Grazie a Mauricio R. Delgado, Stephanie R. Potts e William T. McCuddy. L'acquisizione dei dati rappresentativi è stata supportata dal finanziamento da parte dell'Istituto nazionale per l'abuso di droghe alla MRD (R01DA027764)

1. Creazione CPAW
Nota: il CPAW è versatile nei suoi componenti e nella sua costruzione. Sebbene questo protocollo rappresenti l'approccio adottato dall'autore, sono possibili approcci alternativi.
<ol><li>Apporre da due a tre pezzi di Velcro (ciascuno circa 4 in x 1 in) a ciascuno dei due gelpac (6 in x 12 di dimensioni) usando cemento di gomma, ugualmente distanziato. Lasciare asciugare 24 ore su 24.</li>
	<li>Ottenere un pezzo di tessuto spesso circa 12 x 16 di dimensioni, piegare a metà longitudinalmente. L'esempio 6 in x 12 in gelpacs correrà longitudinalmente lungo ogni metà interna del tessuto piegato.</li>
	<li>Apporre il lato complementare di ogni pezzo Velcro (dal passo 1.1) ai lati interni del tessuto, distanziato in modo che corrispondano al posizionamento del Velcro sui gelpac. Possono essere utilizzati cemento o ago e filo di gomma. Ciò consentirà di rimuovere facilmente i gelpac per la pulizia e riattaccarlo per la conservazione.</li>
	<li>Ottenere due pezzi più grandi di Velcro (circa 2 in x 10 in). separare. Tagliare un lato a circa un quarto delle sue dimensioni originali (e scartare il resto) mantenendo l'altro al 2 in x 10 originale.</li>
	<li>Apporre il piccolo pezzo di Velcro sulla parte anteriore e posteriore della porzione esterna del tessuto sullo stesso lato. Infine, apporre la parte più lunga del Velcro alle posizioni analoghe sulla parte esterna del lato opposto del tessuto. Una volta completato questo, dovrebbe essere possibile avvolgere il tessuto intorno all'avambraccio e alla mano e fissarlo in posizione utilizzando le cinghie Velcro' .</li>
</ol>2. Precauzioni di utilizzo e sicurezza CPAW
<ol><li>Informare i partecipanti agli studi che utilizzano CPAW più volte, durante il consenso e prima dell'amministrazione CPAW, che sono liberi di ritirare e terminare la procedura in qualsiasi momento. Si raccomandano tre istruzioni di prelievo discrete. Inoltre, preparati a terminare la procedura se il partecipante diventa in difficoltà.</li>
	<li>Esempio di testo didattico: "In questo studio, potremmo chiederti di partecipare a una procedura di stress che prevede di posizionare un involucro del braccio fatto di gelpac freddi sul braccio per un periodo di tempo. L'involucro è progettato per essere stressante e sarà quindi altamente scomodo. È importante che tu capisca che è tuo diritto terminare la procedura e sperimentare in qualsiasi momento per qualsiasi motivo, indipendentemente dal fatto che l'involucro del braccio sia attualmente sul braccio o meno. Per farlo una volta nella risonanza prima di me, puoi dirmi verbalmente, puoi calciare il piede vigorosamente, o se necessario puoi usare la palla di emergenza che ti daremo. Capisci? Sei disposto a continuare?". Successivamente, si consiglia di ricordare al partecipante altre due volte prima della risonanza con l'affermazione , "Ricorda, rimuoveremo l'involucro del braccio e porremo fine all'esperimento su tua richiesta in qualsiasi momento".</li>
	<li>Conservare cpaw in un congelatore con una temperatura attentamente monitorata. Se il congelatore non può essere impostato a una temperaturaspecifica (ad esempio tra 0-5 °C) ed è inferiore a 0 °C, lasciare che il CPAW si caldi a una temperatura sicura (non meno di 0 °C) dopo averlo rimosso dallo stoccaggio. In caso contrario, esiste il potenziale per un partecipante di sperimentare un'ustione a freddo.</li>
	<li>Prima di utilizzare CPAW, coprire i gelpac con uno strato di lamiere di plastica per evitare il contatto diretto tra i gelpac e la pelle del partecipante. Misurare la temperatura superficiale di ogni gelpac (coperto dalla lamiera di plastica) utilizzando un termometro a infrarossi in due o tre posizioni lungo la sua lunghezza per garantire una temperatura sicura. Se la temperatura è troppo bassa, lasciare più tempo per passare e misurare di nuovo.</li>
	<li>Quando viene raggiunta la temperatura desiderata, avvolgere CPAW intorno all'avambraccio dei partecipanti e apporre a mano in posizione con le suddette cinghie Velcro sopra. Lasciare CPAW in posizione per il periodo di tempo desiderato (si consiglia 2 min). Rimuoverlo immediatamente su richiesta del partecipante o trascorso tale tempo.</li>
</ol>

<ol>
	<li>Sinha, R., Garcia, M., Paliwal, P., Kreek, M. J., Rounsaville, B. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stress-Induced+Cocaine+Craving+and+Hypothalamic-Pituitary-Adrenal+Responses+Are+Predictive+of+Cocaine+Relapse+Outcomes.">Stress-Induced Cocaine Craving and Hypothalamic-Pituitary-Adrenal Responses Are Predictive of Cocaine Relapse Outcomes.</a> Arch. Gen. Psychiatry. 63 (3), 324-331 (2006).</li><li>Dias-Ferreira, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chronic+stress+causes+frontostriatal+reorganization+and+affects+decision-making.">Chronic stress causes frontostriatal reorganization and affects decision-making.</a> Science. 325, 621-625 (2009).</li><li>Schwabe, L., Wolf, O. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stress-induced+modulation+of+instrumental+behavior:+from+goal-directed+to+habitual+control+of+action.">Stress-induced modulation of instrumental behavior: from goal-directed to habitual control of action.</a> Behav. Brain Res. 219, 321-328 (2011).</li><li>Lovallo, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+cold+pressor+test+and+autonomic+function:+a+review+and+integration.">The cold pressor test and autonomic function: a review and integration.</a> Psychophysiology. 12, 268-282 (1975).</li><li>Ulrich-Lai, Y. M., Herman, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neural+regulation+of+endocrine+and+autonomic+stress+responses.">Neural regulation of endocrine and autonomic stress responses.</a> Nat. Rev. Neurosci. 10, 397-409 (2009).</li><li>Cannon, W. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Bodily changes in pain, hunger, fear, and rage: An account of recent researches into the function of emotional excitement. , (1915).</li><li>Lupien, S. J., Maheu, F., Tu, M., Fiocco, A., Schramek, T. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effects+of+stress+and+stress+hormones+on+human+cognition:+Implications+for+the+field+of+brain+and+cognition.">The effects of stress and stress hormones on human cognition: Implications for the field of brain and cognition.</a> Brain Cogn. 65, 209-237 (2007).</li><li>Herman, J. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Central+mechanisms+of+stress+integration:+hierarchical+circuitry+controlling+hypothalamo-pituitary-adrenocortical+responsiveness.">Central mechanisms of stress integration: hierarchical circuitry controlling hypothalamo-pituitary-adrenocortical responsiveness.</a> Front. Neuroendocrinol. 24, 151-180 (2003).</li><li>Hines, E. A., Brown, G. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+standard+stimulus+for+measuring+vasomotor+reactions:+Its+application+in+the+study+of+hypertension.">A standard stimulus for measuring vasomotor reactions: Its application in the study of hypertension.</a> Proc. Staff Meet. Mayo Clin. 7, 332-335 (1932).</li><li>Loyke, H. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cold+pressor+test+as+a+predictor+of+the+severity+of+hypertension.">Cold pressor test as a predictor of the severity of hypertension.</a> South Med. J. 88, 300-304 (1995).</li><li>Buchanan, T. W., Tranel, D., Adolphs, 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+memory+retrieval+correlates+with+individual+differences+in+cortisol+response+but+not+autonomic+response.">Impaired memory retrieval correlates with individual differences in cortisol response but not autonomic response.</a> Learn. Mem. 13, 382-387 (2006).</li><li>Duncko, R., Johnson, L., Merikangas, K., Grillon, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Working+memory+performance+after+acute+exposure+to+the+cold+pressor+stress+in+healthy+volunteers.">Working memory performance after acute exposure to the cold pressor stress in healthy volunteers.</a> Neurobiol. Learn. Mem. 91, 377-381 (2009).</li><li>Cahill, L., Gorski, L., Le, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Enhanced+human+memory+consolidation+with+post-learning+stress:+interaction+with+the+degree+of+arousal+at+encoding.">Enhanced human memory consolidation with post-learning stress: interaction with the degree of arousal at encoding.</a> Learn. Mem. 10, 270-274 (2003).</li><li>Duncko, R., Cornwell, B., Cui, L., Merikangas, K. R., Grillon, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Acute+exposure+to+stress+improves+performance+in+trace+eyeblink+conditioning+and+spatial+learning+tasks+in+healthy+men.">Acute exposure to stress improves performance in trace eyeblink conditioning and spatial learning tasks in healthy men.</a> Learn. Mem. 14, 329-335 (2007).</li><li>Lighthall, N. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gender+differences+in+reward-related+decision+processing+under+stress.">Gender differences in reward-related decision processing under stress.</a> Soc. Cogn. Affect Neurosci. 7, 476-484 (2011).</li><li>Schwabe, L., Wolf, O. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Socially+evaluated+cold+pressor+stress+after+instrumental+learning+favors+habits+over+goal-directed+action.">Socially evaluated cold pressor stress after instrumental learning favors habits over goal-directed action.</a> Psychoneuroendocrinology. 35, 977-986 (2010).</li><li>Porcelli, A. J., Delgado, M. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Acute+stress+modulates+risk+taking+in+financial+decision+making.">Acute stress modulates risk taking in financial decision making.</a> Psychol. Sci. 20, 278-283 (2009).</li><li>al'Absi, M., Petersen, K. L., Wittmers, L. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Adrenocortical+and+hemodynamic+predictors+of+pain+perception+in+men+and.">Adrenocortical and hemodynamic predictors of pain perception in men and.</a> 96, 197-204 (2002).</li><li>Smeets, T., Otgaar, H., Candel, I., Wolf, O. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=True+or+false?+Memory+is+differentially+affected+by+stress-induced+cortisol+elevations+and+sympathetic+activity+at+consolidation+and+retrieval.">True or false? Memory is differentially affected by stress-induced cortisol elevations and sympathetic activity at consolidation and retrieval.</a> Psychoneuroendocrinology. 33, 1378-1386 (2008).</li><li>McRae, A. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stress+reactivity:+biological+and+subjective+responses+to+the+cold+pressor+and+Trier+Social+stressors.">Stress reactivity: biological and subjective responses to the cold pressor and Trier Social stressors.</a> Hum. Psychopharmacol. 21, 377-385 (2006).</li><li>Kirschbaum, C., Pirke, K. M., Hellhammer, D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+'Trier+Social+Stress+Test'--a+tool+for+investigating+psychobiological+stress+responses+in+a+laboratory+setting.">The 'Trier Social Stress Test'--a tool for investigating psychobiological stress responses in a laboratory setting.</a> Neuropsychobiology. 28, 76-81 (1993).</li><li>Kudielka, B. M., Hellhammer, D. H., Kirschbaum, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Social neuroscience: Integrating biological and psychological explanations of social behavior. , 56-83 (2007).</li><li>Dickerson, S. S., Kemeny, M. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Acute+stressors+and+cortisol+responses:+a+theoretical+integration+and+synthesis+of+laboratory+research.">Acute stressors and cortisol responses: a theoretical integration and synthesis of laboratory research.</a> Psychol. Bull. 130, 355-391 (2004).</li><li>Schwabe, L., Haddad, L., Schachinger, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=HPA+axis+activation+by+a+socially+evaluated+cold-pressor+test.">HPA axis activation by a socially evaluated cold-pressor test.</a> Psychoneuroendocrinology. 33, 890-895 (2008).</li><li>Smeets, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Introducing+the+Maastricht+Acute+Stress+Test+(MAST):+a+quick+and+noninvasive+approach+to+elicit+robust+autonomic+and+glucocorticoid+stress+responses.">Introducing the Maastricht Acute Stress Test (MAST): a quick and noninvasive approach to elicit robust autonomic and glucocorticoid stress responses.</a> Psychoneuroendocrinology. 37, 1998-2008 (2012).</li><li>Huettel, S. A., Song, A. W., McCarthy, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Functional Magnetic Resonance Imaging.. , (2008).</li><li>Porcelli, A. J., Lewis, A. H., Delgado, M. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Acute+stress+influences+neural+circuits+of+reward+processing.">Acute stress influences neural circuits of reward processing.</a> Front. Neurosci. 6, 157 (2012).</li><li>Pruessner, J. C., Kirschbaum, C., Meinlschmid, G., Hellhammer, D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Two+formulas+for+computation+of+the+area+under+the+curve+represent+measures+of+total+hormone+concentration+versus+time-dependent+change.">Two formulas for computation of the area under the curve represent measures of total hormone concentration versus time-dependent change.</a> Psychoneuroendocrinology. 28, 916-931 (2003).</li><li>Porcelli, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Acute+stress+influences+financial+decision+making.+In+M.+Mather+(Chair).">Acute stress influences financial decision making. In M. Mather (Chair).</a> How stress alters decision making. Symposium conducted at the meeting of the Assoc. Psychol. Sci. , (2010).</li><li>Levey, A. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Techniques in Psychophysiology.. , 597-628 (1980).</li><li>Mitchell, L. A., MacDonald, R. A., Brodie, E. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Temperature+and+the+cold+pressor+test.">Temperature and the cold pressor test.</a> J. Pain. 5, 233-237 (2004).</li></ol>

Gli autori non dichiarano alcun conflitto di interessi.

In questo articolo è stata dimostrata un'alternativa al tradizionale test del pressor freddo: l'involucro del braccio pressor freddo. Il CPAW è una procedura che produce risposte psicofisiosioiche e neuroendocrine allo stress paragonabili al CPT. In particolare,sono stati osservati forti aumenti dell'attivazionedel SAM (cioè ANS simpatico) e aumenti da lievi a moderatidell'attività dell'HPA(cioè del cortisolo). Cpaw può essere creato da una serie di componenti comunemente trovati, e serve come valida alternativa al CPT tradizionale (a base d'acqua). Un ulteriore vantaggio del CPAW è che può essere facilmente utilizzato in contesti di ricerca in cui potrebbe essere impraticabile, anche impossibile, utilizzare il CPT(ad esempio la risonanza assoluta).
Come accennato in precedenza, cpaw richiede ulteriori precauzioni di sicurezza oltre a quelle associate al CPT. I criteri di esclusione (ampiamente condivisi dal CPT) dovrebbero includere: orticaria fredda, malattia di Reynaud, aneurisma, gravidanza, storia di malattie cardiovascolari, diabete, malattia reumatologica cronica e anomalie della pressione sanguigna non trattate. Dato che il CPAW può potenzialmente essere raffreddato a temperature non sicure al di sotto di quelle dell'acqua liquida, una misurazione rigorosa della temperatura prima dell'applicazione è fondamentale per evitare il rischio di lesioni dei partecipanti. Poiché l'apparecchio è fisicamente fissato al braccio del partecipante, è essenziale chiarire in diversi punti che possono terminare la procedura in qualsiasi momento su loro richiesta. Inoltre, lo sperimentatore deve essere pronto a terminare la procedura se il partecipante diventa in difficoltà. Pertanto, la procedura richiede che il ricercatore sia vigile su più fronti.
Esistono diverse limitazioni nell'uso del CPAW. Ad esempio, nel contesto degli studi di mento 1000, può essere necessaria una risonanza prima di breve durata in quanto il fissaggio del CPAW a un braccio dei partecipanti potrebbe non essere possibile in una risonanza tura a foro lungo. Detto questo, adattare CPAW per l'uso su un piede o una gamba è fattibile e sarebbe compatibile con una configurazione a lungo foro. Anche la titolazione della temperatura CPAW a una temperatura altamente precisa è difficile. La ricerca indica che deviazioni anche di 2 °C sono associate a variazioni nel tempo di tolleranza e nelle valutazioni del dolore31. Per evitare questo, si consiglia l'uso di un congelatore che può essere raffreddato a una temperatura specifica. Inoltre, si consiglia di avere un secondo CPAW disponibile se il dispositivo verrà utilizzato più volte in stretta successione (per evitare che venga riscaldato oltre la temperatura desiderata). Sebbene nei risultati rappresentativi l'uso del CPAW non sia stato associato ad aumenti del movimento della testa, i ricercatori dovrebbero prestare particolare attenzione al movimento della testa nell'impostazione fMRI , specialmente se il CPAW viene applicato durante (piuttosto che prima) la scansione fMRI. Mentre le valutazioni soggettive dello stress, l'attivazione di HPA e SAM suggeriscono che cpaw è uno stressante efficace paragonabile al CPT tradizionale, la ricerca futura dovrebbe concentrarsi su un attentoconfronto dell'entità dell'attività hpa e SAM con quella evocata dal CPT tradizionale e di altri indici fisiologici (ad esempio frequenza cardiaca e pressione sanguigna).

L'esposizione allo stress è associata all'attivazione di due sistemi biologici stress-responsive: gli assi ipotalamo-ipofisi-surrenale (HPA) e simpato-adrenomedullare (SAM)5. Quando lo stress è di intensità sufficiente a interrompere l'equilibrio omeostatico di un organismo, il SAM innesca rapidamente una maggiore attività nel ramo simpatico del sistema nervoso autonomo (ANS). Ciò è associato al rilascio di catecolamine(ad esempio adrenalina e noradrenalina; CA) dal midollo surrenale e dai terminali nervosi simpatici. L'aumento dei livelli di queste sostanze chimiche eccitatorie è associato ad elevazioni della frequenza cardiaca e della pressione sanguigna che caratterizzano la classica risposta "fight-or-flight"6. Sebbene la successiva attivazione dell'ANS parasimpatico alla fine inibisca questa eccitazione, i neuroni CA ascendenti che si interfacciano con le strutture del tronco encefalico contribuiscono a rallentare l'attivazione dell'HPA attraverso l'ipotalamoe l'eventuale rilascio di glucocorticoide (cioè cortisolo nell'uomo) dalla corteccia surrenale7. Comprendere la relazione tra la modalità di stress e le dinamiche specifiche della risposta allo stress stesso sarà fondamentale man mano che la ricerca sulla relazione tra stress e i correlatineurali di vari processi psicologici (ad esempio memoria, apprendimento e processo decisionale) avanza.
Sono state sviluppate molteplici attività di induzione dello stress da utilizzare nella ricerca di laboratorio. In generale, questi possono essere classificati come sistemici (cioè rappresentano una risposta riflessiva a una minaccia direttaall'equilibrioomeostatico) o processivi/psicogenici (cioè richiedono l'elaborazione e la valutazione del proebrain prima dell'assunzione della risposta allo stress)8. In particolare, queste due distinte modalità di stress Si mentono associate a modelli differenziali di attivazione SAM e HPA. Il test del pressoro freddo (CPT) è un mezzo comune e ben convalidato per indurre stress sistemico che comporta l'immersione della mano dominante di un individuo nell'acqua ghiacciata (tipicamente tra 0-5 °C) per un periododi tempo 4,9,10. CPT è stato utilizzato in una vasta gamma di ricerche che esaminano l'influenza dello stresssulla memoria 11-13,sull'apprendimento 14e sul processo decisionale 15-17. Gli studi che utilizzano il CPT come mezzo di induzione dello stress hanno tuttavia prodotto risultati contrastanti in termini di reattività del cortisolo. Nel complesso sono stati osservati aumenti del cortisolo da lieve a moderato dopo il CPT13,18,19, anche se l'attivazione del MAS èrobusta e affidabile 4,20. Al contrario, gli stressanti di laboratorio processatori come il Trier Social Stress Task (TSST)21,22, durante il quale i partecipanti danno un discorso di 5 minuti seguito da 5 minuti di aritmetica mentale durante l'analisi e / o videoregistrato, sono stati associati a aumenti da due a tre volte del cortisolo23.
Per massimizzare sia l'attivazione del SAM che dell'HPA, alcuni ricercatori hanno adottato l'approccio di combinare CPT con componenti valutativi sociali simili a quelli presenti nella TSST. Ad esempio, nel test secpt (Cold Pressor Test) valutato socialmente viene chiesto di eseguire un CPT tradizionale durante la registrazione video e l'analisi da parte di unosperimentatore 24. Allo stesso modo, lo stress test acuto di Maastricht integra secpt con componenti aritmetiche pubbliche e mentali del TSST25. Sebbene questi approcci rappresentino un significativo passo avanti nella ricerca sullo stress, rimane importante esaminare l'influenza specifica, e potenzialmente dissociabile, dell'attivazione di SAM e HPA sui correlati neurali di comportamento, cognizione ed emozione. Sfortunatamente il CPT, che coinvolge l'acqua, è spesso poco pratico da eseguire in studi che coinvolgono la risonanza magnetica (MRI) a meno che non sia completato prima dell'ingresso nella risonanza magnetica stessa. Ad esempio, l'acqua fuoriuscita può essere una minaccia per apparecchiature di risonanza magneticasensibili e costose (ad esempio la bobina della testa) e può interferire con il segnale MRI a causa della sua alta densità diprotoni 26. Pertanto, poiché la ricerca che coinvolge il CPT si espande verso l'uso in contesti di neuroimaging sono necessarie modifiche alla procedura CPT tradizionale. A tal fine, viene proposta un'alternativa: l'involucro del braccio pressor freddo (CPAW).
Piuttosto che immersione a mano in acqua ghiacciata, il CPAW prevede un involucro per braccio composto da gelpac sicuri per la risonanza RM raffreddati a una temperatura simile al CPT tradizionale. Può essere attaccato all'avambraccio e alla mano di un partecipante ed è facilmente rimosso su loro richiesta. Inoltre, CPAW è versatile nella sua composizione da una semplice collezione di componenti comuni. È importante notare che esistono ulteriori problemi di sicurezza nell'uso del CPAW, in quanto può potenzialmente essere raffreddato a una temperatura molto inferiore rispetto all'acqua liquida. Detto questo, questi possono essere contabili ati con il minimo sforzo da parte del ricercatore. Il corretto stoccaggio e l'utilizzo del CPAW saranno dimostrati con particolare attenzione ai protocolli di sicurezza.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="573">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="85">
			<td height="85" style="height:85px;width:216px;">2 Cryo-Max Cold Packs (6 in x 12 in)</td>
			<td style="width:71px;">Modular Thermal Technologies</td>
			<td style="width:119px;">n/a</td>
			<td style="width:167px;">This is an example gelpac &#8211; others of a similar size would serve as well.</td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:216px;">Infrared Thermometer</td>
			<td style="width:71px;">Fisher Scientific</td>
			<td style="width:119px;">02-401-1</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="64">
			<td height="64" style="height:64px;width:216px;">Biopac MP150 Data Acquisition System</td>
			<td style="width:71px;">Biopac Systems, Inc.</td>
			<td style="width:119px;">MP150</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="64">
			<td height="64" style="height:64px;width:216px;">Biopac GSR EDA Galvanic Skin Response Amplifier</td>
			<td style="width:71px;">Biopac Systems, Inc.</td>
			<td style="width:119px;">GSR100C</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="64">
			<td height="64" style="height:64px;width:216px;">2 Biopac Unshielded Leads</td>
			<td style="width:71px;">Biopac Systems, Inc.</td>
			<td style="width:119px;">LEAD110A</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="64">
			<td height="64" style="height:64px;width:216px;">2 Biopac disposable Electrodermal Electrodes</td>
			<td style="width:71px;">Biopac Systems, Inc.</td>
			<td style="width:119px;">EL507</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="85">
			<td height="85" style="height:85px;width:216px;">Salivary Cortisol Enzyme Immunoassay Kit</td>
			<td style="width:71px;">Salimetrics, LLC.</td>
			<td style="width:119px;">I-3002</td>
			<td style="width:167px;">If assaying will not be conducted in-house, only collection supplies below are needed.</td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:216px;">Salimetrics Oral Swab</td>
			<td style="width:71px;">Salimetrics, LLC.</td>
			<td style="width:119px;">5001.02</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="43">
			<td height="43" style="height:43px;width:216px;">Swab Storage Tube</td>
			<td style="width:71px;">Salimetrics, LLC.</td>
			<td style="width:119px;">5001.05</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

an alternative to the traditional cold pressor test: the cold pressor arm wrap

Recentemente la ricerca sulla relazione tra stress e cognizione, emozione e comportamento è notevolmente aumentata. Questi progressi hanno dato spunti su questioni importanti che vanno dalla natura dell'influenza dello stress sulladipendenza 1 al ruolo dello stress nei cambiamenti neurali associati alle alterazioni nel processo decisionale2,3. Tuttavia, con l'evolversi degli argomenti esaminati dal settore, anche le metodologie in questione devono evolversi. In questo articolo viene presentata un'alternativa pratica ed efficace a una classica tecnica di induzione dello stress, il test del pressor freddo (CPT): l'involucro a braccio pressor freddo (CPAW). CPT prevede tipicamente l'immersione della mano dominante di un partecipante in acqua ghiacciata per un periodo di tempo4. La tecnica è associata alla robusta attivazione dell'asse simpato-adrenomodononale (SAM) (e al rilascio di catecolamine; ad esempio adrenalina e noradrenalina) e all'attivazione da lieve a moderata dell'asse ipotalamo-ipofisi-surrenale (HPA) con rilascio associato di glucocorticoide(ad esempio cortisolo). Mentre il CPT è stato utilizzato in una vasta gamma di studi, può essere poco pratico da applicare in alcuni ambienti di ricerca. Ad esempio, l'uso dell'acqua durante, piuttosto che prima, la risonanza magnetica (MRI) ha il potenziale per danneggiare apparecchiature sensibili e costose o interferire con l'acquisizione del segnale MRI. Il CPAW è un'alternativa pratica ed efficace al CPT tradizionale. Composto da un elenco versatile di componenti economici e facilmente acquisiti, CPAW utilizza gelpac sicuri per la risonanza prima della trofina raffreddati a una temperatura simile a CPT piuttosto che acqua effettiva. È importante sottolineare che il CPAW è associato a livelli di attivazione DI SAM e HPA paragonabili a CPT e può essere facilmente applicato in una varietà di contesti di ricerca. Sebbene sia importante mantenere protocolli di sicurezza specifici quando si utilizza la tecnica, questi sono facili da implementare se pianificati. Si discuterà della creazione e dell'uso del CPAW.

CPAW è stato utilizzato in uno studio pubblicato in precedenza che esamina l'influenza dello stress acuto sull'elaborazione della ricompensa neurale mentre i partecipanti sono stati sottoposti a scansione funzionale dellarisonanza magnetica 27. Trentadue partecipanti (16 femmine, 16 maschi; età media = 23,41 anni, anni SD = 4,07) sono stati assegnati casualmente tra i soggetti a un CPAW o a nessun gruppo di controllo dello stress (un involucro per braccio composto da asciugamani a temperatura ambiente). Un campione di cortisolo salivare di base è stato acquisito all'inizio del protocollo seguito dall'applicazione CPAW (o nessun controllo dello stress) per 2 minuti, dopo di che è stato eseguito un compito comportamentale di 10 minuti. Dopo il primo compito comportamentale, questo modello si è ripetuto : è stato acquisito un secondo campione di saliva, seguito da CPAW (o nessun controllo dello stress) per 2 minuti e un secondo compito comportamentale di 10 minuti. Un terzo campione di saliva è stato acquisito dopo il secondo compito comportamentale. In un questionario post-sperimentale, ai partecipanti è stato chiesto di segnalare valutazioni soggettive dello stress percepito, incluso come l'involucro del braccio li ha fatti sentire (da buono a cattivo) e quanto l'esperienza fosse stressante (da alta a bassa) su una scala Likert a 7 punti.
Rispetto al gruppo no stress, i partecipanti che hanno sperimentato CPAW hanno riferito che l'involucro del braccio si sentiva significativamente più stressante, t(30) = 3,46, p< 0,01, d = 1,22 e come sensazione significativamente peggiore, t(30) = 4,42, p< 0,001, d = 1,56. Tre partecipanti sono stati esclusi dall'analisi del cortisolo salivare, uno a causa di campioni danneggiati e due a causa dell'incapacità di raccogliere campioni durante l'esperimento. Pertanto, sono state condotte analisi finali del cortisolo su 29 dei 32 partecipanti (13 senza controllo dello stress, 16 CPAW). L'area sotto la curva rispetto all'aumento (AUCI)è stata calcolata utilizzando il metodo trapezoidale per entrambi i gruppi (cfr. tabella 1 per il cortisolo salivare medio di ciascun campione per gruppo sperimentale in nmol/L)28. Una prova t indipendente a una coda tra il gruppo AUC I senza stress e il gruppo CPAWI ha indicato un aumento significativo del cortisolo salivare per il gruppo CPAW, t(27) = 1,78, p< 0,05, d = 0,69 (cfr. figura 1). Solo due partecipanti hanno mostrato un movimento della testa superiore a un voxel(cioè3 mm), ma entrambi erano nel gruppo senza stress. Nessun partecipante si è ritirato dallo studio a causa dell'esposizione alla CPAW. L'analisi preliminare di un set di dati aggiuntivo fornisce un supporto convergente per l'efficacia del CPAW in termini di attivazione del MAS(cioè conduttanza cutanea)29. Ventotto partecipanti (14 femmine, 14 maschi; età media = 21,18 anni, anni SD = 2,97) hanno eseguito un involucro del braccio senza stress (come sopra) per 2 minuti seguito da un compito comportamentale di 15 minuti. Successivamente hanno eseguito il CPAW per 2 minuti, seguito da un secondo compito comportamentale di 15 minuti (tutti all'interno dei soggetti). I livelli di conduttanza cutanea (SCL) sono stati misurati durante ciascuna delle esposizioni all'involucro del braccio (nessun controllo dello stress rispetto a CPAW) utilizzando un modulo BIOPAC e analizzati utilizzando il software AcqKnowledge. La forma d'onda SCL media di ogni involucro del braccio di 2 minuti è stata calcolata (in microsiemen, μs) e normalizzata utilizzando una trasformazione a radicequadrata 30. Una prova t accoppiata ha indicato un SCL significativamente elevato durante l'esposizione alla CPAW al di sopra del controllo senza stress, t(27) = 5,49, p<.001, d = .65 (vedi figura 2).
<img alt="Table 1" fo:content-width="4in" fo:src="/files/ftp_upload/50849/50849table1highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50849/50849table1.jpg" width="500px"> La tabella 1. Livelli di cortisolo salivare medio in nmol/L alla linea di base, dopo l'esecuzione dell'attività 1 e dopo l'esecuzione dell'attività 2 per CPAW e nessun gruppo di controllo dello stress (± SEM). Adattato da Porcelli et al. 27 con permesso. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/50849/50849table1highres.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare l'immagine più grande</a>. 
<img alt="Figure 1" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/50849/50849fig1highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50849/50849fig1.jpg" width="500px"> Figura 1. Area del cortisolo salivare sotto la curva rispetto all'aumento (AUCI)per cpaw e nessun gruppo di controllo dello stress. I valori negatividell'AUC I, che indicano una diminuzione netta del cortisolo salivare, sono stati mantenuti come "indice didiminuzione" 28. Adattato da Porcelli et al. 27 con permesso. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/50849/50849fig1highres.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare l'immagine più grande</a>.
<img alt="Figure 2" fo:content-width="5in" fo:src="/files/ftp_upload/50849/50849fig2highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50849/50849fig2.jpg" width="500px"> Figura 2. I livelli di conduttanza della pelle trasformati a radice quadrata (in microsiemens; μs) durante il CPAW o nessun involucro del braccio di controllo dello stress. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/50849/50849fig2highres.jpg" target="_blank">Clicca qui per visualizzare l'immagine più grande</a>.

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An Alternative to the Traditional Cold Pressor Test: The Cold Pressor Arm Wrap

Il test del pressor freddo è un classico compito di induzione dello stress utilizzato in una vasta gamma di ricerche che esaminano la relazione tra stress e cognizione, emozione e comportamento. In questo articolo viene presentata un'alternativa pratica e versatile al tradizionale test pressor freddo: l'involucro a braccio pressor freddo.

Un'alternativa al tradizionale test pressor freddo: l'involucro freddo del braccio pressor

Recently research on the relationship between stress and cognition, emotion, and behavior has greatly increased. These advances have yielded insights into ...

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Research

JoVE Journal

Behavior

14.3K Views.  Marquette University. Il test del pressor freddo è un classico compito di induzione dello stress utilizzato in una vasta gamma di ricerche che esaminano la relazione tra stress e cognizione, emozione e comportamento. In questo articolo viene presentata un'alternativa pratica e versatile al tradizionale test pressor freddo: l'involucro a braccio pressor freddo.

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Use of an Eight-arm Radial Water Maze to Assess Working and Reference Memory Following Neonatal Brain Injury

Working and reference memory are commonly assessed using the land based radial arm maze.&#160;However, this paradigm requires pretraining, food deprivation, and may introduce scent cue confounds. The eight-arm radial water maze is designed to evaluate reference and working memory performance simultaneously by requiring subjects to use extra-maze cues to locate escape platforms and remedies the limitations observed in land based radial arm maze designs. Specifically, subjects are required to avoid the arms previously used for escape during each testing day (working memory) as well as avoid the fixed arms, which never contain escape platforms (reference memory). Re-entries into arms that have already been used for escape during a testing session (and thus the escape platform has been removed) and re-entries into reference memory arms are indicative of working memory deficits. Alternatively, first entries into reference memory arms are indicative of reference memory deficits. We used this maze to compare performance of rats with neonatal brain injury and sham controls following induction of hypoxia-ischemia and show significant deficits in both working and reference memory after eleven days of testing. This protocol could be easily modified to examine many other models of learning impairment.

The eight-arm radial water maze is designed to evaluate reference and working memory performance simultaneously by requiring subjects to use extra-maze cues to locate escape platforms and remedies the limitations observed in land based radial arm maze designs.

Working and reference memory are commonly assessed using the land based radial arm maze.&#160;However, this paradigm requires pretraining, food ...

Ricerca

Comportamento

Assessment of Murine Exercise Endurance Without the Use of a Shock Grid: An Alternative to Forced Exercise

Using laboratory mouse models, the molecular pathways responsible for the metabolic benefits of endurance exercise are beginning to be defined. The most common method for assessing exercise endurance in mice utilizes forced running on a motorized treadmill equipped with a shock grid. Animals who quit running are pushed by the moving treadmill belt onto a grid that delivers an electric foot shock; to escape the negative stimulus, the mice return to running on the belt. However, avoidance behavior and psychological stress due to use of a shock apparatus can interfere with quantitation of running endurance, as well as confound measurements of postexercise serum hormone and cytokine levels. Here, we demonstrate and validate a refined method to measure running endurance in na&#239;ve C57BL/6 laboratory mice on a motorized treadmill without utilizing a shock grid. When mice are preacclimated to the treadmill, they run voluntarily with gait speeds specific to each mouse. Use of the shock grid is replaced by gentle encouragement by a human operator using a tongue depressor, coupled with sensitivity to the voluntary willingness to run on the part of the mouse. Clear endpoints for quantifying running time-to-exhaustion for each mouse are defined and reflected in behavioral signs of exhaustion such as splayed posture and labored breathing. This method is a humane refinement which also decreases the confounding effects of stress on experimental parameters.

A method to assess exercise endurance in laboratory mice without the use of a shock grid is demonstrated. This method is a humane refinement that can decrease the confounding effects of stress on experimental parameters.

Valutazione della murini esercizio di resistenza senza l&#39;uso di una griglia Shock: Un&#39;alternativa alla Esercizio forzato

Using laboratory mouse models, the molecular pathways responsible for the metabolic benefits of endurance exercise are beginning to be defined. The most ...

The 4 Mountains Test: A Short Test of Spatial Memory with High Sensitivity for the Diagnosis of Pre-dementia Alzheimer's Disease

This protocol describes the administration of the 4 Mountains Test (4MT), a short test of spatial memory, in which memory for the topographical layout of four mountains within a computer-generated landscape is tested using a delayed match-to-sample paradigm. Allocentric spatial memory is assessed by altering the viewpoint, colors and textures between the initially presented and target images.
Allocentric spatial memory is a key function of the hippocampus, one of the earliest brain regions to be affected in Alzheimer&#39;s disease (AD) and impairment of hippocampal function predates the onset of dementia. It was hypothesized that performance on the 4MT would aid the diagnosis of predementia AD, which manifests clinically as Mild Cognitive Impairment (MCI).
The 4MT was applied to patients with MCI, stratified further based on cerebrospinal fluid (CSF) AD biomarker status (10 MCI biomarker positive, 9 MCI biomarker negative), and with mild AD dementia, as well as healthy controls. Comparator tests included tests of episodic memory and attention widely accepted as sensitive measures of early AD. Behavioral data were correlated with quantitative MRI measures of the hippocampus, precuneus and posterior cingulate gyrus.
4MT scores were significantly different between the two MCI groups (p = 0.001), with a test score of &#8804;8/15 associated with 100% sensitivity and 78% specificity for the classification of MCI with positive AD biomarkers, i.e., predementia AD. 4MT test scores correlated with hippocampal volume (r = 0.42) and cortical thickness of the precuneus (r = 0.55).
In conclusion, the 4MT is effective in identifying the early stages of AD. The short duration, easy application and scoring, and favorable psychometric properties of the 4MT fulfil the need for a simple but accurate diagnostic test for predementia AD.

The 4 Mountains Test: A Short Test of Spatial Memory with High Sensitivity for the Diagnosis of Pre-dementia Alzheimer&#039;s Disease

This article describes the 4 Mountains Test (4MT), a hippocampus-dependent test of working allocentric spatial memory. The hippocampus is affected early in Alzheimer's disease (AD) and this article outlines the 4MT methodology and results of patient testing, which demonstrates the value of the 4MT in the diagnosis of pre-dementia AD.

Il Test 4 montagne: un breve test di memoria spaziale con l&#39;alta sensibilità per la diagnosi di pre-demenza malattia di Alzheimer

This protocol describes the administration of the 4 Mountains Test (4MT), a short test of spatial memory, in which memory for the topographical layout of ...

The Other End of the Leash: An Experimental Test to Analyze How Owners Interact with Their Pet Dogs

It has been suggested that the way in which owners interact with their dogs can largely vary and influence the dog-owner bond, but very few objective studies, so far, have addressed how the owner interacts with the dog. The goal of the present study was to record dog owners&#39; interaction styles by means of objective observation and coding. The experiment included eight standardized situations in which owners of pet dogs were asked to perform specific tasks including both positive (i.e. playing, teaching a new task, showing a preference towards an object in a food searching task, greeting after separation) and potentially distressing tasks (i.e. physical restriction during DNA sampling, putting a T-shirt onto the dog, giving basic obedience commands while the dog was distracted). The video recordings were coded off-line using a specifically designed coding scheme including scores for communication, social support, warmth, enthusiasm, and play style, as well as frequency of behaviors like petting, praising, commands, and attention sounds. Exploratory Factor Analysis of the 20 variables measured revealed 3 factors, labeled as Owner Warmth, Owner Social Support, and Owner Control, which can be viewed as analogues to parenting style dimensions. The experimental procedure introduced here represents the first standardized measure of interaction styles of dog owners. The methodology presented here is a useful tool to investigate individual variation in the interaction style of pet dog owners that can be used to explain differences in the dog-human relationship, dogs&#39; behavioral outcomes, and dogs stress coping strategies, all crucial elements both from a theoretical and applied point of view.

This article presents eight different experimental tasks, mirroring the everyday life of dogs and owners, used to analyze how owners interact with their dogs in a standardized way. The tasks included both positive (e.g. play) and negative (potentially stressful) situations (e.g. physical restriction).

L'altra estremità del guinzaglio: un Test sperimentale per analizzare come i proprietari interagiscono con i loro animali domestici cani

It has been suggested that the way in which owners interact with their dogs can largely vary and influence the dog-owner bond, but very few objective ...

Testing Animal Anxiety in Rats: Effects of Open Arm Ledges and Closed Arm Wall Transparency in Elevated Plus Maze Test

The elevated plus maze test is a behavioral test for assessing animal anxiety in rodents. Although this test is widely applied in the field of behavioral science, conflicting outcomes are often provided from different laboratories. To identify reasons for the different outcomes, we previously focused on arm features, which differ between laboratories, most notably the presence/absence of ledges at the sides of open arms and the transparency/opaqueness of closed arm walls. In a previous report, we used a custom designed container to compare rat behavior on different combinations of open and closed arm designs under otherwise identical experimental conditions, and showed that differences in arm features interfere with experimental outcomes. In brief, open arm ledges significantly increased anxiety-like behavior in rats, while transparent arms may also have decreased this behavior. Furthermore, we verified a higher detection sensitivity of the effect of an anxiolytic drug in a combination of no-ledged open arm + opaque walled closed arm compared with a combination of ledged open arm + transparent walled closed arm. In this report, we introduce our protocol for the elevated plus maze test, together with discussion of the key results from the previous report and our experimental experience. We believe this report will provide useful information for researchers who have employed or who plan to use the elevated plus maze in their studies.

Rats' anxiety-like behavior tested by the elevated plus maze varies highly depending on the testing environment. Here we show how apparatus settings, especially arm structure, affect behavior on the maze, and we explain a reliable protocol to detect effects of anxiolytic drugs. This report will contribute to anxiety research.

Sperimentazione animale ansia in ratti: effetti di sporgenze braccio aperto e chiuso braccio parete trasparenza in Elevated Plus Maze Test

The elevated plus maze test is a behavioral test for assessing animal anxiety in rodents. Although this test is widely applied in the field of behavioral ...

An Objective and Child-friendly Assessment of Arm Function by Using a 3-D Sensor

Progressive and irreversible muscle atrophy characterizes Spinal Muscular Atrophy (SMA) and other similar muscle disorder diseases. Objective assessment of muscle functions is an essential and important, although challenging, prerequisite for successful clinical trials. Current clinical rating scales restrain the movement abnormalities to certain predefined coarse-grained individual items. The Kinect 3-D sensor has emerged as a low-cost and portable motion sensing technology used to capture and track people&#39;s movement in many medical and research fields. A novel approach using this 3-D sensor was developed and a game-like test was designed to objectively measure the upper limb function of patients with SMA. The prototype test targeted joint movement capability. While sitting in a virtual scene, the patient was instructed to extend, flex, and lift the whole arm in order to reach and place some objects. Both kinematic and spatiotemporal characteristics of upper limb movement were extracted and analyzed, e.g., elbow extension and flexion angles, hand velocity, and acceleration. The first study included a small cohort of 18 ambulant SMA patients and 19 age- and gender-matched healthy controls. A comprehensive analysis of arm movement was achieved; however, no significant difference between the groups were found due to the mismatch of patient&#39;s capability and the test difficulty. Based on this experience, a second version of the test consisting of a modified version of the first game with increased difficulties and a second game targeting muscle endurance were designed and implemented. The new test has not been conducted in any patient groups yet. Our work has demonstrated the potential capability of the 3-D sensor in assessing such muscle function and suggested an objective approach to complement the clinical rating scales.

An objective measure of muscle functions is challenging especially in children. Based on a commercially available digital 3-D sensor, a child-friendly gaming test was developed to assess upper limb function for clinical trials.

Una valutazione obiettiva e bambino-amichevole della funzione di braccio usando un sensore 3D

Progressive and irreversible muscle atrophy characterizes Spinal Muscular Atrophy (SMA) and other similar muscle disorder diseases. Objective assessment ...

Evaluating the Anti-depression Effect of Xiaoyaosan on Chronically-stressed Mice

In addition to the standardized use of antidepressant medications and psychotherapy, the usage of traditional Chinese medicine has lead to an overall improvement of patients with major depressive disorder (MDD). Therefore, the purpose of this study was to establish the mouse depressive model, observe the behavior changes associated with chronic unpredictable mild stress (CUMS), and then evaluate the anti-depression effect of Xiaoyaosan. Mice were randomly divided into four groups: a control group, a model group, a treatment group with Xiaoyaosan, and a treatment group with fluoxetine. All mice were individually kept in cages, and depression was induced in the mice by exposing them to several designed manipulations of CUMS for 21 days, as described in the protocol. Mice in the control group and model group received 0.5 mL of distilled water, while mice in the treatment groups received either Xiaoyaosan (0.25 g/kg/day) or fluoxetine (2.6 mg/kg/day). The drugs used in the study were given intragastrically daily during the entire three weeks. To estimate the depressive-like behaviors, a series of parameters including the coat state, body weight, open field test score, and sucrose preference test score were recorded. Data analysis showed that behaviors of model mice were significantly changed compared to behaviors of mice in the control group, which were improved by the treatment of Xiaoyaosan and fluoxetine. The current findings demonstrated the anti-depression effects of Xiaoyaosan on the behaviors of CUMS-induced mice and revealed that compounds from the Xiaoyaosan prescription may be worthwhile for treating depression, considering their beneficial effects on depressive-like behaviors.

Here, we present a protocol to establish the mouse depressive model, observe the behavior changes associated with chronic unpredictable mild stress (CUMS), and evaluate the anti-depression effect of Xiaoyaosan.

Valutazione dell'effetto di anti-depressione di Xiaoyaosan sui topi cronicamente stressato

In addition to the standardized use of antidepressant medications and psychotherapy, the usage of traditional Chinese medicine has lead to an overall ...

An Instrumented Pull Test to Characterize Postural Responses

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

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

Un Test instrumentato Pull per caratterizzare le prove posturali

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

The Use of Traditional Fear Tests to Evaluate Different Emotional Circuits in Cattle

Animal temperament is complex and has implications for productivity and economic profitability. Quantifying an animal&#39;s response to differing stimuli may facilitate breeding selections and identify animals that are better suited to specific management strategies. Multiple tests have been developed to evaluate cattle temperament (e.g., exit velocity, chute score, pen score, open field test, startle test, bovine zero maze), but each of these tests evaluates the animal&#39;s response to different stimuli (e.g., isolation, novel environment, startle, willingness to enter an enclosed area). Cattle temperament has been observed to be relatively stable over time. However, the evaluation of temperament has the potential to be influenced by current conditions, previous experiences, and observer bias. Many of these temperament tests have been improperly categorized as fear tests and have also been criticized for being subjective. This paper provides a framework for standardizing behavioral tests for cattle and suggests that these different evaluations assess different aspects of the animal&#39;s overall temperament.

Here, we present a protocol to conduct a variety of behavioral tests in cattle that have been designed to evaluate emotions. A battery of behavioral tests (open field test, startle test, bovine zero maze, exit velocity, pen score, and chute score) were conducted to evaluate different components of animal temperament.

L'uso di test di paura tradizionali per valutare diversi circuiti emotivi nel bestiame

Animal temperament is complex and has implications for productivity and economic profitability. Quantifying an animal&#39;s response to differing stimuli ...

Validazione di un modello murino della sindrome di Angelman mediante test comportamentali

Behavioral Characterization of an Angelman Syndrome Mouse Model

This manuscript describes a battery of behavioral tests available to characterize Angelman syndrome (AS)-like phenotypes in an established murine model of AS. We use the rotarod learning paradigm, detailed gait analysis, and nest building test to detect and characterize animal motor impairments. We test animal emotionality in the open field and elevated plus maze tests, as well as the affect in the tail suspension test. When AS mice are tested in the open field test, the results should be interpreted with care, since motor dysfunctions influence mouse behavior in the maze and alter activity scores.
The reproducibility and effectiveness of the presented behavioral tests has already been validated in several independent Uba3a mouse lines with different knockout variants, establishing this set of tests as an excellent validation tool in AS research. Models with the relevant construct and face validity will warrant further investigations to elucidate the pathophysiology of the disease and grant the development of causal treatments.

Autore in primo piano: una batteria di test comportamentali altamente riproducibili per convalidare un modello murino della sindrome di Angelman 

This manuscript presents a set of highly reproducible behavioral tests to validate an Angelman syndrome mouse model.

Caratterizzazione comportamentale di un modello murino con sindrome di Angelman

This manuscript describes a battery of behavioral tests available to characterize Angelman syndrome (AS)-like phenotypes in an established murine model of ...