JoVE Logo
Authors
Contact Us

Sign In

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

In This Article

  • Summary
  • Abstract
  • Introduction
  • Protocol
  • תוצאות
  • Discussion
  • Disclosures
  • Acknowledgements
  • Materials
  • References
  • Reprints and Permissions

Summary

התנהגות חרדה של חולדות שנבדקו על-ידי גבוהות בנוסף מבוך משתנה מאוד בהתאם סביבת הבדיקות. הנה אנחנו מראים כיצד הגדרות מכשיר, במיוחד במבנה היד, משפיעות על התנהגות על המבוך, ולהסביר לנו פרוטוקול אמין כדי לזהות השפעות הסמים נוגד חרדה. דו ח זה יתרום למחקר חרדה.

Abstract

גבוהות בתוספת מבחן מבוך הוא מבחן התנהגותיות להערכת חרדה בבעלי חיים בחולדות. אף על פי מבחן זה מוחל נרחב בתחום מדעי ההתנהגות, תוצאות סותרות ניתנים לעיתים קרובות בין מעבדות שונות. כדי לזהות את הסיבות תוצאות שונות, בעבר התמקדנו הזרוע תכונות, המשתנות בין מעבדות, רוב ובמיוחד הנוכחות/בהעדר מדפים צדי זרועות פתוחות, השקיפות/opaqueness של היד סגורה קירות. בדוח הקודם, אנחנו להשתמש מיכל מעוצב מותאם אישית כדי להשוות התנהגות חולדה על שילובים שונים של הזרוע פתוחים וסגורים עיצובים בתנאים זהים אחרת ניסיוני, והראה כי הבדלים בתכונות הזרוע להפריע ניסיוני תוצאות. בקצרה, אדני היד פתוחה גדל באופן משמעותי התנהגות חרדה בחולדות, ואילו הזרועות שקוף עשוי גם להיות ירידה התנהגות זו. יתר על כן, נוכל לאמת את רגישות זיהוי גבוהה יותר של השפעת סם נוגד חרדה בשילוב של היד פתוחה לא-ledged + אטום היד סגורה המוקפת חומה בהשוואה עם שילוב של היד פתוחה ledged + שקוף היד סגורה המוקפת חומה. בדו ח זה, אנו מציגים שלנו פרוטוקול גבוהות פלוס מבחן מבוך, יחד עם הדיון תוצאות מפתח הדוח הקודם וניסיון ניסיוני שלנו. אנו מאמינים שבדו ח זה יספק מידע שימושי עבור חוקרים מי המועסקים או מי מתכנן להשתמש גבוהות של פלוס מבוך בלימודיהם.

Introduction

מספר החולים הסובלים הפרעות במצב הרוח, כולל הפרעת חרדה ודיכאון, גוברת. למרות ההתפתחות של הפרעות אלה כרוכה גורמים גנטיים וסביבתיים, המנגנונים פתוגניים מפורט עדיין אינם מובנים במלואם1. לפיכך, המחקר צריך להתמקד לחשוף את המנגנונים המשמשת כבסיס של הפרעות במצב הרוח, כמו גם הפיתוח של תרופות יעילות יש פחות תופעות לוואי.

מבחנים התנהגותיים על חיות מעבדה שימושיים על חקירת תפקוד גבוה יותר המוח, כולל רגש. כמו התנהגות בעלי חיים זה משתנה מאוד, ניסיוני תוצאות קרובות שונות בין מעבדות, אפילו אם זן המפגרים זהה היה בשימוש2. לכן, החוקרים גם צריכים להבין את התכונות הבסיסיות של המכשירים ניסיוני שהם מאמצים על מנת לספק תוצאות אמין, מדויק במעבדה.

גבוהות בתוספת מבחן מבוך הוקמה במקור לבחון תגובתיות רגשית מכרסמים3,4. כל המתקן ממוקם בדרך כלל 500 מ מ מעל הרצפה, מורכב שתיים פקוחות שתי זרועות סגור שהופכים לצורת בתוספת. מדידות של חקר הזרוע (כולל המשך והתדירות של ערכים על כל זרוע), מרחק למולדתי, והתנהגויות שצוין כגון השתתפות שרוע בתנוחה של חיות וכפופים נרשמים בתקופות תצפיתית. על ידי אמצעים אלה, חרדה חיה מוערך כפועל ניסיוני.

