Questo lavoro è stato finanziato dalla Fondazione per la Salute Mentale Ontario, le scienze naturali e ingegneria Research Council Canada, e Med Associates Inc.

1. Protocollo di Progettazione <ol><li> Calibrazione: prima una serie di esperimenti, calibrare gli altoparlanti. Questo è importante in modo che l&#39;altoparlante visualizzare il volume esatto che è stato impostato dallo sperimentatore. Anche calibrare la sensibilità del trasduttore piattaforma delle finestre sussultare secondo il manuale del fornitore. Il trasduttore converte il movimento verticale della piattaforma in un segnale di tensione. Assicurarsi che non ci siano esperimenti in corso durante la calibrazione del sistema, e che tutte le caselle sono calibrati nello stesso modo. </li><li> i / o funzione: se nuovi ceppi di topi o ratti sono misurati, un ingresso / uscita funzione dovrebbe essere stabilita. Dopo un periodo di acclimatazione di 5-10 minuti con un rumore di fondo costante bianco da 65 a 68 dB (vedi sotto), gli stimoli trasalimento (20 ms rumore bianco) deve essere visualizzato ogni 20 secondi, a partire da circa 70-75 dB. Intensità dello stimolo sussultare sarà aumentato tra ogni stimolo da 2-5 dB fino ad arrivare a 120-130 dB, con conseguente 10-30 prove con stimoli trasalimento (vedi figura 1). </li><li> Struttura Protocollo: assuefazione e prepulse inibizione può essere misurata all&#39;interno di un protocollo. Il protocollo è suddiviso in un periodo di acclimatazione, un blocco di I (assuefazione), immediatamente seguito da un blocco II (PPI, figura 2). Prima di misurare prepulse inibizione, gli animali devono sempre subire assuefazione sussultare, in modo che attenuazioni spavento a causa di assuefazione non interferiscono con le misure PPI. </li><li> Periodo di acclimatazione: Ogni volta che viene testato un animale subisce prima una fase di acclimatazione al fine di adattarsi al detentore degli animali, cassetta di trasalimento e rumore di fondo. Durante un periodo di acclimatazione 5-10 minuti, il rumore di fondo costante di 65-68dB di rumore bianco (a seconda del rumore dell&#39;ambiente) viene visualizzato, ma non stimoli sussultare. Durante questa fase l&#39;animale si calma, sosta per esplorare l&#39;ambiente e smettere di muoversi. </li><li> Blocco I assuefazione: a breve termine assuefazione (STH), tra 30 -100 stimoli trasalimento deve essere applicato sul fondo. Stimoli sussultare sono rumori comunemente bianco di 20 ms di durata e tempi di salita molto ripido (0, se possibile). L&#39;intensità è idealmente al volume in cui la funzione I / O raggiunto il plateau di massima risposte di allarme, comunemente a 105-115 dB. Gli intervalli tra le prove unico dovrebbe essere sempre 20 secondi o randomizzati tra 10 e 30 secondi (vedi la discussione e la figura 3). </li><li> Block II prepulse inibizione: Al fine di misurare PPI, le prove con un impulso trasalimento sola e delle sperimentazioni prepulse sono pseudorandomized nel blocco II. Rumore di fondo e stimolo spaventare sono le stesse in blocco I. Il prepulse è un rumore bianco di 4 ms di durata e tempo di salita ripida. Due parametri possono essere svariati: l&#39;intervallo tra interstimulus prepulse e sussultare impulso e l&#39;intensità del prepulse (vedi discussione). Noi proponiamo di utilizzare comunemente due diversi prepulse intensità (75 e 85 dB) e due diversi intervalli di interstimulus (30 ms e 100 ms). Così ci sono quattro diversi prepulse impulsi prove più l&#39;impulso di trasalimento solo prove da pseudorandomized e visualizzati 10 volte ciascuno, che ammonta a 50 prove. Inter-trial intervalli possono essere 20 secondi o randomizzati tra 10 e 30 secondi (vedi discussione). In alcuni casi potrebbe essere utile per aggiungere un sesto tipo di prove, che è un prepulse sola prova (vedi la discussione e figura 4). </li><li> A lungo termine assuefazione: Al fine di misurare LTH, l&#39;intero protocollo viene eseguito su almeno cinque giorni successivi. In alternativa, solo la fase di acclimatazione e bloccare avrei potuto essere eseguito, invece, per vedere LTH, blocco mi deve contenere almeno 100 sussultare stimoli. La presentazione di 30 stimoli al giorno porta a LTH molto poco o niente nella maggior parte dei animali, soprattutto nei topi. Funziona dovrebbe essere circa alla stessa ora di ogni giorno, dal momento che ampiezze risposte di allarme fluttuare con il ciclo diurno. </li></ol> 2. Manipolazione e acclimatazione degli animali Ci sono grandi differenze nel trattamento e acclimatazione di ratti contro topi. I topi verranno inseriti nel supporto animale adatto (che non deve essere vincolato) per 2-5 minuti con il rumore di fondo ma senza stimoli trasalimento (fase di acclimatazione del programma). Questa procedura deve essere ripetuta 3-5 volte, una o due volte al giorno, fino a quando la defecazione e la minzione nel supporto del mouse cessa o si riduce notevolmente. Detentori degli animali devono essere sempre sostituito o pulito dopo un animale è stato rimosso. I ratti devono essere trattati per almeno tre sessioni di 17. Al termine delle sessioni di trattamento terzo sono inseriti in un supporto adeguate sugli animali (senza frenare) ed esposti al rumore di fondo per diversi minuti. Dopo averli rimossi, possono essere premiati con semi di girasole al fine di formare passociazioni ositive la procedura di test. Questa procedura viene ripetuta altre due volte, via via ampliando il tempo di acclimatazione, prima che l&#39;intero protocollo viene eseguito. Per le sessioni di test, gli animali sono inseriti in tutte le camere, porte chiuse e il protocollo con la fase di acclimatazione, mi blocco e blocco II viene eseguito. Se ci sono diversi gruppi di animali (iniezioni, genotipi), che deve essere miscelato o randomizzati su diverse prove e nelle varie caselle. Se un animale viene ripetutamente testato (ad esempio con trattamenti diversi), dovrebbe essere nuovamente testati nella stessa scatola. Per ripetuti test PPI nei ratti, si consiglia inoltre di eseguire un intero protocollo prima della raccolta effettiva dei dati avviene. PPI spesso migliora tra la prima e la seconda sessione di test (PPI apprendimento), e si mantiene invariata dopo. Sarà anche di eliminare una bella fetta di LTH. 3. Analisi dei dati <ol><li> A breve termine assuefazione: a breve termine l&#39;analisi assuefazione, tutte le risposte spavento di blocco mi sono tracciate per ogni animale. Se gli animali all&#39;interno di un gruppo sono simili ampiezze risposte di allarme, i valori possono essere mediate tra animali. Nella maggior parte dei casi, tuttavia, assoluto ampiezze sussultare variano considerevolmente tra gli animali e livelli di spaventare non sono normalmente distribuiti. In questo caso è più praticabile per normalizzare i dati di ogni animale per il suo primo, o la media dei primi due, le risposte startle nel blocco di I (animali a volte cadono addormentati durante la fase di acclimatazione con conseguente scarsa risposta startle primo ed un alto sussultare secondo). I dati normalizzati possono quindi essere calcolate come media tra tutti gli animali al fine di tracciare la rotta di assuefazione. Per una valutazione quantitativa della quantità di assuefazione, un punteggio può essere calcolato per ogni animale, ad esempio, la media degli ultimi 10 risposte spavento diviso per la media dei primi due risposte (figura 6). </li><li> Prepulse inibizione: per analizzare prepulse inibizione, i dati del blocco II deve essere ordinato in base al tipo di prova (ad esempio, esportando tutte le colonne di dati rilevanti in excel e ordinare prepulse intensità e la durata di ISI). Le dieci tracce per tipo di prova sono poi media, ei valori che ne derivano per la prepulse impulsi prove sono divisi per l&#39;impulso di trasalimento solo valore e moltiplicato per 100. Questo rivela la quantità di startle restante (in percentuale del valore basale trasalimento) in diverse condizioni prepulse per ogni animale. Baseline startle (impulso da solo) è al 100%. Questi valori possono essere mediati attraverso