De esta manera, la ABA es un excelente modelo de la auto-inanición que se produce en la AN. Con el fin de minimizar el ruido en los datos de comportamiento del ratón, es importante para reducir al mínimo la cantidad de estrés imprevisible que la experiencia animales. Por ejemplo, el manejo de los animales debe mantenerse al mínimo, con los animales solo están perturbados durante el pesaje, una vez aldía. El manejo de los animales experimentador debe estar capacitado y cómodo con el manejo de los animales. Si es posible, una persona debe manejar a los animales durante todo el experimento para evitar el estrés adicional. Los aromas y perfumes deben ser evitados. Debe hacerse el momento del pesaje y la entrega de alimentos para ser lo más regular posible, para minimizar cualquier imprevisibilidad. Como medida de precaución contra la pérdida de datos, es mejor para alimentar el ordenador a través de una fuente de alimentación de reserva en caso de un corte de energía eléctrica; incluso una breve interrupción de la energía hará que el equipo se reinicie y adquisición de datos cesará. Adicionalmente, es importante vigilar la vida de la batería de los transmisores rueda diaria. Si el nivel de la batería se agota, el transmisor puede fallar intermitentemente para enviar datos al concentrador, subestimando así la actividad del animal. El protocolo de ratón descrito aquí se modificó a partir el protocolo estándar que se ha utilizado para las ratas 4. Ratones hembra del Adolescenteson mucho más vulnerables a la pérdida de peso excesivo y la muerte por inanición. Por lo tanto, se realizaron los siguientes cambios con el fin de mejorar la supervivencia de al menos tres días de ABA. En primer lugar, el primer día de la restricción de alimentos se redujo mediante la eliminación de la comida al mediodía en lugar de a las 8 pm del día anterior. Además, el período de tiempo de acceso a los alimentos se incrementó desde 1 hora a 2 horas y se añadió también la disponibilidad de alimento húmedo para reducir al mínimo los efectos de la deshidratación. Hemos encontrado que la administración de alimento húmedo a los ratones mejoró en gran medida su condición a través de tres días de la restricción de alimentos. Sin el alimento húmedo, el peso corporal estaba cayendo mucho más rápido y animales tuvo que ser retirado del entorno alimentario restringido. Estos cambios fueron suficientes para permitir a los ratones para sobrevivir a través de tres días completos de la restricción de alimentos y se recuperan fácilmente de ABA. Este protocolo de ABA tiene algunas limitaciones importantes a considerar. En primer lugar, es necesario para alojar a los ratones individualmente enjaulas con una rueda para correr con el fin de supervisar la actividad de la rueda de cada ratón de forma independiente. Esto resulta en el aislamiento social de los animales, un factor de estrés conocido que puede afectar el comportamiento de los animales durante el ABA, así como algunos de los circuitos neuronales que están siendo estudiados 26. Hasta el momento, no hay equipo disponible que es capaz de monitorear la actividad individual de los ratones co-ubicado, pero esto parece ser un problema soluble utilizando la tecnología RFID y el seguimiento de las etiquetas atados a cada animal. Otra de las consecuencias potencialmente inevitable de animales co-vivienda durante la restricción alimentaria es el riesgo de que los animales pueden llegar a ser agresivos hacia su jaula-compañeros. Cambio de la jaula de los animales después de cada sesión de alimentación es otro factor de estrés que teníamos que introducir debido a un animal de alimentos acaparamiento bajo la ropa de cama. Nuestro objetivo es minimizar el estrés de una nueva jaula mediante la introducción de una cantidad sustancial de la ropa de cama sucia de la jaula anterior en la jaula fresco. <p class="jove_content"&gt; Otros grupos que utilizan el modelo de ABA han elegido diferentes parámetros para su horario de alimentación. La elección de la hora de comer durante la fase oscura del ciclo de luz-oscuridad no es estándar. Elegimos para alimentar a los animales en el momento de que las luces se apaguen para permitir un tiempo más natural para los animales para comer, ya que el ratón nocturna es habitualmente más alerta y activo durante este tiempo. Algunos grupos se alimentan los animales durante el período del día 13,27 luces-on. Esto puede ser por el bien de la conveniencia de que el experimentador, y es importante tener en cuenta que el plazo para la provisión de alimentos durante la fase de luz se debe aumentar para mejorar la supervivencia. También ha ser sugerido que el bloqueo del acceso a la rueda para correr durante la alimentación puede mejorar la supervivencia, pero creemos que esto elimina el aspecto muy interesante de comportamiento que es la decisión tomada por algunos animales para correr en lugar de comer, lo que agrava aún más la auto-inanición aspecto del modelo ABA, pero la captura de un sello distintivo de lacomportamiento humano asociado a la AN. Es importante señalar que este protocolo se ha optimizado específicamente para mujeres adolescentes C57BL / 6 ratones. Si una cepa de ratón, sexo o grupo de edad diferente se va a utilizar, algunos parámetros del protocolo pueden requerir modificación. También se ha demostrado que afecta a RT la gravedad de ABA en roedores 28. Mientras que no trató de variar la temperatura ambiente para nuestros estudios, el aumento puede mejorar las tasas de supervivencia entre los animales ABA la RT. La ventaja de usar un modelo animal de una enfermedad humana, tal como AN, es que es posible estudiar la anatomía y la fisiología del cerebro y los cambios inducidos por el acceso a ejercicio voluntario y la restricción de alimentos en un entorno controlado. El uso de ratones en el modelo de ABA permite el uso de enfoques genéticos potentes utilizando animales transgénicos y la infección viral para la manipulación de genes. Futuros estudios están dirigidos a estudiar el efecto de los genes en particular en la capacidad de recuperacióno vulnerabilidad a la hiperactividad inducida por la restricción de comida y la auto-inanición.