גבוהות בתוספת מבחן מבוך משמש ברחבי העולם, אבל לא כל המעבדות להשתמש באותו מכשיר עיצוב5,6, הבדלים אלה עשויים להשפיע על התוצאות ניסיוני. כך למשל, ההבדלים כוללים נוכחות או היעדרות של מדפים לאורך הזרועות פתוח ו/או השימוש של קירות שקופים או אטומים עבור זרועות סגור5,6. מדפי לאורך בזרועות פתוחות, השימוש של קירות שקופים עבור זרועות סגור פותחו כדי למנוע חיות ליפול את המנגנון7, וכדי להקל על תצפיות התנהגותיות בתוך הזרועות סגור, בהתאמה8,9. אמנם היו כמה מחקרים שבדקו הבדלים אינדיבידואליים איך של מבנה היד עשוי להשפיע על היכולת לזהות חרדה בבעלי חיים1,2,5,10,11 , ההשפעות המשולבות של פתח (עם/בלי מדף קצר) ותכונות היד סגורה (קירות שקוף/אטום) על התנהגות בעלי חיים עדיין לא נחקרו.

בדו ח זה התבצעה, דיברנו על ההשפעה של אלה שילובים של הזרוע עיצובים על התנהגות חרדה חולדות12- בקצרה, אדני היד פתוחה גדל באופן משמעותי התנהגות חרדה בחולדות, ואילו הזרועות שקוף עשוי גם להיות ירידה התנהגות זו. יתר על כן, נוכל לאמת רגישות גבוהה יותר לזיהוי של השפעת סם נוגד חרדה בשילוב של היד פתוחה לא-ledged + אטום היד סגורה המוקפת חומה בהשוואה עם שילוב של היד פתוחה ledged + שקוף היד סגורה המוקפת חומה. בדו ח זה, אנחנו להציג את הפרוטוקול שלנו עבור גבוהות פלוס מבוך מבחן, יחד עם הדיון התוצאות מפתח של הדוח הקודם. אנו מאמינים שבדו ח זה יספק מידע שימושי עבור אלה אשר המועסקים או מי מתכנן להשתמש גבוהות של פלוס מבוך בלימודיהם.

Protocol

כל ההליכים ניסיוני המתוארים כאן אושרו על ידי טיפול בעלי חיים מוסדיים ו ועדת שימוש של מאיג'י האוניברסיטה (IACUC 14-0002(1)). בהמות המשמשות את התוצאות נציג הוכנו כדלקמן: חולדות זכרים ספראג-Dawley היו שנרכשו מחברה חיות מעבדה, שוכנו קבוצות של בעלי חיים 4 לכל כלוב עכבר סטנדרטי (W200 × D410 × H250 מ"מ) למשך לפחות שבוע לפני תחילת בניסוי התנהגותי. בחדר דיור בעלי חיים היה ומתוחזק על הסביבה תנאים סטנדרטיים של אור (12:12 לוח הזמנים/כהה עם האורות בשעה 10:00 h), בטמפרטורת החדר (25.0 ± 0.5 ° C), לחות (55 10 ± %), אוורור (פי 10 קמ), והיו בעלי גישה ad libitum מזון ( אוריינטל שמרים ושות' בע מ, טוקיו, יפן) ומים. החיות הוחזקו בתוך כלוב עכבר סטנדרטי (W410 x D250 x H200 מ מ, Toyoriko ושות', בע מ, איצ'י, יפן) עם נייר מצעים (אלפא-dri, LSG Corporatin, טוקיו, יפן).