gli animali di un gruppo e di essere rappresentati (figura 7a). In alternativa, la quantità di PPI può essere tracciata sottraendo la risposta rimanenti trasalimento dal 100% (figura 7b). Attenzione: quando si confrontano PPI in diversi gruppi di animali, è sempre necessario anche segnalare se c&#39;è una differenza in base ampiezze trasalimento, per esempio confrontando le ampiezze sussultare assoluto dell&#39;impulso di trasalimento prove da solo (o ampiezze sobbalzare nel blocco I) . </li><li> A lungo termine assuefazione: Al fine di analizzare LTH le prime due risposte di blocco che di ogni giorno sono in media e tracciati sopra il minimo di cinque sessioni di test consecutivi. Questo elimina la possibilità che le differenze di STH influenzare il risultato delle analisi LTH. Se è stato stabilito che un gene trattamento / non influisce STH, in alternativa tutte le risposte in blocco posso essere semplicemente una media per ogni giorno ed essere tracciati. LTH può essere quantificato attraverso il calcolo di un punteggio assuefazione dove &#39;è diviso valore nei primi giorni&#39; gli ultimi giorni e valore moltiplicato per 100, in modo che la percentuale di livello trasalimento iniziale che rimane dopo LTH viene visualizzato. Punteggi assuefazione può poi essere mediati attraverso animali (figura 8). </li></ol> 4. Rappresentante dei risultati: <ol><li> i / o funzione: Roditore tipicamente iniziano a spaventare da un volume di 85-90 dB (con 20 ms di durata, rumore bianco). Le risposte di allarme aumenta con l&#39;aumento di volume e raggiunge normalmente un massimo a 100-110 dB. Se gli animali si discostano molto da questi valori, gli animali potrebbero avere interrotto capacità uditive o abilità motorie. Tipiche funzioni I / O sono visualizzati in figura 5. </li><li> A breve termine assuefazione: Beh ratti trattati normalmente abituarsi a circa il 60% delle loro risposte di allarme iniziale, ma ci sono enormi differenze individuali e anche delle differenze di deformazione. L&#39;effetto più forte assuefazione avviene normalmente entro il primo stimoli diversi. I topi hanno generalmente abituare a meno di topi (tipicamente a circa il 80%), ma differenze di ceppi possono essere molto grandi. Un corso di assuefazione tipica è mostrata in figura 6. </li><li> Prepulse inibizione: la maggior parte ratto mostrano PPI di circa il 90% con un ottimo prepulse (85dB, 4 ms, rumore bianco). PPI è molto robusto e le differenze individuali sono relativamente piccole con queste impostazioni sperimentali. Prepulses volume più bassoresa meno PPI e una maggiore variabilità (anche all&#39;interno di un animale), ma sembra anche essere più vulnerabili alle manipolazioni farmacologiche o genetiche. Diversi risultati PPI sono tracciati in figura 7. </li><li> A lungo termine assuefazione: a lungo termine assuefazione può essere osservato per le sessioni di test diversi. LTH è molto robusto nei ratti. Nei topi, che spesso richiede la presentazione di un sacco di stimoli sussultare in ogni sessione per osservare LTH. Tipico risultati LTH può essere visto in figura 8. </li></ol><img alt="Figura 1" src="/files/ftp_upload/3446/3446fig1.jpg" /> Figura 1. Protocollo di stimolo per le funzioni di I / O. Dopo un periodo di acclimatazione di 5-10 min. con 65 dB il livello di pressione sonora (SPL) rumore di fondo e senza stimoli trasalimento (non mostrato), 20 ms stimoli rumore bianco vengono presentati ogni 20 secondi. L&#39;intensità aumenta gradualmente dal 75-130 dB con incrementi di 5 dB (bg = rumore di fondo). <img alt="Figura 2" src="/files/ftp_upload/3446/3446fig2.jpg" /> Figura 2. Struttura Protocollo per assuefazione combinato e la misurazione PPI. Durante l&#39;intero protocollo, un rumore di fondo continuo di 65 dB si applica. C&#39;è un periodo di acclimatazione di 5-10 min. senza alcuna stimolazione ulteriore. Subito dopo, l&#39;abitudine è testato da 30-100 stimoli trasalimento (blocco io, vedi figura 3). Questo è immediatamente seguita da PPI test (blocco II, vedi figura 4). <img alt="Figura 3" src="/files/ftp_upload/3446/3446fig3.jpg" /> Figura 3. Protocollo di stimolo per la misurazione assuefazione (blocco I). Un esempio per un blocco tipico io per il test a breve termine abitudine viene mostrato. Si compone di 30 100 prove identiche, dove viene presentato un ms 20 105 dB di rumore bianco con un tempo 0 con un aumento inter-trial intervallo (ITI) di 20 sec. Variazioni di questo protocollo può includere una più elevata intensità di stimolo sorprenda e ITI variabile <img alt="Figura 4" src="/files/ftp_upload/3446/3446fig4.jpg" /> Figura 4. Protocollo di stimolo per la misurazione PPI (blocco II). Un esempio per una parte II, tipiche di un blocco per i test PPI è mostrato. Block II è composto di 5-6 tipi diversi di prova che vengono presentati 10 volte in un ordine pseudorandomized. Qui, due diversi prepulse intensità (75 dB e 85 dB) e due diversi intervalli di interstimulus (ISIS, 30 e 100 ms) vengono testati. Stimolo sussultare solo prove e prepulse solo prove si alternano. Questo blocco avrebbe 6x10 = 60 prove. Prepulses sono 4 ms impulsi di rumore bianco con 0 tempo di salita. Variazioni di questo protocollo consisterebbe nel ITI variabile, più alta intensità di stimolo sussultare, prepulse diversa intensità e / o durata, e Iside diverse tra prepulse e polso. <img alt="Figura 5" src="/files/ftp_upload/3446/3446fig5.jpg" /> Figura 5. Esempio per un i / o funzione. L&#39;ingresso / uscita delle curve di 11 topi individuale dello stesso ceppo vengono visualizzati in grigio. In questo caso, le ampiezze trasalimento individuali variano notevolmente (startle risposte sono in unità arbitrarie). La linea nera mostra le ampiezze media trasalimento e gli errori standard a diverse intensità di stimolo sussultare. Questi topi hanno raggiunto il loro massimo di risposta trasalimento a circa 105 dB. <img alt="Figura 6" src="/files/ftp_upload/3446/3446fig6.jpg" /> Figura 6. Esempio di breve termine dati assuefazione. Un tipico media a breve termine della curva assuefazione di 20 topi è mostrato. Ampiezze sussultare di ogni topo in risposta a stimoli sussultare 30 sono stati normalizzati per la media dei suoi primi due risposte spavento negli studi 1 e 2. I dati normalizzati è stata quindi calcolata la media tra topi e l&#39;errore standard è stato calcolato. <img alt="Figura 7" src="/files/ftp_upload/3446/3446fig7.jpg" /> Figura 7 Esempio di dati PPI A:.. Media di dati PPI di 8 topi è mostrato. Le 10 prove sussultare solo del blocco II sono stati in media per ogni mouse e le medie dei tipi di prova altre espresso come percentuale dello stimolo da solo ampiezze sussultare. La figura mostra l&#39;ampiezza risposte di allarme in diverse prepulse condizioni. Due diverse ISIS (30 e 100 ms) e di due diversi prepulse intensità (75 e 85 dB) sono stati misurati. B: stessi dati in A, ma rappresentati come quantità di PPI in percentuale del trasalimento basale. I dati riportati sopra è stato sottratto da 100. Questi topi hanno mostrato un PPI massimo del 50% circa. Si prega di notare che lo stesso protocollo resa PPI nella maggior parte dei ceppi di topi di circa il 90%. <img alt="Figura 8" src="/files/ftp_upload/3446/3446fig8.jpg" /> Figura 8 Esempio di dati a lungo termine assuefazione A:.. Media di dati LTH per 18 topi è mostrato. Tha due prime risposte soprassalto nel blocco di ogni giorno mi erano media in tutti i topi. Le barre relativamente grande errore standard sono principalmente causate dalle differenze in valore assoluto ampiezza trasalimento tra singoli topi. B: normalizzato ampiezze sussultare di 18 topi in cinque giorni. Al fine di ridurre il rumore, gruppi da 6 risposte consecutivi soprassalto nel blocco I (30 stimoli) sono stati sempre in media per animale, con conseguente blocco per cinque valori che per ogni animale al giorno. Questi sono stati normalizzati per ciascun animale il primo valore del primo giorno (100%). La media su tutti i 18 animali viene visualizzato. Essa mostra STH all&#39;interno di ogni giorno, così come LTH in cinque giorni.