La anorexia nerviosa (AN) es una enfermedad psiquiátrica caracterizada por excesiva restricción de la ingesta de alimentos, el exceso de ejercicio, y los miedos irracionales de aumentar de peso. Una de las enfermedades psiquiátricas más letales 1, AN no tiene tratamiento farmacológico aceptada hasta la fecha, y los mecanismos neurobiológicos y los efectos de la enfermedad son poco conocidos. Estamos estudiando un modelo animal de la AN para explorar los cambios neurobiológicos y neuroquímicos asociados con síntomas característicos de la enfermedad. -Actividad basada anorexia (ABA) es un fenómeno bio-conductual se describe en los roedores que los modelos de algunas de las características de un 2,3. Cuando los roedores con acceso libre a ejercicio voluntario en una rueda para correr experiencia sin restricción de alimentos, muchos, pero no todos, se vuelven hiperactivos - correr más que ellos corrieron antes de la aparición de la restricción de alimentos 3,4. Ha habido muchas explicaciones sugeridas para el exceso de ejercicio exhibido porAnimales ABA y pacientes AN: que es una forma de comportamiento de forrajeo 5, un mecanismo para lidiar con el estrés de la restricción de alimentos 6, un intento de elevar la temperatura corporal durante la caída de hambre inducida en el metabolismo de 7, o como resultado de hypoleptinemia 8 . Este modelo de roedor reproduce los síntomas AN de la pérdida de peso corporal, la hiperactividad, la restricción voluntaria de alimentos al optar por ejecutar durante el acceso limitado de comida, las correlaciones con la ansiedad rasgos de 9,10, y la vulnerabilidad afectados por la experiencia de vida temprana 11. Mientras que el modelo de roedor ABA se considera un modelo de estrés, esto puede no reflejar con precisión AN en pacientes humanos, que muestran aumento de la función inmune 12. Entre ambos roedores y pacientes humanos, algunas personas muestran mayor vulnerabilidad que otros. Mientras que los estudios epidemiológicos se esfuerzan por dilucidar los factores de riesgo para la AN, relativamente pocos estudios han tratado de entender las bases neurobiológicas de las diferencias individuales en vulnerability a la inducción ABA en los roedores. Es importante tener en cuenta que el paradigma ABA es ampliamente utilizado, y su uso como un modelo animal de AN ha sido ampliamente revisado 6,13-15. La contribución de este trabajo actual es delinear los métodos específicos utilizados para inducir la ABA en ratones hembras adolescentes y delinear las modificaciones que fueron necesarias para hacer que los modelos de roedores existentes con el fin de mejorar la supervivencia en ratones jóvenes. Adicionalmente, se discuten diversas técnicas que se pueden acoplar con el paradigma de comportamiento ABA con el fin de estudiar otros aspectos del modelo animal. El modelo de ABA ratón permite la exploración estrictamente de la neurobiología de la enfermedad AN. Esta es separable de las influencias socioculturales, que, sin duda, contribuyen a la vulnerabilidad de una persona. El modelo de ABA también se puede utilizar para investigar el efecto de la restricción de alimentos recurrente u otras formas de estrés en combinación con el acceso de la rueda, con el finpara capturar algunos aspectos de la AN recaídas 16. La función del sistema neurotransmisor inhibitorio en los centros de ansiedad del cerebro se ha estudiado el uso de técnicas de microscopio electrónico 4,16,17. Arborización dendrítica se ha estudiado utilizando el rastreo y análisis de las células piramidales en el campo CA1 del hipocampo y la amígdala 17 18,19 asistida Neurolucida. &#160; Efectos de la restricción de alimentos y el acceso de la rueda sobre la ansiedad se ha estudiado el uso de pruebas de comportamiento, tales como el laberinto elevado 10. La base genética de la vulnerabilidad se ha estudiado el uso de diferentes cepas puras de ratones 9. Manipulaciones farmacológicas pueden ser probados en un modelo animal antes de los ensayos en humanos 20-24. Los animales genéticamente modificados y caída transitoria de genes se pueden utilizar para estudiar cómo la manipulación de determinadas vías moleculares puede afectar el comportamiento en el paradigma de ABA. El impacto del estrés en la vida temprana sobre la vulnerabilidad diferencial a la ABA wOuld será otro de los temas que pueden ser abordados a través de este enfoque.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0">
	<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&#160;</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>
	</tbody>
</table>