1. גבוהות וגם מבחן מבוך

  1. להגדיר את הפלוס מוגברות מבוך המנגנון במיכל מותאם אישית (W1, × 500 D1, × 500 H2, 000 מ מ) (איור 1 א') עם מסגרת מתכת בצורת פלוס 500 מ מ מעל הרצפה כדי לתמוך לברוח דרך הזרועות (איור 1B), תאורה בתקרה מיכל כדי להאיר את פני השטח של המבוך עוצמת האור הנדרשת (איור 1C), מצלמת וידאו דיגיטלית בתקרה במרכז כדי לאפשר ניטור וידאו בשידור חי של הבדיקות התנהגותית (איור 1C).
  2. לתקן את הזרועות (L500 x W100 מ מ) על המסגרת בצורת פלוס ולאחר מכן לתקן את הפלטפורמה הכיכר המרכזית (W100 x D100 מ מ) במרכז ארבע הזרועות (איור 1D -F).
    הערה: במעבדה שלנו, יש לנו שני סוגים של זרועות פתוחות (L500 x W100 מ מ) שני סוגי הזרועות סגור (L500 x מ מ W100 x H450) (איור 1D). הזרועות סגור יש קירות שקופים או אטומים (איור 1D), ועוצבו בזרועות פתוחות עם או בלי מדף קצר (ממ H5, איור 1E). פלטפורמת הכיכר המרכזית (W100 × D100 מ"מ) ממוקם במרכז של ארבע הזרועות (איור 1D -F). לפיכך, ניתן להכין את ארבעת השילובים הבאים של נשק על-פי ניסיוני מטרה: לפתוח זרועות עם מדפים + ידיים סגורות עם קירות שקופים (מדפים/שקוף), ידיים פתוחות עם מדפים + ידיים סגורות עם קירות אטומים (מדפים/אטום), בזרועות פתוחות ללא מדפים + סגורה עם קירות שקופים (לא-מדפים/שקוף), והידיים זרועות פתוחות ללא מדפים + ידיים סגורות עם אטום קירות (לא-מדפים/אטום). פני השטח של המסלול הזרוע הוא שחור, כדי לאפשר יותר חיה מעקב על ידי תוכנת ניתוח התנהגות אוטומטית, כמפורט בסעיף 2, ניתוח התנהגותי.
  3. להתאים את עוצמת התאורה על פני השטח של החלק הדיסטלי של כל זרוע, פלטפורמה מרכזית ללאקס כ-100.
  4. לפני כל בדיקה, לנקות את כל המתקן עם 70% אתנול פתרון, לנגב עם מים מזוקקים.
  5. לחץ על "לחצן הרשומה" בחלילית בדיסק הקשיח כדי להפעיל את מצלמת הווידאו הדיגיטלית אשר יתעד את ההתנהגות של החולדה עבור הווידאו הדמיה ניתוח המתוארים בסעיף 2, ניתוח התנהגותי.
  6. במקום חיה על הבמה המרכזית מול זרוע פתוחים ומאפשרים גלישה חופשית על המנגנון במשך 5 דקות.
  7. לחץ על "לחצן עצור" בחלילית בדיסק הקשיח כדי לסיים את ההקלטה.
  8. לספור את כמות צואה, urinations לאחר שחזר החיה נבדק בחדר דיור בעלי חיים.
  9. חזור מ שלב 1.4 עד סוף הניסוי.
    הערה: מבחן יבש תמיד מבוצע לפני התחלת ניסוי כדי לבדוק כי כל ההגדרות ניסיוני כראוי מוגדרים לפני כל חיות ניסוי חשופים לתנאי הניסוי. אחרת, בעלי חיים, במיוחד את החיה הראשונה עלולים לחוות תנאים סביבתיים שונים (למשל, רעשים ואולי המושרה על ידי הנסיין במהלך רמזים מניפולציה ו/או בעלי חיים אולי השאיר על-ידי החיה שנבדקו בעבר).
    הערה: ניסויים בעת ליד המכולה נבדק. חיה. לפיכך, אף-על-פי ניסויים אינם גלויים העכברוש עדיין ייתכן מסוגל להרגיש אותם באמצעות ריח ו/או קול.

2. ניתוח התנהגותי

הערה: חקר ההתנהגות מבוצעת באמצעות התבוננות ידנית, אוטומטית ניתוח תוכנה.