<ol>
	<li>Davis, M., Eaton, R. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+mammalian+startle+response.">The mammalian startle response.</a> Neural Mechanisms of startle. , (1984).</li><li>Koch, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+neurobiology+of+startle.">The neurobiology of startle.</a> Prog Neurobiol. 59, 107-128 (1999).</li><li>Fendt, M., Li, L., Yeomans, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Brain+stem+circuits+mediating+prepulse+inhibition+of+the+startle+reflex.">Brain stem circuits mediating prepulse inhibition of the startle reflex.</a> Psychopharmacology (Berl). 156, 216-224 (2001).</li><li>Davis, M., Wagner, A. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Habituation+of+startle+response+under+incremental+sequence+of+stimulus+intensities.">Habituation of startle response under incremental sequence of stimulus intensities.</a> J Comp Physiol Psychol. 67, 486-492 (1969).</li><li>Pilz, P. K., Carl, T. D., Plappert, C. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Habituation+of+the+acoustic+and+the+tactile+startle+responses+in+mice:+two+independent+sensory+processes.">Habituation of the acoustic and the tactile startle responses in mice: two independent sensory processes.</a> Behav Neurosci. 118, 975-983 (2004).</li><li>Swerdlow, N. R., Geyer, M. A., Braff, D. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neural+circuit+regulation+of+prepulse+inhibition+of+startle+in+the+rat:+current+knowledge+and+future+challenges.">Neural circuit regulation of prepulse inhibition of startle in the rat: current knowledge and future challenges.</a> Psychopharmacology (Berl). 156, 194-215 (2001).</li><li>Braff, D. L., Grillon, C., Geyer, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gating+and+habituation+of+the+startle+reflex+in+schizophrenic+patients.">Gating and habituation of the startle reflex in schizophrenic patients.</a> Arch Gen Psychiatry. 49, 206-2015 (1992).</li><li>van den Buuse, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modeling+the+positive+symptoms+of+schizophrenia+in+genetically+modified+mice:+pharmacology+and+methodology+aspects.">Modeling the positive symptoms of schizophrenia in genetically modified mice: pharmacology and methodology aspects.</a> Schizophr Bull. 36, 246-270 (2010).</li><li>Geyer, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Are+cross-species+measures+of+sensorimotor+gating+useful+for+the+discovery+of+procognitive+cotreatments+for+schizophrenia?.">Are cross-species measures of sensorimotor gating useful for the discovery of procognitive cotreatments for schizophrenia?.</a> Dialogues Clin Neurosci. 8, 9-16 (2006).</li><li>Fenton, W. S., Stover, E. L., Insel, T. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Breaking+the+log-jam+in+treatment+development+for+cognition+in+schizophrenia:+NIMH+perspective.">Breaking the log-jam in treatment development for cognition in schizophrenia: NIMH perspective.</a> Psychopharmacology (Berl). 169, 365-366 (2003).</li><li>Braff, D. L., Geyer, M. A., Swerdlow, N. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Human+studies+of+prepulse+inhibition+of+startle:+normal+subjects,+patient+groups,+and+pharmacological+studies.">Human studies of prepulse inhibition of startle: normal subjects, patient groups, and pharmacological studies.</a> Psychopharmacology (Berl). 156, 234-258 (2001).</li><li>Kumari, V., Soni, W., Sharma, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Normalization+of+information+processing+deficits+in+schizophrenia+with+clozapine.">Normalization of information processing deficits in schizophrenia with clozapine.</a> Am J Psychiatry. 156, 1046-1051 (1999).</li><li>Weike, A. I., Bauer, U., Hamm, A. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effective+neuroleptic+medication+removes+prepulse+inhibition+deficits+in+schizophrenia+patients.">Effective neuroleptic medication removes prepulse inhibition deficits in schizophrenia patients.</a> Biol Psychiatry. 47, 61-70 (2000).</li><li>Swerdlow, N. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Impaired+prepulse+inhibition+of+acoustic+and+tactile+startle+response+in+patients+with+Huntington's+disease.">Impaired prepulse inhibition of acoustic and tactile startle response in patients with Huntington's disease.</a> J Neurol Neurosurg Psychiatry. 58, 192-200 (1995).</li><li>Castellanos, F. X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sensorimotor+gating+in+boys+with+Tourette's+syndrome+and+ADHD:+preliminary+results.">Sensorimotor gating in boys with Tourette's syndrome and ADHD: preliminary results.</a> Biol Psychiatry. 39, 33-41 (1996).</li><li>Swerdlow, N. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Forebrain+D1+function+and+sensorimotor+gating+in+rats:+effects+of+D1+blockade,+frontal+lesions+and+dopamine+denervation.">Forebrain D1 function and sensorimotor gating in rats: effects of D1 blockade, frontal lesions and dopamine denervation.</a> Neurosci Lett. 402, 40-45 (2006).</li><li>Cannizzaro, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Prenatal+exposure+to+diazepam+and+alprazolam,+but+not+to+zolpidem,+affects+behavioural+stress+reactivity+in+handling-naive+and+handling-habituated+adult+male+rat+progeny.">Prenatal exposure to diazepam and alprazolam, but not to zolpidem, affects behavioural stress reactivity in handling-naive and handling-habituated adult male rat progeny.</a> Brain Res. 953, 170-180 (2002).</li><li>Gururajan, A., Taylor, D. A., Malone, D. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+cannabidiol+in+a+MK-801-rodent+model+of+aspects+of+Schizophrenia.">Effect of cannabidiol in a MK-801-rodent model of aspects of Schizophrenia.</a> Behav Brain Res. 222, 299-308 (2011).</li><li>Brosda, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pharmacological+and+parametrical+investigation+of+prepulse+inhibition+of+startle+and+prepulse+elicited+reactions+in+Wistar+rats.">Pharmacological and parametrical investigation of prepulse inhibition of startle and prepulse elicited reactions in Wistar rats.