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

La anorexia nerviosa (AN) es una enfermedad psiquiátrica que se caracteriza por la ingesta de calorías en exceso restringida y niveles anormalmente altos de actividad física. Una enfermedad difícil de tratar, debido a la falta de comprensión de la neurobiología subyacente, AN tiene la mayor tasa de mortalidad entre las enfermedades psiquiátricas. Para hacer frente a esta necesidad, los neurocientíficos están utilizando un modelo animal para estudiar cómo los circuitos neuronales pueden contribuir a la vulnerabilidad a la AN y puede verse afectada por la AN. -Actividad basada anorexia (ABA) es un fenómeno bio-conductual se describe en los roedores que los modelos de los síntomas principales de la anorexia nerviosa. Cuando los roedores con acceso libre a ejercicio voluntario en una restricción experiencia de comida rueda para correr, se vuelven hiperactivos - correr más que animales con libre acceso a la alimentación. A continuación, describimos los procedimientos mediante los cuales ABA se induce en adolescentes femeninas C57BL / 6 ratones. En el día postnatal 36 (P36), el animal se encuentra con acceso al ejercicio voluntario en un funcionamientorueda. Después de 4 días de aclimatación a la rueda de rodadura, en P40, toda la comida se retira de la jaula. Para los próximos 3 días, la comida es devuelto a la jaula (permitiendo animales acceso a los alimentos libres) durante 2 horas al día. Después de la cuarta jornada de la restricción de alimentos, el acceso libre a comida se devuelve y la rueda para correr se retira de la jaula para que los animales se recuperen. Análisis multi-día continua de ejecutar la actividad de la rueda muestra que los ratones se vuelven hiperactivos dentro de 24 horas después del inicio de la restricción de alimentos. Los ratones corren incluso durante el tiempo limitado durante el cual tienen acceso a los alimentos. Además, el patrón circadiano de la rueda de funcionamiento se interrumpe por la experiencia de la restricción de alimentos. Hemos sido capaces de correlacionar los cambios neurobiológicos con varios aspectos de la rueda de comportamiento de marcha de los animales para implicar determinadas regiones del cerebro y los cambios neuroquímicos con capacidad de recuperación y la vulnerabilidad a la restricción de alimentos hiperactividad inducida.