  1. תצפית ידנית
    1. אחרי החיה מושם על המדף, לבחון את הדברים הבאים: מספר ערכים (ערך על זרוע מוגדר כמופע כלשהו כאשר כל 4 כפות רגליים על הזרוע), הזמן המושקע כל זרוע ולאחר מספר השתתפות נמתח תנוחות מול זרוע פתוח , בזמן הוויתור הרציף המרכזי לעבר יד סגורה.
    2. למדוד המשך והתדירות של ההתנהגויות שהוגדרו לעיל על-ידי סטופר וספירה עבור 5 דקות, החל כאשר הדלתות של המיכל סגורות.
  2. ניתוח אוטומטיות
    1. באמצעות התוכנה זמינה, להקליט את הדברים הבאים: מרחק למולדתי, זמן עמדות שונות בילה על זרועות פתוחות (proximal, האמצעי, דיסטלי וקטעים מן הרציף המרכזי) ולאחר ניתוח דקות-לפי-דקה מהזמן המושקע פתח וסגר . זרועות
    2. לחץ על "לחצן התחל" של תוכנת ניתוח אוטומטיות באותו זמן כמו התצפית ידנית מתחיל (ההקלטה תיפסק באופן אוטומטי אם הקלטת משך זמן מוגדר).
      הערה: התוכנה ניתוח התנהגותי השתמשו במחקר זה עוקב אחר החיה באמצעות הניגוד שלה עם רקע השדה; החיה, אשר מוקצה גודל קבוע, מזוהה כמו של האובייקט בהיר והוא ומכניקה של נקודת המרכז שלה ובכך ניתן להשתמש לצורך מעקב בעלי חיים.

תוצאות

במחקר הקודם, השווינו ההשפעות המשולבות של אדני היד פתוח ושקיפות של קירות היד סגורה על ההתנהגויות גישוש ב מבוך12. חולדות בילה באופן משמעותי פחות זמן על זרועות פתוחות ללא מדפים מאשר על זרועות פתוחות עם מדפים (F [1, 60] = 13.49, P = 0.0005) (איור 2 א). תוצאו?...

Discussion

מספר החולים הסובלים הפרעות פסיכיאטריות, כולל הפרעת חרדה, גודלת, חשוב לפתח לימודים חדשנית לשיפור ההבנה של המנגנון הבסיסי של חרדה. כדי להשיג זאת, חשוב גם לייעל את ההליכים ניסיוני. לכן, כדי לשפר את היישום של גבוה בתוספת מבחן מבוך, הראו את השפעת תכונות הזרוע על תוצאות הניסוי באמצעות חולדות.

Disclosures

המחברים אין לחשוף.

Acknowledgements

המחברים רוצים להודות מר Akihiro הירנו לסיוע שלו בהפקת המנגנון מותאם אישית. המחברים רוצה להודות קוסוקה מר טקהאשי, מר שינגו נקאג'ימה לסיוע טכני שלהם. עבודה זו נתמכה על ידי מחקר על הסיכון של חומרים כימיים, בריאות, מענקי מחקר מדעי מעבדה, משרד הבריאות, עבודה, רווחה, יפן (H25-KAGAKU-IPPANN-003) גרנט פרוייקט מחקר A על ידי מכון למדע, טכנולוגיה מייג'י אוניברסיטת, יפן.

Materials

NameCompanyCatalog NumberComments
Customized container (W1500 × D1500 × H2000 mm)NANAHandmade by Mr. Akihiro Hirano
LightingNANAHandmade by Mr. Akihiro Hirano
Elevated plus maze apparatusNANAHandmade by Mr. Akihiro Hirano
Digital video cameraWatecWAT-250D2Any suitable video camera can be attached to a hard disk recorder for recording tracking profiles.
Hard disk recorderTOSHIBARD-R200Any suitable hard disk recorder can be attached to the digital video camera.
Sprague-Dawley ratsCharles River Laboratories Japan, Inc.NAAny suitable rats can be used for your study
Standard rat cageToyorikoTP-105Any suitable rat cage be used for your study
Instrument to measure light intensityAS ONE1-5818-02Any suitable instrument to measure light intensity
EthoVision XT version 8.0NoldusNAAny suitable software to measure animal behavior
DiazepamTaiyo Pharmaceutical Industry1124402A2061Any suitable drug can be used for your study
Tween 80Wako Pure Chemical Industries9005-65-6Any suitable drug can be used for your study