</a> Pharmacol Biochem Behav. 99, 22-28 (2011).</li><li>Ballmaier, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cannabinoid+receptor+antagonists+counteract+sensorimotor+gating+deficits+in+the+phencyclidine+model+of+psychosis.">Cannabinoid receptor antagonists counteract sensorimotor gating deficits in the phencyclidine model of psychosis.</a> Neuropsychopharmacology. 32, 2098-2107 (2007).</li><li>Glowa, J. R., Hansen, C. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Differences+in+response+to+an+acoustic+startle+stimulus+among+forty-six+rat+strains.">Differences in response to an acoustic startle stimulus among forty-six rat strains.</a> Behav Genet. 24, 79-84 (1994).</li><li>Bullock, A. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inbred+mouse+strains+differ+in+the+regulation+of+startle+and+prepulse+inhibition+of+the+startle+response.">Inbred mouse strains differ in the regulation of startle and prepulse inhibition of the startle response.</a> Behav Neurosci. 111, 1353-1360 (1997).</li><li>Bast, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+MK801+and+neuroleptics+on+prepulse+inhibition:+re-examination+in+two+strains+of+rats.">Effects of MK801 and neuroleptics on prepulse inhibition: re-examination in two strains of rats.</a> Pharmacol Biochem Behav. 67, 647-658 (2000).</li><li>Buuse, M. v. a. n. d. e. n. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Deficient+prepulse+inhibition+of+acoustic+startle+in+Hooded-Wistar+rats+compared+with+Sprague-Dawley+rats.">Deficient prepulse inhibition of acoustic startle in Hooded-Wistar rats compared with Sprague-Dawley rats.</a> Clin Exp Pharmacol Physiol. 30, 254-261 (2003).</li><li>Davis, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sensitization+of+the+rat+startle+response+by+noise.">Sensitization of the rat startle response by noise.</a> J Comp Physiol Psychol. 87, 571-581 (1974).</li><li>Groves, P. M., Thompson, R. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Habituation:+a+dual-process+theory.">Habituation: a dual-process theory.</a> Psychol Rev. 77, 419-450 (1970).</li><li>Grillon, C., Baas, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+review+of+the+modulation+of+the+startle+reflex+by+affective+states+and+its+application+in+psychiatry.">A review of the modulation of the startle reflex by affective states and its application in psychiatry.</a> Clin Neurophysiol. 114, 1557-1579 (2003).</li><li>Davis, M., Walker, D. L., Myers, K. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Role+of+the+amygdala+in+fear+extinction+measured+with+potentiated+startle.">Role of the amygdala in fear extinction measured with potentiated startle.</a> Ann N Y Acad Sci. 985, 218-232 (2003).</li><li>Pare, W. P., Glavin, G. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Restraint+stress+in+biomedical+research:+a+review.">Restraint stress in biomedical research: a review.</a> Neurosci Biobehav Rev. 10, 339-370 (1986).</li><li>Li, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Top-down+modulation+of+prepulse+inhibition+of+the+startle+reflex+in+humans+and+rats.">Top-down modulation of prepulse inhibition of the startle reflex in humans and rats.</a> Neurosci Biobehav Rev. 33, 1157-1167 (2009).</li><li>Yee, B. K., Russig, H., Feldon, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Apomorphine-induced+prepulse+inhibition+disruption+is+associated+with+a+paradoxical+enhancement+of+prepulse+stimulus+reactivity.">Apomorphine-induced prepulse inhibition disruption is associated with a paradoxical enhancement of prepulse stimulus reactivity.</a> Neuropsychopharmacology. 29, 240-248 (2004).</li><li>Csomor, P. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Impaired+prepulse+inhibition+and+prepulse-elicited+reactivity+but+intact+reflex+circuit+excitability+in+unmedicated+schizophrenia+patients:+a+comparison+with+healthy+subjects+and+medicated+schizophrenia+patients.">Impaired prepulse inhibition and prepulse-elicited reactivity but intact reflex circuit excitability in unmedicated schizophrenia patients: a comparison with healthy subjects and medicated schizophrenia patients.</a> Schizophr Bull. 35, 244-255 (2009).</li><li>Yeomans, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=GABA+receptors+and+prepulse+inhibition+of+acoustic+startle+in+mice+and+rats.">GABA receptors and prepulse inhibition of acoustic startle in mice and rats.</a> Eur J Neurosci. 31, 2053-2061 (2010).</li><li>Jones, C. K., Shannon, H. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+scopolamine+in+comparison+with+apomorphine+and+phencyclidine+on+prepulse+inhibition+in+rats.">Effects of scopolamine in comparison with apomorphine and phencyclidine on prepulse inhibition in rats.</a> Eur J Pharmacol. 391, 105-112 (2000).</li><li>Clark, M. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Impaired+processing+of+complex+auditory+stimuli+in+rats+with+induced+cerebrocortical+microgyria:+An+animal+model+of+developmental+language+disabilities.">Impaired processing of complex auditory stimuli in rats with induced cerebrocortical microgyria: An animal model of developmental language disabilities.</a> J Cogn Neurosci. 12, 828-839 (2000).</li><li>McClure, M. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rapid+auditory+processing+and+learning+deficits+in+rats+with+P1+versus+P7+neonatal+hypoxic-ischemic+injury.">Rapid auditory processing and learning deficits in rats with P1 versus P7 neonatal hypoxic-ischemic injury.</a> Behav Brain Res. 172, 114-121 (2006).</li><li>Fitch, R. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Use+of+a+modified+prepulse+inhibition+paradigm+to+assess+complex+auditory+discrimination+in+rodents.">Use of a modified prepulse inhibition paradigm to assess complex auditory discrimination in rodents.</a> Brain Res Bull. 76, 1-7 (2008).</li></ol>