Con el fin de estudiar el efecto de ABA en una población similar a la anorexia nerviosa humana, estos experimentos se han realizado en ratones adolescentes femeninos. Así pues, la aclimatación de la rueda comienza poco después del inicio de la pubertad en ratones, en el día P36. La fase de aclimatación se realizó entre P36-P40, y la restricción de alimentos se produce a partir de P40-P43. Ratones adolescentes siguen creciendo, y su peso corporal sigue aumentando a medida que se acercan a la edad adulta. Durante la aclimatación de la rueda, los ratones generalmente pierden una pequeña cantidad de peso o meseta en peso. Tras el inicio de la restricción de alimentos, el peso corporal de los animales ABA disminuye drásticamente (Figura 1). El peso corporal de los animales en el grupo ABA puede ser comparado con el control (CON) animales que no tienen acceso a una rueda para correr y no experimentaron la restricción de alimentos. La actividad de la rueda de cada animal se puede analizar de varias maneras: (1) El (24-hr) rueda diariaactividad de los animales ABA se puede trazar, mostrando que los animales comienzan a ejecutar excesivamente después del inicio de la restricción de alimentos (Figura 2). (2) la actividad de la rueda de cada animal puede ser examinado en una escala más fina usando el software de análisis, que muestra el patrón circadiano de la actividad de la rueda (Figura 3). (3) La actividad de la rueda durante la 2 horas de acceso a los alimentos indica restricción voluntaria de alimentos, ya que los animales están eligiendo a correr en lugar de comer. (4) Después comienza la restricción de alimentos, algunos animales muestran un aumento en la actividad en el período de tiempo justo antes de la hora de la alimentación. Este aumento diario en la actividad locomotora antes de la presentación de la comida se llama &quot;actividad anticipatoria food&quot; (Figura 4). (5) La velocidad con la que los animales corren se puede comparar, ya que tanto la distancia y el tiempo de permanencia en la rueda son monitoreados continuamente. Cambio en estos parámetros puede reflejar la fase de aprendizaje de correr en la rueda. <p class = &quot;jove_content&quot;&gt; Animales muestran variabilidad individual en su actividad de la rueda, la conducta alimentaria, y la pérdida de peso. Mientras que esta variabilidad individual a menudo hace que sea difícil obtener grupos estadísticamente significativas las diferencias de medias, se abre una vía de análisis de correlación. Por ejemplo, el cambio en el peso corporal en ratones ABA se correlaciona con su cambio diario en la rueda para correr - es decir, los animales que mostraron una mayor actividad de la rueda también perdieron más peso 16. En el mismo estudio, también se demostró que la inervación GABAérgica de las células piramidales CA1 del hipocampo se incrementó en los animales que mostraron disminución de la hiperactividad en una segunda experiencia de ABA. En un estudio con ratas ABA, se encontró que la expresión de los receptores de GABA que contienen la subunidad α4 se correlaciona con una disminución de la hiperactividad, o capacidad de resistencia a 25 ABA. <img alt="Figura 1" src="/files/ftp_upload/52927/52927fig1.jpg" /> Figura cambios de peso 1. cuerpo durante ABA. Datos de peso corporal se muestra de una cohorte de cinco ratones hembras adolescentes. Los ratones tenían funcionando el acceso de ruedas para los 7 días completos del experimento. Los primeros cuatro días eran la fase de aclimatación, después de lo cual los alimentos restricción impuesta por otros tres días. Día 0 indica el comienzo de la restricción de alimentos. Las barras de error indican el error estándar de la media. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52927/52927fig1large.jpg" target="_blank">Por favor haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a> <img alt="Figura 2" src="/files/ftp_upload/52927/52927fig2.jpg" /> Figura 2. Actividad rueda diaria antes y después del inicio de la restricción de alimentos. Daily (24 hr) la actividad de la rueda se muestra para un ratón. Día 0 indica el comienzo de la restricción de alimentos. Actividad rueda diaria total se incrementa en casi el doble después de lainicio de la restricción de alimentos. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52927/52927fig2large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a> <img alt="Figura 3" src="/files/ftp_upload/52927/52927fig3.jpg" /> Figura 3. supervisa continuamente la actividad de rueda para correr sobre el experimento de ocho días. Una captura de pantalla se muestra desde el software de análisis de la rueda. Esto demuestra la actividad de la rueda (recuentos de rueda en el eje vertical) de un solo ratón sobre ocho días (tiempo en el eje horizontal) de acceso a una rueda para correr. Por debajo de la parcela de actividad es una superposición que indica los tiempos cuando las luces están dentro y fuera de la habitación. Antes de que comience la restricción de alimentos, el animal muestra una actividad mínima durante el ciclo de luz. La primera línea punteada vertical indica el inicio de la restricción de alimentos, las tres líneas siguientes indican la alimentación de 2 horas se inicia cada día, y las flechas rojas indican ªe surgimiento de la actividad anticipatoria alimentos durante la fase de luz. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52927/52927fig3highres.jpg" style="font-size: 14px; line-height: 28px;" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a> <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52927/52927fig3large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a> <img alt="Figura 4" src="/files/ftp_upload/52927/52927fig4.jpg" /> Figura 4. Rueda actividad se incrementa en todas las horas del día, pero más dramáticamente en el período previo a la comida de acceso. Rueda de funcionamiento se muestra durante cuatro sectores 6 h del día. Bares etiquetados &quot;Antes FR&quot; indican el número promedio de los recuentos de las ruedas durante los dos últimos días de la fase de aclimatación. Bares etiquetados &quot;Durante FR&quot; indican los dos primeros días de la ph restricción de alimentosase. &quot;Recuperación&quot; indica los niveles de actividad después de los animales se les permitió recuperarse sin una rueda para correr durante al menos 6 días. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52927/52927fig4large.jpg" target="_blank">Por favor haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</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.