References

  1. Nestler, E. J. Role of the Brain's Reward Circuitry in Depression: Transcriptional Mechanisms. Int Rev Neurobiol. 124, 151-170 (2015).
  2. Crabbe, J. C., Wahlsten, D., Dudek, B. C. Genetics of mouse behavior: interactions with laboratory environment. Science. 284 (5420), 1670-1672 (1999).
  3. Handley, S. L., Mithani, S. Effects of alpha-adrenoceptor agonists and antagonists in a maze-exploration model of 'fear'-motivated behaviour. Naunyn Schmiedebergs Arch Pharmacol. 327 (1), 1-5 (1984).
  4. Pellow, S., Chopin, P., File, S. E., Briley, M. Validation of open:closed arm entries in an elevated plus-maze as a measure of anxiety in the rat. J Neurosci Methods. 14 (3), 149-167 (1985).
  5. Violle, N., Balandras, F., Le Roux, Y., Desor, D., Schroeder, H. Variations in illumination, closed wall transparency and/or extramaze space influence both baseline anxiety and response to diazepam in the rat elevated plus-maze. Behav Brain Res. 203 (1), 35-42 (2009).
  6. Hogg, S. A review of the validity and variability of the elevated plus-maze as an animal model of anxiety. Pharmacol Biochem Behav. 54 (1), 21-30 (1996).
  7. Martinez, J. C., Cardenas, F., Lamprea, M., Morato, S. The role of vision and proprioception in the aversion of rats to the open arms of an elevated plus-maze. Behav Processes. 60 (1), 15-26 (2002).
  8. Anseloni, V. Z., Brandao, M. L. Ethopharmacological analysis of behaviour of rats using variations of the elevated plus-maze. Behav Pharmacol. 8 (6-7), 533-540 (1997).
  9. Anseloni, V. Z., Motta, V., Lima, G., Brandao, M. L. Behavioral and pharmacological validation of the elevated plus maze constructed with transparent walls. Braz J Med Biol Res. 28 (5), 597-601 (1995).
  10. Hagenbuch, N., Feldon, J., Yee, B. K. Use of the elevated plus-maze test with opaque or transparent walls in the detection of mouse strain differences and the anxiolytic effects of diazepam. Behav Pharmacol. 17 (1), 31-41 (2006).
  11. Fernandes, C., File, S. E. The influence of open arm ledges and maze experience in the elevated plus-maze. Pharmacol Biochem Behav. 54 (1), 31-40 (1996).
  12. Horii, Y., Kawaguchi, M. Higher detection sensitivity of anxiolytic effects of diazepam by ledge-free open arm with opaque walled closed arm elevated plus maze in male rats. Behav Brain Res. 294, 131-140 (2015).
  13. Santos, R. O., et al. Evaluation of the effect of acute sibutramine in female rats in the elevated T-maze and elevated plus-maze tests. Basic Clin Pharmacol Toxicol. 114 (2), 181-187 (2014).
  14. Lynn, D. A., Brown, G. R. The ontogeny of anxiety-like behavior in rats from adolescence to adulthood. Dev Psychobiol. 52 (8), 731-739 (2010).
  15. Horii, Y., et al. Male Hatano high-avoidance rats show high avoidance and high anxiety-like behaviors as compared with male low-avoidance rats. Exp Anim. 61 (5), 517-524 (2012).
  16. Walf, A. A., Frye, C. A. The use of the elevated plus maze as an assay of anxiety-related behavior in rodents. Nat Protoc. 2 (2), 322-328 (2007).
  17. Yang, Y., et al. Behavioral and pharmacological investigation of anxiety and maternal responsiveness of postpartum female rats in a pup elevated plus maze. Behav Brain Res. 292, 414-427 (2015).
  18. Albani, S. H., et al. Behavior in the elevated plus maze is differentially affected by testing conditions in rats under and over three weeks of age. Front Behav Neurosci. 9, 31 (2015).

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Explore More Articles

136

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Contact Us

Recommend to library

JoVE NEWSLETTERS

Research

Education

Authors

Librarians

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved