In questo modello ai ratti o ai topi è stato dato cibo e acqua ad libitum. Il Texas A&M University Baylor College of Dentistry Institutional Animal Care and Use Committee ha approvato tutti i protocolli sperimentali. Di seguito le impostazioni specifiche sono mostrate in corsivo e vengono utilizzate specificamente per il modello di artrite TMJ del ratto. I topi possono anche essere utilizzati in questo modello e possono essere utilizzati anche il dolore alternativo ai denti e i modelli animali del dolore orofacciale miogenico42,43.
1. Impostazioni software
<ol><li>Caricare il software Animal Monitor per le unità di alimentazione sul computer.</li>
	<li>Il software Animals Monitor viene ora aperto facendo clic sull'icona e sotto la selezione del menu del file scegli l'opzione pull-down "configurazione".</li>
	<li>Nella finestra "Configurazione monitoraggio animali" deselezionare la casella intitolata "Input pellet consegnato" (Figura 1A). Nota: questa casella viene solitamente selezionata in fabbrica per impostazione predefinita. Deselezionare questa opzione. Una volta che lo sperimentatore deseleziona questa opzione, i risultati vengono registrati mediante rimozione di un pellet dal trogolo piuttosto che quando viene erogato un pellet. Nota: quando la casella "Denominazione automatica file" è selezionata, il software denomina automaticamente i file (Figura 1A). Questa casella viene in genere selezionata in fabbrica per impostazione predefinita.</li>
	<li>Impostare le luci del timer per accendersi alle 06:00 (6:00) e spegnersi alle 20:00 (20:00). Nota: l'hardware per le unità di alimentazione è stato modificato in modo che le luci all'interno delle scatole non siano controllate dal software ma siano cablate invece a un timer isolato di 24 ore. Pertanto, la "House Light" indicata sul software di configurazione non era funzionale in questi esempi.</li>
	<li>Selezionate il menu a discesa Modifica (Edit) e scegliete Esperimento (Experiment). Viene visualizzata una finestra con il titolo "Box 01 -" (Figura 1B).</li>
	<li>Immettere il nome del file con cui i dati verranno salvati all'interno di questa finestra. Nota: se non viene immesso alcun nome di file, i file di dati verranno nominati automaticamente dal software. I dettagli dell'esperimento possono essere aggiunti in questa finestra e salvati con i file di dati. Le informazioni sulla finestra possono anche essere salvate e utilizzate per esperimenti successivi.</li>
	<li>Immettere un numero maggiore del tempo totale dell'esperimento nella casella di ingresso intitolata "Durata esperimento (giorni):". Nota: questo garantirà che il software salvi i dati fino al completamento dell'esperimento, un errore può essere nell'impostare questo valore troppo breve, il che impedirrà al software di registrare i dati anche se gli animali sono ancora nei moduli di alimentazione.</li>
	<li>Inserisci 24 nella casella di iscrizione intitolata "Numero di ore in un giorno". Nota: la lunghezza può essere modificata in base alle specifiche dello sperimentatore.</li>
	<li>Inserisci 10 nella casella intitolata "Criteri di fine periodo pasto (min):" Nota: per i ratti è stato definito un pasto utilizzando un criterio di fine pasto di 10 minuti basato su studiprecedenti 48 (cioè un pasto è stato bracketed prima e dopo per un periodo di 10 minuti di non assunto pellet) e la dimensione minima del pasto è stata fissata a tre pellet per pasto in questo pacchetto software.</li>
	<li>Immettere 45 nella confezione intitolata "Dimensioni pellet (mg)". Se un individuo voleva usare l'input dei mouse 20 all'interno di questa finestra.</li>
	<li>Per i ratti aggiungere pellet di chow roditore da 45 mg alla tramoggia del distributore dell'alimentatore. Nota: per i topi aggiungere pellet di chow roditore da 20 mg alla tramoggia.</li>
	<li>Nella sezione "Fase" della finestra Esperimento immettere il termine Giorno nel campo "Nome" e nel campo "# ore" digitare 24 (Figura 1B). Nota: sotto la sezione "Fase" ci sono due grandi campi aperti. Il primo campo aperto di grandi dimensioni verrà popolato dal testo immesso nei campi "Fase" e "Nome" precedenti.</li>
	<li>Il successivo campo aperto di grandi dimensioni avrà l'intestazione "Fase giorno" Invio nel campo intitolato "Nome" della parola Luce e immettere nel campo intitolato "Percentuale" il numero 60. Nota: questo testo immesso popolerà il campo grande di seguito.</li>
	<li>Immettere quindi nel campo "Nome" la parola Scuro e immettere nel campo "Percentuale" il numero 40. Nota: con queste voci il 60% della giornata sarà attribuito alla fase di luce e il 40% sarà attribuito alla fase oscura. Quando il software calcola i modelli di pasto, verranno utilizzate queste informazioni. Queste impostazioni tipiche delle femmine in bicicletta che vengono tenute su un ciclo chiaro / scuro 14:10.</li>
	<li>Selezionare il pulsante "Imposta tutte le caselle in questo modo". Salvare queste informazioni e quindi premere OK.</li>
	<li>Viene visualizzata la schermata "Start Boxes", selezionare gli alimentatori da attivare e premere OK (Figura 1C).</li>
	<li>Successivamente verranno visualizzate le finestre di run-time di Animal Monitor con i dati del modello di pasto (Figura 1D). Nota: monitorare e registrare il "# di Pellets Dispensato" da questa finestra per determinare lo stato attuale del topo. Un topo maschio sano del peso di circa 300 g mangia in genere tra 300-800 45 mg di pellet al giorno.</li>
	<li>I file vengono generati giornalmente e salvati automaticamente con un oggetto . CSV. Apri questi file per recuperare i dati del modello di pasto come l'assunzione di cibo, il numero di pasti, la durata del pasto, le dimensioni del pasto o l'intervallo intermeale. Gli intervalli per questi modelli di pasto possono essere calcolati per l'intera giornata o per una fase del giorno come la fase Buio e Luce. Come notato sopra, le impostazioni sono per un ciclo chiaro /scuro 14:10. Anche i dati grezzi di quando ogni pellet è stato rimosso dal trogolo vengono registrati come grezzi. CSV. Nota: nelle versioni precedenti del software non viene utilizzata una dimensione minima del pasto di 3 pellet nei calcoli per la generazione di . CSV.  Inoltre, per ottenere la durata media del pasto utilizzando il software precedente è necessario sottrarre 10 minuti dai valori nella colonna Durata media pasto di . CSV. Quando il software è in funzione, l'operatore può selezionare manualmente l'opzione del menu a discesa del file e selezionare quotidianamente "salva dati grezzi". In questo modo i dati grezzi verranno risparmiati per un periodo di 24 ore anziché per l'intero esperimento. Questi dati grezzi possono essere elaborati da software alternativi a discrezione dell'utente. Nota: nei risultati mostrati abbiamo utilizzato un software alternativo per includere una dimensione minima del pasto di 3 pellet.</li>
</ol>2. Saggio sulla durata del pasto
<ol><li>Posizionare i singoli ratti nelle camere attenuanti dal suono dotate di alimentatori a pellet attivati dal computer photobeam. Nota: in queste unità di alimentazione ci sono bottiglie d'acqua graduate e padelle di scarto in cui è posto un foglio di carta assorbente spessa. Nella tramoggia dell'alimentatore è possibile aggiungere pellet di chow roditore da 45 mg per ratti o 20 mg di pellet di chow roditore per topi. I pellet di Chow vengono erogati in una mangiatoia a forma di V e nella parte inferiore di questo trogolo c'è un photobeam. Un pellet erogato nel trogolo verrà rilevato rompendo questo photobeam. Una volta che un topo rimuove questo pellet dall'alimentatore attraverso il photobeam viene ripristinato e questo segnala al computer di far cadere un altro pellet. Il ripristino del photobeam attiva anche il computer per registrare la data e l'ora e mantiene un conteggio in esecuzione dei pellet erogati. Questo conteggio di pellet viene quindi analizzato per determinare l'assunzione di cibo, il numero di pasti, la durata del pasto, le dimensioni del pasto o l'intervallo intermeale durante qualsiasi parte della giornata utilizzando il software Med Assoc. Ancora una volta il grezzo . Il file di dati CSV può essere analizzato da softwareesterno 39,40,49-51.</li>
	<li>Registrare il numero totale di pellet consumati, la quantità di acqua consumata e il peso degli animali per discernere la salute generale dei ratti durante la sperimentazione.</li>
	<li>Risciacquare le bottiglie d'acqua e riempire con acqua fresca ogni giorno e aggiungere chow alla tramoggia dell'alimentatore quando necessario.</li>
	<li>Scaricare quotidianamente la padella dei rifiuti e la carta assorbente spessa sotto la gabbia e soffiare quotidianamente la polvere dalla parte mobile dell'alimentatore utilizzando aria ad alta pressione. Nota: sono necessarieattrezzature di protezione individuale (ad esempio camici, guanti, maschere e maschere).</li>
	<li>Rimuovere pavimenti, padelle di scarto e bottiglie d'acqua dopo il completamento dell'esperimento e lavare questi componenti. Inoltre, rimuovere l'elettronica di alimentazione dal lavaggio della crema a mano o in lavastoviglie.</li>
</ol>3. Induzione dell'artrite TMJ
<ol><li>Posizionare gli animali negli alimentatori almeno 4 giorni prima della sperimentazione. Nota: questi dati verranno segnalati come preeti per ottenere un comportamento di alimentazione di base. Quindi gli animali vengono rimossi dall'alimentatore per il trattamento. Un tipo di trattamento era quello di indurre un TMJ artritico. Per questo modello i ratti vengono iniettati con coadiuvante completo di Freund (CFA) alle 08:00(cioè all'inizio della fase di luce) dopo che i ratti sono stati anestetizzati con isoflurane (flusso del 5%).</li>
	<li>Iniettare 250 mg di CFA in 50 L bilateralmente nello spazio periarticolare di ogni TMJ. Nota: nell'esempio(figura 2) 250 mg di CFA in 50 L sono stati iniettati in ogni TMJ, ma dosi fino a 10 mg in volumi di soli 15 μl sono efficaci per periodi di tempo più brevi52.</li>
	<li>Ratti di controllo iniettati TMJ con 50 L dello 0,9% di soluzione salina. Nota: tutti gli animali erano mobili entro 5 minuti o meno dopo l'induzione dell'anestesia. Nel caso in cui una dose minore di CFA sia somministrata in un volume minore, i ratti di controllo riceverebbero lo stesso volume di soluzione salina.</li>
</ol>

Non c'è nulla da rivelare.

I pazienti TMJ con dolore orofacciale riportano un aumento del dolore con un aumento del tempo di masticazione, in modo tale che il ciclo di masticazione si allunga più a lungo l'individuo hamasticato 45,53-56. Il nostro saggio comportamentale consente test simili su ratti e topi quando si misura la durata del pasto39. Un recente studio inedito ha suggerito che il test del filamento von Frey aveva una maggiore sensibilità rispetto alle misurazioni della durata dei pasti, mostrando un cambiamento s...

I modelli animali sono stati utilizzati per studiare il dolore e la nocicezione associati a danni orofacciale eo infiammazione 1,2, ma la mancanza di modelli animali appropriati si traduce in una comprensione incompleta dei meccanismi. Sebbene i modelli attuali ci aiutino a comprendere vari meccanismi coinvolti nel dolore orofacciale acuto e cronico, ci sono punti di forza e di debolezza in questi modelli animali.
Molti modelli misurano le risposte nocicettive comportamentali per brevi durate. La toelettatura del viso è una risposta comportamentale nota dopo la costrizione dei nervifacciali 3. Altri studi hanno misurato lo sfregamento facciale con la fronte ipsilaterale o la parte posteriore, nonché, il flinching della testa dopo aver somministrato iniezioni di formalina nell'articolazione temporomandibolare (TMJ) onel labbro 4-7. Le latenze di astinenza della testa sono un altro modello per misurare il comportamento nocicettivo in cui un misuratore di analgesia del colpo di coda modificato viene utilizzato per quantificare la risposta nocicettiva (cioè il ritiro della testa) dopo aver applicato calore al tampone di vibrisse rasato di unratto 8. L'attività muscolare digastrica e masseter è stata anche registrata come correlata del dolore dopo le iniezioni di glutammato nel TMJ9. Un altro studio ha misurato i cambiamenti nei parametri del sonno per valutare le risposte nocicettive nei ratti maschi e femmine con un TMJ infiammato, questi parametri includevano latenza del sonno, movimento rapido degli occhi (REM), percentuale di sonno non REM e percentuale di sonno REM10. La maggior parte dei modelli animali che misurano le risposte nocicettive comportamentali utilizzano un breve lasso di tempo, cioè da minuti a ore al giorno11-14. Inoltre, la maggior parte dei test sui modelli animali avviene durante la fase di luce e in un animale notturno, come un topo, questo può causare stress che può confondere i risultati nocicettivi15-18. I suddetti saggi misurano la risposta nocicettiva in diverse condizioni orofacciali, ma per brevi periodi e quindi possono essere utilizzati solo per studiare disturbi acuti. Un saggio alternativo ha usato l'espressione facciale come misura della nocicezione di durata moderata, ma questa metodologia può essere soggettiva19.
Per valutare la nocicezione orofacciale persistente o cronica alcuni hanno utilizzato l'applicazione di un filamento di von Frey sulla superficie della pelle per valutare la sensibilità meccanica degli animali sottoposti a costrizione nervosa o infiammazione TMJ3,20. 2009 ha misurato le risposte di astinenza utilizzando monofilamenti graduati a seguito di iniezioni di CFA nel muscolo masseter dei ratti 21,22. Yamazaki et al. Sfortunatamente, questi saggi comportamentali nocicettivi coinvolgono la moderazione animale, che produce ormoni dello stress, apprendimento o comportamenti alternativi che possono interferire con i risultati misurati.
I modelli per misurare la nocicezione nei denti utilizzano il riflesso di apertura della mascella, ma questo metodo può essere inaffidabile23 o impreciso24. L'attività elettromiografica è stata utilizzata per misurare lanocicezione dentale 25, ma questo metodo richiede tipicamente che l'animale sia incosciente, anche se in uno studio il nocice dentale è stato studiato nei ratti che simuovono liberamente 26. Nel 2008, Khan ha studiato la relazione tra nocicezione dentale e funzione masticatoria usando un misuratore dideformazione sensibile 27, ma questo modello di durata del morso richiede di trattenere l'animale dalla normale attività 28. La forza del morso è una misura affidabile del dolore ai denti nell'uomo, ma poiché i ratti richiedono allenamento e / o moderazione per misurare la forza del morso viene introdotta una fonte di stress che può produrre risultati con discutibile significato fisiologico29-31
Alcune limitazioni di moderazione e stress possono essere superate utilizzando un progetto operante per valutare i comportamenti nocicettivi. Un modello operistico utilizza l'evitamento di una temperatura scomoda per valutare e caratterizzare la nocicezione orofacciale32-35. Questo modello di conflitto di ricompensa si basa su una ricompensa di latte zuccherato per indurre il roditore a posizionare volontariamente il viso contro una sonda termica riscaldatao raffreddata 34,36. Tuttavia, il test richiede l'addestramento degli animali, ma una forza del saggio è che i dati vengono raccolti in modo automatizzato.
Ancora un altro modello animale ha usato la disfunzione rosicchiata indotta da nocicezione come indice di nocicezione orofacciale37. Tuttavia, il roditore è confinato in un tubo e la sua unica fuga è rosicchiare attraverso un tassello per uscire. Un vantaggio di questo modello è che misura la funzione mascellare dopo lesioni acute o croniche alla mascella nei topi. Tuttavia, il roditore è confinato, il che aggiunge un comportamento concorrente alternativo confondente, cioè la fuga, che sarebbe stressante e quindi potrebbe influenzare i risultati del saggio di nocicezione.
La durata del pasto è stata utilizzata per misurare la nocicezione negli animali con artrite TMJ38-41,esposizione alla polpadentale 42edanni muscolari 43. Un roditore che ha sperimentato la nocicezione orofacciale ha mangiato più lentamente dopo che l'animale ha iniziato un pasto. I pazienti che soffrono di dolore TMJ hanno anche bisogno di più tempo per masticare il loro cibo e la lunghezza del ciclo si accorcia quando il dolore TMJè diminuito di 44-46. L'allungamento della durata del pasto quando è presente dolore TMJ dovrebbe essere un "comportamento di guardia", definito operativamente come comportamento nocicettivo47.
La durata del pasto misura la nocicezione TMJ utilizzando un metodo non invasivo per un massimo di 19 giorni nei ratti maschi e femmine e 6 giorni (periodo più lungo testato) nei topi maschi e potrebbe essere descritto come un marcatore biologico dinocicezione 38-41. A sostegno del fatto che la durata del pasto misura le risposte nocicettive, la nocicezione può essere ridotta mediante intervento farmacologico che fa sì che la durata del pasto dell'animale ritornialla normalità di 38,40,41. Ciò è stato confermato anche quando i neuroni nocicettivi sono stati distrutti usando la capsaicina; dopo la distruzione nervosa la durata della farina animale non è stata aumentata in seguito all'iniezione di CFA nel TMJ 40.
Di seguito è riportato il protocollo su come ottenere e analizzare statisticamente i dati sulla durata dei pasti.

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

meal duration as a measure of orofacial nociceptive responses in rodents

Un allungamento della durata del pasto può essere utilizzato per misurare un aumento dell'iperalgesia meccanica orofacciale con somiglianze con il comportamento di guardia degli esseri umani con dolore orofacciale. Per misurare la durata dei pasti, i ratti sfrenati vengono continuamente tenuti in moduli di alimentazione computerizzati attenuati dal suono per giorni o settimane per registrare il comportamento di alimentazione. Queste camere attenuanti dal suono sono dotate di distributori di pellet di chow. Il distributore ha un trogolo a pellet con un fotobombe posto nella parte inferiore del trogolo e quando un roditore rimuove un pellet dall'alimentatore attraverso questo fascio non è più bloccato, segnalando al computer di far cadere un altro pellet. Il computer registra la data e l'ora in cui i pellet sono stati prelevati dal trogolo e da questi dati lo sperimentatore può calcolare i parametri del pasto. Nel calcolo dei parametri delle farine è stato definito un pasto in base al lavoro precedente ed è stato fissato a 10 minuti (in altre parole quando l'animale non mangia per 10 minuti che sarebbe la fine del pasto dell'animale) anche la dimensione minima del pasto è stata fissata a 3 pellet. La durata del pasto, il numero di pasti, l'assunzione di cibo, le dimensioni del pasto e l'intervallo tra i pasti possono quindi essere calcolati dal software per qualsiasi periodo di tempo che l'operatore desidera. Tra i parametri di alimentazione che possono essere calcolati, la durata del pasto si è dimostrata un marcatore biologico continuo non invasivo della nocicezione orofacciale nei ratti maschi, nei topi e nei ratti femmine. Le misurazioni della durata dei pasti sono quantitative, non richiedono formazione o manipolazione animale, richiedono partecipazione corticale e non competono con altri comportamenti indotti sperimentalmente. Questi fattori distinguono questo saggio da altri metodi operanti o riflessi per la registrazione della nocicezione orofacciale.

La durata del pasto è una correlanza comportamentale del dolore orofacciale e le misurazioni della durata dei pasti sono state applicate agli animali con artrite TMJ (Figura 2) e carie(Figura 3). In un esperimento, i ratti hanno avuto artrite TMJ dopo aver somministrato un'elevata dose di CFA di 250 mg e questo trattamento ha indotto un aumento significativo della durata del pasto per 19 giorni(figura 2). Una dose inferiore di CFA (10 mg) iniettata in ciascun giunto TMJ...

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Meal Duration as a Measure of Orofacial Nociceptive Responses in Rodents

Un allungamento della durata del pasto rappresenta il comportamento nocicettivo orofacciale nei roditori simile al comportamento di guardia degli esseri umani con dolore orofacciale. Mangiare è un comportamento che non richiede alcun allenamento o manipolazione animale, richiede partecipazione corticale e non è in competizione con altri comportamenti indotti sperimentalmente, distinguendo questo saggio da misurazioni alternative riflesse o operanti.

Durata del pasto come misura delle risposte nocicettive orofacciali nei roditori

A lengthening in meal duration can be used to measure an increase in orofacial mechanical hyperalgesia having similarities to the guarding behavior of ...

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Research

JoVE Journal

Behavior

7.5K Views.  Texas A&M University Baylor College of Dentistry. Un allungamento della durata del pasto rappresenta il comportamento nocicettivo orofacciale nei roditori simile al comportamento di guardia degli esseri umani con dolore orofacciale. Mangiare è un comportamento che non richiede alcun allenamento o manipolazione animale, richiede partecipazione corticale e non è in competizione con altri comportamenti indotti sperimentalmente, distinguendo questo saggio da misurazioni alternative riflesse o operanti.

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Using Chronic Social Stress to Model Postpartum Depression in Lactating Rodents

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

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

Utilizzando cronica stress sociale a modello depressione post-partum in lattazione Roditore

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Ricerca

Comportamento

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

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

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L&#39;utilizzo del dispositivo di valutazione del dolore orofacciale operante (opad) per misurare i cambiamenti nel comportamento nocicettivo

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The Crossmodal Congruency Task as a Means to Obtain an Objective Behavioral Measure in the Rubber Hand Illusion Paradigm

The rubber hand illusion (RHI) is a popular experimental paradigm. Participants view touch on an artificial rubber hand while the participants' own hidden hand is touched. If the viewed and felt touches are given at the same time then this is sufficient to induce the compelling experience that the rubber hand is one's own hand. The RHI can be used to investigate exactly how the brain constructs distinct body representations for one's own body. Such representations are crucial for successful interactions with the external world. To obtain a subjective measure of the RHI, researchers typically ask participants to rate statements such as "I felt as if the rubber hand were my hand". Here we demonstrate how the crossmodal congruency task can be used to obtain an objective behavioral measure within this paradigm.
The variant of the crossmodal congruency task we employ involves the presentation of tactile targets and visual distractors. Targets and distractors are spatially congruent (i.e. same finger) on some trials and incongruent (i.e. different finger) on others. The difference in performance between incongruent and congruent trials - the crossmodal congruency effect (CCE) - indexes multisensory interactions. Importantly, the CCE is modulated both by viewing a hand as well as the synchrony of viewed and felt touch which are both crucial factors for the RHI.
The use of the crossmodal congruency task within the RHI paradigm has several advantages. It is a simple behavioral measure which can be repeated many times and which can be obtained during the illusion while participants view the artificial hand. Furthermore, this measure is not susceptible to observer and experimenter biases. The combination of the RHI paradigm with the crossmodal congruency task allows in particular for the investigation of multisensory processes which are critical for modulations of body representations as in the RHI.

We demonstrate how an objective measure can be employed in the widely employed rubber hand illusion paradigm. This measure is obtained by modifying the well-established crossmodal congruency task. This task allows the investigation of multisensory processes which are critical for modulations of body representations as in the rubber hand illusion.

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

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

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

La Task attenzionale Set Shifting: una certa flessibilità cognitiva nei topi

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

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

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Un metodo per Remotely Silencing Neural Activity in Roditore Durante Fasi discreti di apprendimento

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A Protocol of Manual Tests to Measure Sensation and Pain in Humans

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The goal of this procedure is to demonstrate a battery of quantitative techniques for sensory and pain measurement in humans. The equipment and techniques described are commonly found in pain clinics or are easy to obtain.

Un protocollo di test manuali misurare Sensation e il dolore negli esseri umani

Numerous qualitative and quantitative techniques can be used to test sensory nerves and pain in both research and clinical settings. The current study ...

Psychophysical Tracking Method to Measure Taste Preferences in Children and Adults

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

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

Psicofisico monitoraggio metodo per misurare preferenze alimentari nei bambini e adulti

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

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

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

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

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

Alimentazione dispositivo Sperimentazione (FED): Costruzione e validazione di un dispositivo Open-source per la misurazione assunzione di cibo nei roditori

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

Noninvasive, High-throughput Determination of Sleep Duration in Rodents

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

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

Determinazione non invasiva, High-throughput di durata di sonno in roditori

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

Simultaneous Recordings of Cortical Local Field Potentials and Electrocorticograms in Response to Nociceptive Laser Stimuli from Freely Moving Rats

Electrocortical responses, elicited by laser heat pulses that selectively activate nociceptive free nerve endings, are widely used in many animal and human studies to investigate the cortical processing of nociceptive information. These laser-evoked brain potentials (LEPs) consist of several transient responses that are time-locked to the onset of laser stimuli. However, the functional properties of the LEP responses are still largely unknown, due to the lack of a sampling technique that can simultaneously record neural activities at the surface of the cortex (i.e., electrocorticogram [ECoG] and scalp electroencephalogram [scalp EEG]) and inside the brain (i.e., local field potential [LFP]). To address this issue, we present here an animal protocol using freely moving rats. This protocol is composed of three main procedures: (1) animal preparation and surgical procedures, (2) a simultaneous recording of ECoG and LFP in response to nociceptive laser stimuli, and (3) data analysis and feature extraction. Specifically, with the help of a 3D-printed protective shell, both ECoG and LFP electrodes implanted on the rat&#39;s skull were securely held together. During data collection, laser pulses were delivered on the rat&#39;s forepaws through gaps in the bottom of the chamber when the animal was in spontaneous stillness. Ongoing white noise was played to avoid the activation of the auditory system by the laser-generated ultrasounds. As a consequence, only nociceptive responses were selectively recorded. Using the standard analytical procedures (e.g., band-pass filtering, epoch extraction, and baseline correction) to extract stimulus-related brain responses, we obtained results showing that LEPs with a high signal-to-noise ratio were simultaneously recorded from ECoG and LFP electrodes. This methodology makes the simultaneous recording of ECoG and LFP activities possible, which provides a bridge of electrocortical signals at the mesoscopic and macroscopic levels, thereby facilitating the investigation of nociceptive information processing in the brain.

We developed a technique that simultaneously records both electrocorticography and local field potentials in response to nociceptive laser stimuli from freely moving rats. This technique helps establish a direct relationship of electrocortical signals at the mesoscopic and macroscopic levels, which facilitates the investigation of nociceptive information processing in the brain.

Registrazioni simultanee di potenziali di campo locale corticale ed Electrocorticograms in risposta a stimoli nocicettivi Laser da liberi di muoversi

Electrocortical responses, elicited by laser heat pulses that selectively activate nociceptive free nerve endings, are widely used in many animal and ...