La produzione di questo articolo è stato parzialmente finanziato dal Associates Med, i produttori dello strumento utilizzato in questo articolo.

Variazioni del protocollo di sperimentazione Modulazione delle risposte spavento è stato studiato per molti decenni sia in uomini e animali. Una grande varietà di differenti protocolli sono stati utilizzati in passato. L&#39;attuale protocollo è un test relativamente breve e facile da eseguire che funziona bene nei roditori, tuttavia, a seconda del centro dell&#39;interesse e del lavoro precedente sulle questioni rispettivi, potrebbe essere utile per variare questo protocollo al fine di ottenere dati confrontabili a precedenti studi pertinenti. Una variante comune prevede l&#39;aggiunta di più prepulse intensità che vanno da 3 db sopra il rumore di fondo a 20 db sopra il rumore. Inoltre, il blocco assuefazione può essere suddiviso in un blocco corto di stimoli 5-10 prima del blocco PPI, più un terzo blocco di stimoli 5-10 dopo il blocco PPI 18-20. Uno studio approfondito della letteratura esistente prima di progettare un protocollo di test è quindi essenziale. Le differenze tra le specie e ceppi Ampiezze risposte di allarme e la quantità di assuefazione variano notevolmente tra singoli animali della specie stessa e la tensione, mentre il PPI sembra essere relativamente costante. I topi hanno generalmente si muovono più (volontariamente) durante i test, che potrebbe essere una ragione per cui i loro dati ha in genere una maggiore variabilità rispetto ai dati ratto. I topi non anche abituare così come ratti. Le differenze tra i singoli del mouse o ceppi di topo può essere enorme 21-24, e potrebbe essere necessario adeguare il parametro stimolo al comportamento trasalimento di un ceppo specifico al fine di ottenere risultati ottimali. Occorre evitare di utilizzare le stesse apparecchiature per testare sia topi e ratti. Se è inevitabile, le attrezzature devono essere accuratamente puliti con etanolo. Fattori di guadagno A volte ci sono enormi differenze nelle singole risposte trasalimento all&#39;interno di un gruppo. Al fine di misurare PPI e assuefazione, la linea di base o il primo spavento risposte dovrebbero essere idealmente copre la maggior parte della gamma dinamica del sistema di misura. Superamento sono dannosi, dato che portano ad un errore di sistema, di solito sottostimare la quantità di assuefazione o PPI. Se le risposte spavento sono troppo piccole, tuttavia, modulazioni possono essere occluse dal rumore. Sistemi sussultare consentono la regolazione di un fattore di guadagno che amplifica il segnale piattaforma. Fattori di guadagno può essere regolato mediante la visualizzazione di due o tre stimoli sobbalzare durante l&#39;ultima sessione di acclimatazione (guadagno = 1), tuttavia, si dovrebbe tenere a mente che cambiano l&#39;assoluto ampiezza risposte di allarme e, pertanto, non consentono un confronto di assoluto ampiezze sussultare più. Per evitare questo inconveniente, le tre risposte spavento che vengono utilizzati per la regolazione fattore di guadagno potrebbero essere utilizzati per determinare la grandezza trasalimento di base. In alternativa, i fattori di guadagno può essere regolato solo dopo blocco, in modo che il blocco di II risposte spavento coprono la maggior parte della gamma dinamica, mentre io blocco può essere utilizzato per determinare la linea di base risposte di allarme. Assuefazione contro sensibilizzazione Assuefazione diminuisce le ampiezze risposte di allarme. Questo è contrastato da una sensibilizzazione, che porta ad un aumento di risposte spavento dietro presentazione ripetuta 25. Assuefazione e sensibilizzazione sono due processi indipendenti interessano lo stesso comportamento 26. Al fine di misurare assuefazione, sensibilizzazione dovrebbe essere ridotto al minimo. Sensibilizzare gli animali, se è uno stimolo avversivo, così stimoli sobbalzare troppo forte dovrebbe essere evitato per le misure di assuefazione, per una rassegna vedi 27. Lo stress, l&#39;ansia e la paura fanno anche aumentare le risposte sussultare 28, opporsi assuefazione e incidere PPI 18. Animali devono pertanto essere ben gestiti e acclimatati alla apparecchiatura per il test spavento. Inoltre, i titolari degli animali che sono troppo piccoli e fisicamente trattenere gli animali sono controproducenti, poiché indurre stress negli animali 29. Fisso contro randomizzati ITI Comuni protocolli di trasalimento utilizzare un fisso inter-trial intervallo (ITI) di solito di 20 o 30 secondi o un intervallo variabile che pseudorandomizes su valori tra 15 e 30 sec. Il vantaggio di un ITI randomizzato sta nel fatto che l&#39;animale non è possibile prevedere il punto di volta della stimolazione successiva. E &#39;stato dimostrato che l&#39;attenzione ad esempio per prepulse aumenta la sua efficacia nel sopprimere le risposte trasalimento 13, 30. Misurazione PPI con un ITI fissa può quindi anche per i processi di attenzione sonda. ITI di sotto di 15 secondi deve essere evitata al fine di prevenire gli effetti causati da affaticamento muscolare e periodi refrattari di risposte muscolari. Intensità e la durata di prepulse Usiamo un prepulse molto breve di 4 ms di durata in questo protocollo. Molti altri studi utilizzano un 20 ms prepulse. Per essere in grado di variare la interva interstimulusls (ISIS) e di misurare anche intervalli molto brevi, questo breve prepulse è stato introdotto. L&#39;efficacia del prepulse sembra essere attenuati dalla sua breve durata rispetto a un 20 ms prepulse dello stesso volume. Abbiamo quindi utilizzare prepulses relativamente forte di 75 e 85 dB. Mentre un 85 dB trasalimento stimolo (20 ms) può essere al di sopra della soglia, un 85 dB prepulse (4ms) normalmente non suscitare reazioni spavento. Tuttavia, è importante valutare se ci sono risposte spavento provocato dalla stessa prepulse che potrebbe causare l&#39;affaticamento dei muscoli e gli stati refrattari durante lo stimolo spavento. Alcuni trattamenti che distruggono PPI hanno dimostrato di aumentare la sensibilità prepulse 31 (indicando l&#39;interruzione PPI non è dovuto ad una perdita di sensibilità acustica), tuttavia, questo non si trovava nei pazienti schizofrenici 32 valutazioni del prepulse sensibilità può essere fatto sia da analizzare la piattaforma di data nel periodo tra il prepulse o spaventare impulsi o includendo prepulse prove solo in blocco II. Diversi ISI contro diversi prepulse intensità PPI negli esseri umani è stato originariamente misurata ad un ISI di 100 ms, essendo il suo effetto è al massimo 7. In ratti e topi PPI è al suo massimo a 30-50 ms ISI, probabilmente a causa delle dimensioni più piccole dei cervelli 33. Negli ultimi anni è diventato evidente che i diversi recettori trasmettitore e il trasmettitore sono impegnati in maniera seriale per esercitare l&#39;inibizione veloce ma di lunga durata di sussultare 3, 34. A seconda del sistema interessato, farmaci o manipolazioni genetiche potrebbero avere conseguenze sulla PPI solo in specifiche Iside. Noi consigliamo quindi di variare l&#39;ISI tra i 30 ms e 100 ms. Questo permette anche recenti studi di essere paragonato a quello utilizzato studi precedenti 100 ms ISI solo. Il 85dB prepulse porta ad una molto robusto massimo PPI di circa il 90%. Si prega di essere consapevole che questo PPI non può essere aumentata senza necessariamente incorrere in un effetto soffitto. PPI indotta in questo modo sembra essere piuttosto robusto, tuttavia, è notevolmente perturbato ad esempio 1 mg / kg di anfetamine. Si consiglia di utilizzare un secondo prepulse di 75 dB che porta al 50-60% PPI solo. Questo PPI può essere aumentata (ad esempio 1 mg / kg nicotina sc), e sembra essere più vulnerabile alla manipolazione genetica e farmacologica in generale, tuttavia, sembra anche essere più variabile e inconsistente anche all&#39;interno di un soggetto. Studi precedenti hanno usato una grande varietà di prepulse intensità e hanno spesso mostrato effetti dei trattamenti su PPI con specifici prepulse intensità e nessun effetto sul PPI con altri prepulse intensità. Approfonditi studi della letteratura esistente è quindi indispensabile prima di scegliere prepulse intensità e intervalli interstimulus. Combinazione con le iniezioni sistemiche / stereotassica Assuefazione e PPI test è spesso eseguita in combinazione con le iniezioni sistemiche o stereotassica. E &#39;evidente che in questi esperimenti animali di un gruppo di controllo ricevere iniezioni di controllo del veicolo. La procedura di iniezione in sé, tuttavia, potrebbe essere molto stressante per un animale, portando ad un più alto livello di ansia e di un potenziamento e / o sensibilizzazione del riflesso di trasalimento (vedi sopra). Si raccomanda pertanto di controllare per l&#39;effetto della procedura di iniezione stesso pure. Se assuefazione è studiato, iniezioni prima potrebbe essere un grosso ostacolo. Al fine di alleviare l&#39;ansia degli animali, gli animali dovrebbero essere restituiti alla loro gabbia a casa il più a lungo possibile prima di testata (senza il farmaco svanendo). Le iniezioni devono essere amministrato da una persona esperta, in modo da minimizzare l&#39;impatto della procedura sull&#39;animale. Se iniezioni stereotassiche sono effettuate tramite cannule cronicamente impiantati, il chirurgo che impianta il cannule dovrebbe evitare la rottura timpani dei topi &#39;con le barre orecchie a punta. Questo potrebbe portare a deficit di udito. Bar orecchio Blunt o polsini orecchio che non timpani rottura sono disponibili per tutti i dispositivi stereotassica. Quando i ratti vengono gestiti dopo l&#39;intervento chirurgico, i tappi di polvere o manichini devono essere manipolati ogni volta, in modo che gli animali si abitua ad esso. Shock acustici come un test dell&#39;udito Infine va notato che i / o funzioni di acustica sussultare e PPI può servire come un test dell&#39;udito semplice per ratti e topi 35-37. Deficit dell&#39;udito spostare una funzione I / O a destra. Una volta PPI è stabilito per un ceppo di ratti o il mouse, gli animali possono essere testati con intensità variabile prepulse. Se un animale è sordo o non può sentire il prepulse forte come un animale di controllo, verrà visualizzato senza o meno PPI rispetto agli animali di controllo. D&#39;altra parte, un deficit osservato PPI può sempre essere causato da un deficit uditivo, quindi un I / O test spaventi e comparazioni di risposte trasalimento di base sono i controlli fondamentali.

<table border="1"><tbody><tr><td> Nome del materiale </td><td> Azienda </td><td> Numero di catalogo </td><td> Commenti (opzionale) </td></tr><tr><td> Sussultare casella pacchetto </td><td> Med Associates </td><td> MED-ASR-PRO1-ADD </td><td> Include hardware e software </td></tr><tr><td> Animal Holder </td><td> Med Associates </td><td> ENV-264a </td><td> Altri formati e tipi disponibili </td></tr><tr><td> USB Sound Pressure Level pacchetto di misura </td><td> Med Associates </td><td> ANL-929A-PC </td><td> Per la calibrazione </td></tr></tbody></table>

habituation and prepulse inhibition of acoustic startle in rodents

Le risposte di allarme acustico è una risposta protettiva, provocato da uno stimolo acustico improvviso e intenso. Muscoli facciali e scheletriche sono attivati ​​in pochi millisecondi, portando ad un intero corpo sussulto nei roditori 1. Anche se le risposte sono risposte spavento riflessivo che può essere attendibilmente suscitato, non sono stereotipati. Essi possono essere modulati dalle emozioni come la paura (la paura startle potenziato) e la gioia (gioia attenuato startle), da non associativi processi di apprendimento, come abitudine e sensibilizzazione, e da altri stimoli sensoriali attraverso processi di gating sensoriale (prepulse inibizione), trasformando sussultare risposte in un ottimo strumento per valutare le emozioni, l&#39;apprendimento e gating sensoriale, per una rassegna vedi 2, 3. Il percorso principale mediazione risposte spavento è molto breve e ben descritto, qualificandosi sussultare anche come un modello eccellente per studiare i meccanismi alla base di plasticità comportamentale a livello cellulare / molecolare 3. Noi qui descrivere un metodo per la valutazione a breve termine assuefazione, a lungo termine assuefazione e prepulse inibizione della risposta acustica startle nei roditori. Assuefazione descrive la diminuzione della grandezza risposte di allarme dietro presentazione ripetuta dello stesso stimolo. Assuefazione all&#39;interno di una sessione di test è chiamato a breve termine assuefazione (STH) ed è reversibile dopo un periodo di diversi minuti senza stimolazione. Assuefazione tra le sessioni di test si chiama assuefazione a lungo termine (LTH) 4. Assuefazione è stimolo specifico 5. Prepulse inibizione è l&#39;attenuazione di un risposte di allarme da un precedente non sorprendente stimolo sensoriale 6. L&#39;intervallo tra prepulse e stimolo sussultare può variare da 6 a fino a 2000 ms. Il prepulse può essere qualsiasi modalità, tuttavia, prepulses acustico sono i più comunemente utilizzati. Assuefazione è una forma di non-associativi di apprendimento. Può anche essere visto come una forma di filtraggio sensoriale, in quanto riduce la risposta del organismi &#39;ad un non minaccioso stimolo. Prepulse inibizione (PPI) è stato originariamente sviluppato umano di ricerca neuropsichiatrici come misura operativa per gating sensoriale 7. Deficit di PPI può rappresentare l&#39;interfaccia di &quot;psicosi e della cognizione&quot;, come sembrano predire 80-10 deterioramento cognitivo. Sia assuefazione e PPI sono alterati nei pazienti affetti da schizofrenia 11 e interruzioni PPI hanno dimostrato di essere, almeno in alcuni casi, suscettibili di trattamento con antipsicotici atipici per lo più 12, 13. Tuttavia, altre malattie mentali e neurodegenerative sono accompagnati anche da interruzioni di assuefazione e / o PPI, come i disturbi dello spettro autistico (più lenta assuefazione), disturbo ossessivo compulsivo, sindrome di Tourette, malattia di Huntington, il morbo di Parkinson e il morbo di Alzheimer (PPI) 11, 14, 15 dopamina indotta deficit PPI sono un modello animale comunemente usato per lo screening di farmaci antipsicotici 16, ma i deficit PPI può anche essere indotta da molti altri farmaci psicomimetica, modifiche ambientali e gli interventi chirurgici.

Watch this Scientific Journal Video about Habituation and Prepulse Inhibition of Acoustic Startle in Rodents at JoVE.com

Habituation and Prepulse Inhibition of Acoustic Startle in Rodents

Inibizione assuefazione e prepulse di trasalimento sono misure operative di gating sensoriale. Gating sensoriale è interrotto nella schizofrenia, e di alcuni altri disturbi mentali e malattie neurodegenerative. Noi qui descrivere un protocollo standard per valutare assuefazione a breve e lungo termine, così come l&#39;inibizione di risposte prepulse shock acustici in ratti e topi.

Inibizione assuefazione e prepulse di shock acustici in roditori

The acoustic startle response is a protective response, elicited by a sudden and intense acoustic stimulus. Facial and skeletal muscles are activated ...

habituation-and-prepulse-inhibition-of-acoustic-startle-in-rodents

Research

JoVE Journal

Neuroscience

73.1K Views.  University of Western Ontario. Inibizione assuefazione e prepulse di trasalimento sono misure operative di gating sensoriale. Gating sensoriale è interrotto nella schizofrenia, e di alcuni altri disturbi mentali e malattie neurodegenerative. Noi qui descrivere un protocollo standard per valutare assuefazione a breve e lungo termine, così come l'inibizione di risposte prepulse shock acustici in ratti e topi.

Video: Habituation and Prepulse Inhibition of Acoustic Startle in Rodents

Preparing Undercut Model of Posttraumatic Epileptogenesis in Rodents

Partially isolated cortex ("undercut") is an animal model of posttraumatic epileptogenesis. The surgical procedure involves cutting through the sensorimotor cortex and the underneath white matter (undercut) so that a specific region of the cerebral cortex is largely isolated from the neighboring cortex and subcortical regions1-3. After a latency of two or more weeks following the surgery, epileptiform discharges can be recorded in brain slices from rodents1; and electrical or behavior seizures can be observed in vivo from other species such as cat and monkey4-6. This well established animal model is efficient to generate and mimics several important characteristics of traumatic brain injury. However, it is technically challenging attempting to make precise cortical lesions in the small rodent brain with a free hand. Based on the procedure initially established in Dr. David Prince's lab at the Stanford University1, here we present an improved technique to perform a surgery for the preparation of this model in mice and rats. We demonstrate how to make a simple surgical device and use it to gain a better control of cutting depth and angle to generate more precise and consistent results. The device is easy to make, and the procedure is quick to learn. The generation of this animal model provides an efficient system for study on the mechanisms of posttraumatic epileptogenesis.

Partially isolated cortex (&#x201C;undercut&#x201D;) is an efficient animal model of posttraumatic epileptogenesis. Here we demonstrate how to make a novel surgical device and use it to make more precise and consistent lesions to generate this model.

Preparazione del modello di sottosquadro epilettogenesi Post-Traumatico in roditori

Partially isolated cortex ("undercut") is an animal model of posttraumatic epileptogenesis. The surgical procedure involves cutting through the ...

Ricerca

Neuroscienze

Large-scale Recording of Neurons by Movable Silicon Probes in Behaving Rodents

A major challenge in neuroscience is linking behavior to the collective activity of neural assemblies. Understanding of input-output relationships of neurons and circuits requires methods with the spatial selectivity and temporal resolution appropriate for mechanistic analysis of neural ensembles in the behaving animal, i.e. recording of representatively large samples of isolated single neurons. Ensemble monitoring of neuronal activity has progressed remarkably in the past decade in both small and large-brained animals, including human subjects1-11. Multiple-site recording with silicon-based devices are particularly effective because of their scalability, small volume and geometric design.
Here, we describe methods for recording multiple single neurons and local field potential in behaving rodents, using commercially available micro-machined silicon probes with custom-made accessory components. There are two basic options for interfacing silicon probes to preamplifiers: printed circuit boards and flexible cables. Probe supplying companies (<a href="http://www.neuronexustech.com/" >http://www.neuronexustech.com/</a>; <a href="http://www.sbmicrosystems.com/">http://www.sbmicrosystems.com/</a>; <a href="http://www.acreo.se/">http://www.acreo.se/</a>) usually provide the bonding service and deliver probes bonded to printed circuit boards or flexible cables. Here, we describe the implantation of a 4-shank, 32-site probe attached to flexible polyimide cable, and mounted on a movable microdrive. Each step of the probe preparation, microdrive construction and surgery is illustrated so that the end user can easily replicate the process.

We describe methods for large-scale recording of multiple single units and local field potential in behaving rodents with silicon probes. Drive fabrication, probe attachment to the drive and probe implantation processes are illustrated in sufficient details for easy replication.

Su larga scala di registrazione dei neuroni da sonde mobili in silicio Comportarsi Roditori

A major challenge in neuroscience is linking behavior to the collective activity of neural assemblies. Understanding of input-output relationships of ...

A Low Cost Setup for Behavioral Audiometry in Rodents

In auditory animal research it is crucial to have precise information about basic hearing parameters of the animal subjects that are involved in the experiments. Such parameters may be physiological response characteristics of the auditory pathway, e.g. via brainstem audiometry (BERA). But these methods allow only indirect and uncertain extrapolations about the auditory percept that corresponds to these physiological parameters. To assess the perceptual level of hearing, behavioral methods have to be used. A potential problem with the use of behavioral methods for the description of perception in animal models is the fact that most of these methods involve some kind of learning paradigm before the subjects can be behaviorally tested, e.g. animals may have to learn to press a lever in response to a sound. As these learning paradigms change perception itself 1,2 they consequently will influence any result about perception obtained with these methods and therefore have to be interpreted with caution. Exceptions are paradigms that make use of reflex responses, because here no learning paradigms have to be carried out prior to perceptual testing. One such reflex response is the acoustic startle response (ASR) that can highly reproducibly be elicited with unexpected loud sounds in na&iuml;ve animals. This ASR in turn can be influenced by preceding sounds depending on the perceptibility of this preceding stimulus: Sounds well above hearing threshold will completely inhibit the amplitude of the ASR; sounds close to threshold will only slightly inhibit the ASR. This phenomenon is called pre-pulse inhibition (PPI) 3,4, and the amount of PPI on the ASR gradually depends on the perceptibility of the pre-pulse. PPI of the ASR is therefore well suited to determine behavioral audiograms in na&iuml;ve, non-trained animals, to determine hearing impairments or even to detect possible subjective tinnitus percepts in these animals. In this paper we demonstrate the use of this method in a rodent model (cf. also ref. 5), the Mongolian gerbil (Meriones unguiculatus), which is a well know model species for startle response research within the normal human hearing range (e.g. 6).

A fast and inexpensive method for the behavioral determination of hearing parameters like hearing thresholds, hearing impairments or phantom perceptions (subjective tinnitus) is described. It uses pre-pulse inhibition of the acoustic startle response and can be easily implemented in a personal computer using a programmable AD/DA-converter and a piezo sensor.

Un programma di installazione a basso costo per audiometria comportamentale nei roditori

In auditory animal research it is crucial to have precise information about basic hearing parameters of the animal subjects that are involved in the ...

Recording and Analysis of Circadian Rhythms in Running-wheel Activity in Rodents

When rodents have free access to a running wheel in their home cage, voluntary use of this wheel will depend on the time of day1-5. Nocturnal rodents, including rats, hamsters, and mice, are active during the night and relatively inactive during the day. Many other behavioral and physiological measures also exhibit daily rhythms, but in rodents, running-wheel activity serves as a particularly reliable and convenient measure of the output of the master circadian clock, the suprachiasmatic nucleus (SCN) of the hypothalamus. In general, through a process called entrainment, the daily pattern of running-wheel activity will naturally align with the environmental light-dark cycle (LD cycle; e.g. 12 hr-light:12 hr-dark). However circadian rhythms are endogenously generated patterns in behavior that exhibit a ~24 hr period, and persist in constant darkness. Thus, in the absence of an LD cycle, the recording and analysis of running-wheel activity can be used to determine the subjective time-of-day. Because these rhythms are directed by the circadian clock the subjective time-of-day is referred to as the circadian time (CT). In contrast, when an LD cycle is present, the time-of-day that is determined by the environmental LD cycle is called the zeitgeber time (ZT).
Although circadian rhythms in running-wheel activity are typically linked to the SCN clock6-8, circadian oscillators in many other regions of the brain and body9-14 could also be involved in the regulation of daily activity rhythms. For instance, daily rhythms in food-anticipatory activity do not require the SCN15,16 and instead, are correlated with changes in the activity of extra-SCN oscillators17-20. Thus, running-wheel activity recordings can provide important behavioral information not only about the output of the master SCN clock, but also on the activity of extra-SCN oscillators. Below we describe the equipment and methods used to record, analyze and display circadian locomotor activity rhythms in laboratory rodents.

Circadian rhythms in voluntary wheel-running activity in mammals are tightly coupled to the molecular oscillations of a master clock in the brain. As such, these daily rhythms in behavior can be used to study the influence of genetic, pharmacological, and environmental factors on the functioning of this circadian clock.

Registrazione e analisi dei ritmi circadiani in Running-ruota Attività nei roditori

When rodents have free access to a running wheel in their home cage, voluntary use of this wheel will depend on the time of day1-5. Nocturnal rodents, ...

Functional Interrogation of Adult Hypothalamic Neurogenesis with Focal Radiological Inhibition

The functional characterization of adult-born neurons remains a significant challenge. Approaches to inhibit adult neurogenesis via invasive viral delivery or transgenic animals have potential confounds that make interpretation of results from these studies difficult. New radiological tools are emerging, however, that allow one to noninvasively investigate the function of select groups of adult-born neurons through accurate and precise anatomical targeting in small animals. Focal ionizing radiation inhibits the birth and differentiation of new neurons, and allows targeting of specific neural progenitor regions. In order to illuminate the potential functional role that adult hypothalamic neurogenesis plays in the regulation of physiological processes, we developed a noninvasive focal irradiation technique to selectively inhibit the birth of adult-born neurons in the hypothalamic median eminence. We describe a method for Computer tomography-guided focal irradiation (CFIR) delivery to enable precise and accurate anatomical targeting in small animals. CFIR uses three-dimensional volumetric image guidance for localization and targeting of the radiation dose, minimizes radiation exposure to nontargeted brain regions, and allows for conformal dose distribution with sharp beam boundaries. This protocol allows one to ask questions regarding the function of adult-born neurons, but also opens areas to questions in areas of radiobiology, tumor biology, and immunology. These radiological tools will facilitate the translation of discoveries at the bench to the bedside.

The function of adult-born mammalian neurons remains an active area of investigation. Ionizing radiation inhibits the birth of new neurons. Using computer tomography-guided focal irradiation (CFIR), three-dimensional anatomical targeting of specific neural progenitor populations can now be used to assess the functional role of adult neurogenesis.

Interrogatorio funzionale di età ipotalamico neurogenesi con focale Radiological inibizione

The functional characterization of adult-born neurons remains a significant challenge. Approaches to inhibit adult neurogenesis via invasive viral ...

Deep Brain Stimulation with Simultaneous fMRI in Rodents

In order to visualize the global and downstream neuronal responses to deep brain stimulation (DBS) at various targets, we have developed a protocol for using blood oxygen level dependent (BOLD) functional magnetic resonance imaging (fMRI) to image rodents with simultaneous DBS. DBS fMRI presents a number of technical challenges, including accuracy of electrode implantation, MR artifacts created by the electrode, choice of anesthesia and paralytic to minimize any neuronal effects while simultaneously eliminating animal motion, and maintenance of physiological parameters, deviation from which can confound the BOLD signal.&#160;Our laboratory has developed a set of procedures that are capable of overcoming most of these possible issues. For electrical stimulation, a homemade tungsten bipolar microelectrode is used, inserted stereotactically at the stimulation site in the anesthetized subject. In preparation for imaging, rodents are fixed on a plastic headpiece and transferred to the magnet bore. For sedation and paralysis during scanning, a cocktail of dexmedetomidine and pancuronium is continuously infused, along with a minimal dose of isoflurane; this preparation minimizes the BOLD ceiling effect of volatile anesthetics. In this example experiment, stimulation of the subthalamic nucleus (STN) produces BOLD responses which are observed primarily in ipsilateral cortical regions, centered in motor cortex. Simultaneous DBS and fMRI allows the unambiguous modulation of neural circuits dependent on stimulation location and stimulation parameters, and permits observation of neuronal modulations free of regional bias. This technique may be used to explore the downstream effects of modulating neural circuitry at nearly any brain region, with implications for both experimental and clinical DBS.

This protocol describes a standard method for simultaneous functional magnetic resonance imaging and deep brain stimulation in the rodent. The combined use of these experimental tools allows for the exploration of global downstream activity in response to electrical stimulation at virtually any brain target.

La stimolazione cerebrale profonda con simultanea fMRI in Roditori

In order to visualize the global and downstream neuronal responses to deep brain stimulation (DBS) at various targets, we have developed a protocol for ...

Measuring Spinal Presynaptic Inhibition in Mice By Dorsal Root Potential Recording In Vivo

Presynaptic inhibition is one of the most powerful inhibitory mechanisms in the spinal cord. The underlying physiological mechanism is a depolarization of primary afferent fibers mediated by GABAergic axo-axonal synapses (primary afferent depolarization). The strength of primary afferent depolarization can be measured by recording of volume-conducted potentials at the dorsal root (dorsal root potentials, DRP). Pathological changes of presynaptic inhibition are crucial in the abnormal central processing of certain pain conditions and in some disorders of motor hyperexcitability. Here, we describe a method of recording DRP in vivo in mice. The preparation of spinal cord dorsal roots in the anesthetized animal and the recording procedure using suction electrodes are explained. This method allows measuring GABAergic DRP and thereby estimating spinal presynaptic inhibition in the living mouse. In combination with transgenic mouse models, DRP recording may serve as a powerful tool to investigate disease-associated spinal pathophysiology. In vivo recording has several advantages compared to ex vivo isolated spinal cord preparations, e.g. the possibility of simultaneous recording or manipulation of supraspinal networks and induction of DRP by stimulation of peripheral nerves.

Measuring Spinal Presynaptic Inhibition in Mice By Dorsal Root Potential Recording In Vivo

GABAergic presynaptic inhibition is a powerful inhibitory mechanism in the spinal cord important for motor and sensory signal integration in spinal cord networks. Underlying primary afferent depolarization can be measured by recording of dorsal root potentials (DRP). Here we demonstrate a method of in vivo recording of DRP in mice.

Misurare spinale Presinaptiche inibizione nei topi radice dorsale Recording potenziale<em&gt; In Vivo</em

Presynaptic inhibition is one of the most powerful inhibitory mechanisms in the spinal cord. The underlying physiological mechanism is a depolarization of ...

Methods to Characterize Spontaneous and Startle-induced Locomotion in a Rotenone-induced Parkinson's Disease Model of Drosophila

Parkinson&#8217;s disease is a neurodegenerative disorder that results from the degeneration of dopaminergic neurons in the central nervous system, primarily in the substantia nigra. The disease causes motor deficiencies, which present as rigidity, tremors and dementia in humans. Rotenone is an insecticide that causes oxidative damage by inhibiting the function of the electron transport chain in mitochondria. It is also used to model Parkinson&#8217;s disease in the Drosophila. Flies have an inherent negative geotactic response, which compels them to climb upwards upon being startled. It has been established that rotenone causes early mortality and locomotion defects that disrupt the flies&#8217; ability to climb after they have been tapped downwards. However, the effect of rotenone on spontaneous movement is not well documented. This study outlines two sensitive, reproducible, and high throughput assays to characterize rotenone-induced deficiencies in short-term startle-induced locomotion and long-term spontaneous locomotion in Drosophila. These assays can be conveniently adapted to characterize other Drosophila models of locomotion defects and efficacy of therapeutic agents.

Methods to Characterize Spontaneous and Startle-induced Locomotion in a Rotenone-induced Parkinson's Disease Model of Drosophila

Parkinson&#8217;s disease is a neurodegenerative disorder that results from the degeneration of dopaminergic neurons in the central nervous system, causing locomotion defects. Rotenone models Parkinson&#8217;s disease in Drosophila. This paper outlines two assays that characterize both spontaneous and startle-induced locomotion deficiencies caused by rotenone.

Metodi di caratterizzare spontanea e startle indotta Locomozione in un rotenone-indotta malattia di Parkinson Modello di<em&gt; Drosophila</em

Parkinson&#8217;s disease is a neurodegenerative disorder that results from the degeneration of dopaminergic neurons in the central nervous system, ...

Acrylic Resin Molding Based Head Fixation Technique in Rodents

Head fixation is a technique of immobilizing animal's head by attaching a head-post on the skull for rigid clamping. Traditional head fixation requires surgical attachment of metallic frames on the skull. The attached frames are then clamped to a stationary platform resulting in immobilization of the head. However, metallic frames for head fixation have been technically difficult to design and implement in general laboratory environment. In this study, we provide a novel head fixation method. Using a custom-made head fixation bar, head mounter is constructed during implantation surgery. After the application of acrylic resin for affixing implants such as electrodes and cannula on the skull, additional resins applied on top of that to build a mold matching to the port of the fixation bar. The molded head mounter serves as a guide rails, investigators conveniently fixate the animal&#8217;s head by inserting the head mounter into the port of the fixation bar. This method could be easily applicable if implantation surgery using dental acrylics is necessary and might be useful for laboratories that cannot easily fabricate CNC machined metal head-posts.

Traditional head fixation techniques have used metallic frames attached on the skull as an interface for head fixation apparatus. This protocol demonstrates a frameless, acrylic resin molding based head fixation technique for behavioral tasks in rodents.

Acrilico Resina Molding Based Testa tecnica di fissazione in Roditore

Head fixation is a technique of immobilizing animal's head by attaching a head-post on the skull for rigid clamping. Traditional head fixation requires ...

Hydraulic Extrusion of the Spinal Cord and Isolation of Dorsal Root Ganglia in Rodents

Traditionally, the spinal cord is isolated by laminectomy, i.e. by breaking open the spinal vertebrae one at a time. This is both time consuming and may result in damage to the spinal cord caused by the dissection process. Here, we show how the spinal cord can be extruded using hydraulic pressure. Handling time is significantly reduced to only a few minutes, likely decreasing protein damage. The low risk of damage to the spinal cord tissue improves subsequent immunohistochemical analysis. By performing hydraulic spinal cord extrusion instead of traditional laminectomy, the rodents can further be used for DRG isolation, thereby lowering the number of animals and allowing analysis across tissues from the same rodent. We demonstrate a consistent method to identify and isolate the DRGs according to their localization relative to the costae. It is, however, important to adjust this method to the particular animal used, as the number of spinal cord segments, both thoracic and lumbar, may vary according to animal type and strain. In addition, we illustrate further processing examples of the isolated tissues.

Here, we present a protocol for hydraulic extrusion of the spinal cord as well as identification and isolation of specific dorsal root ganglia (DRGs) in the same rodent. Compared to standard spinal cord isolation methods, this method is significantly faster and reduces the risk of tissue damage.

Estrusione idraulica del midollo spinale e isolamento dei gangli dorsali nei roditori

Traditionally, the spinal cord is isolated by laminectomy, i.e. by breaking open the spinal vertebrae one at a time. This is both time consuming and may ...