Utilizando la anorexia Roedor modelo basado en actividades para el Estudio de las bases neurobiológicas de la anorexia nerviosa

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

using-activity-based-anorexia-rodent-model-to-study-neurobiological

Research

JoVE Journal

Behavior

14.2K vistas.  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. 

Video: 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.

Valoración y Evaluación del neonato de alto riesgo: La Escala UCIN Red neuroconductual

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

Investigación

Comportamiento

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).

Aplicando estereotáctica Técnica de Inyección para el Estudio de los efectos genéticos sobre Comportamientos animales

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.

Roedor cerebro microinyección para el Estudio de los sustratos moleculares de Comportamiento Motivado

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.

La prueba de roedores psicomotor Vigilancia (rPVT): Un método para evaluar el rendimiento neuroconductual en ratas y ratones

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

Using Wavelet Entropy to Demonstrate how Mindfulness Practice Increases Coordination between Irregular Cerebral and Cardiac Activities

In both the East and West, traditional teachings say that the mind and heart are somehow closely correlated, especially during spiritual practice. One difficulty in proving this objectively is that the natures of brain and heart activities are quite different. In this paper, we propose a methodology that uses wavelet entropy to measure the chaotic levels of both electroencephalogram (EEG) and electrocardiogram (ECG) data and show how this may be used to explore the potential coordination between the mind and heart under different experimental conditions. Furthermore, Statistical Parametric Mapping (SPM) was used to identify the brain regions in which the EEG wavelet entropy was the most affected by the experimental conditions. As an illustration, the EEG and ECG were recorded under two different conditions (normal rest and mindful breathing) at the beginning of an 8-week standard Mindfulness-based Stress Reduction (MBSR) training course (pretest) and after the course (posttest). Using the proposed method, the results consistently showed that the wavelet entropy of the brain EEG decreased during the MBSR mindful breathing state as compared to that during the closed-eye resting state. Similarly, a lower wavelet entropy of heartrate was found during MBSR mindful breathing. However, no difference in wavelet entropy during MBSR mindful breathing was found between the pretest and posttest. No correlation was observed between the entropy of brain waves and the entropy of heartrate during normal rest in all participants, whereas a significant correlation was observed during MBSR mindful breathing. Additionally, the most well-correlated brain regions were located in the central areas of the brain. This study provides a methodology for the establishment of evidence that mindfulness practice (i.e., mindful breathing) may increase the coordination between mind and heart activities.

This manuscript describes how to use the wavelet entropy index to analyze high-density electroencephalography (EEG) and electrocardiography (ECG) data. We show that the irregularity of cerebral and cardiac activities became more coordinated during mindfulness-based stress reduction practice.

Usando la Entropía Wavelet para Demostrar cómo la Práctica de Atención Plena Aumenta la Coordinación entre las Actividades Cerebrales y Cardíacas Irregulares

In both the East and West, traditional teachings say that the mind and heart are somehow closely correlated, especially during spiritual practice. One ...

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.

Evaluación de Anorexia basada en actividad en ratones

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

Using Eye Movements Recorded in the Visual World Paradigm to Explore the Online Processing of Spoken Language

In a typical eye tracking study using the visual world paradigm, participants' eye movements to objects or pictures in the visual workspace are recorded via an eye tracker as the participant produces or comprehends a spoken language describing the concurrent visual world. This paradigm has high versatility, as it can be used in a wide range of populations, including those who cannot read and/or who cannot overtly give their behavioral responses, such as preliterate children, elderly adults, and patients. More importantly, the paradigm is extremely sensitive to fine grained manipulations of the speech signal, and it can be used to study the online processing of most topics in language comprehension at multiple levels, such as the fine grained acoustic phonetic features, the properties of words, and the linguistic structures. The protocol described in this article illustrates how a typical visual world eye tracking study is conducted, with an example showing how the online processing of some semantically complex statements can be explored with the visual world paradigm.

The visual world paradigm monitors participants' eye movements in the visual workspace as they are listening to or speaking a spoken language. This paradigm can be used to investigate the online processing of a wide range of psycholinguistic questions, including semantically complex statements, such as disjunctive statements.

Utilizar movimientos oculares registrados en el paradigma de mundo Visual para explorar el procesamiento en línea del lenguaje hablado

In a typical eye tracking study using the visual world paradigm, participants' eye movements to objects or pictures in the visual workspace are recorded ...

Using the Visual World Paradigm to Study Sentence Comprehension in Mandarin-Speaking Children with Autism

Sentence comprehension relies on the ability to rapidly integrate different types of linguistic and non-linguistic information. However, there is currently a paucity of research exploring how preschool children with autism understand sentences using different types of cues. The mechanisms underlying sentence comprehension remains largely unclear. The present study presents a protocol to examine the sentence comprehension abilities of preschool children with autism. More specifically, a visual world paradigm of eye-tracking is used to explore the moment-to-moment sentence comprehension in the children. The paradigm has multiple advantages. First, it is sensitive to the time course of sentence comprehension and thus can provide rich information about how sentence comprehension unfolds over time. Second, it requires minimal task and communication demands, so it is ideal for testing children with autism. To further minimize the computational burden of children, the present study measures eye movements that arise as automatic responses to linguistic input rather than measuring eye movements that accompany conscious responses to spoken instructions.

We present a protocol to examine the use of morphological cues during real-time sentence comprehension by children with autism.

Utilizando el paradigma de mundo Visual para el estudio de comprensión de la frase en mandarín-los niños con autismo

Sentence comprehension relies on the ability to rapidly integrate different types of linguistic and non-linguistic information. However, there is ...

An Instrumented Pull Test to Characterize Postural Responses

Impairment of postural reflexes, termed postural instability, is a common and disabling deficit in Parkinson's disease. To assess postural reflexes, clinicians typically employ the pull test to grade corrective responses to a backward perturbation at the shoulders. However, the pull test is prone to issues with reliability and scaling (score/4). Here, we present an instrumented version of the pull test to more precisely quantify postural responses. Akin to the clinical test, pulls are manually administered except pull force is also recorded. Displacements of the trunk and feet are captured by a semi-portable motion tracking system. Raw data represent distance traveled (in millimeter units), making subsequent interpretation and analysis intuitive. The instrumented pull test also detects variabilities influencing pull test administration, such as pull force, thereby identifying and quantifying potential confounds that can be accounted for by statistical techniques. The instrumented pull test could have application in studies seeking to capture early abnormalities in postural responses, track postural instability over time, and detect responses to therapy.

Impairment of postural reflexes, termed postural instability, is difficult to quantify. Clinical assessments such as the pull test suffer issues with reliability and scaling. Here, we present an instrumented version of the pull test to objectively characterize postural responses.

Una prueba de extracción instrumentada para caracterizar las respuestas posturales

Impairment of postural reflexes, termed postural instability, is a common and disabling deficit in Parkinson's disease. To assess postural reflexes, ...

Using the Race Model Inequality to Quantify Behavioral Multisensory Integration Effects

Multisensory integration research investigates how the brain processes simultaneous sensory information. Research on animals (mainly cats and primates) and humans reveal that intact multisensory integration is crucial for functioning in the real world, including both cognitive and physical activities. Much of the research conducted over the past several decades documents multisensory integration effects using diverse psychophysical, electrophysiological, and neuroimaging techniques. While its presence has been reported, the methods used to determine the magnitude of multisensory integration effects varies and typically faces much criticism. In what follows, limitations of previous behavioral studies are outlined and a step-by-step tutorial for calculating the magnitude of multisensory integration effects using robust probability models is provided.

The current study aims to provide a step-by-step tutorial for calculating the magnitude of multisensory integration effects in an effort to facilitate the production of translational research studies across diverse clinical populations.

Uso de la desigualdad del modelo de raza para cuantificar los efectos de integración multisensorial conductual

Multisensory integration research investigates how the brain processes simultaneous sensory information. Research on animals (mainly cats and primates) ...