このプロジェクトは、 自然科学と工学研究カナダの評議会（355881）、およびイノベーションのためのカナダの財団からの補助金によって支えられている。

*ほとんどの重要なステップ。 1。機器とソフトウェア<ol><li>トレーニングとテストは、（ 表1参照）、食品容器の両側に位置する2つの超軽量、引き込みレバー1を搭載したマウスのオペラントチャンバーで行われる。刺激光は各レバーの上にあり、ケージの上部にある家の光があります。ペレットディスペンサは、チャンバの外側に位置しています。各チャンバは、換気扇の音が減衰キュービクル内に収納されています。チェンバースは、 &quot;スマート·コントロール&quot;インターフェイスを経由して内閣MedPC IVソフトウェアを搭載したPCのコンピュータに接続されています。 </li></ol> 注：超軽量レバーが利用できない場合、それが鼻突く、マウス研究のためのオペラント応答として使用することをお勧めします。ただし、利用可能な両方のオプションで我々は、鼻突く応答ができるB与えられた動機の方が信頼性の尺度としての超軽量レバーの選択を示唆しているeは、探索スニッフィングによって引き起こされる。 <ol start="2"><li>オペラントのタスクを実行するために使用されるMedPCプログラムは、ユーザーが提供するプログラミングマニュアルの助けを借りて学ぶことができますMedstate表記のコードで書かれています。プログラミングは、既存のコードを変更したり、ユニークな実験パラメータを生成するユーザのための柔軟性を提供します。特定のコードは、地中海アソシエイツ&quot;Medstate表記リポジトリ&quot;から無料で入手できます<a href="http://www.mednr.com" target="_blank">http://www.mednr.com</a> 。追加のコードは、地中海Associatesから購入することができます。 </li></ol> 2。マウスの馴化と食事制限<ol><li>到着マウスがある時には逆に12時間の明/暗サイクルに慣れるために、少なくとも10日間グループに収容し、標準餌と水を自由に摂取へのアクセスを備えている。我々の場合には、チャールズ·リバー（セント定数、QC）から購入した大人のC57BL / 6マウスを使用しています。すべてのマウス操作や行動実験は明暗サイクルの間に実行されています。すべてのプロ動物の使用を含むceduresはCRCHUMアニマル·ケア委員会によって承認された。 </li><li>彼らはレバーを押して応答するの買収を容易にするために、90から95パーセントの自由摂食、体重に到達するまで、マウスは、その後単独で、収容されていると食べ物が制限さ（日常の食物摂取量の70％）。マウスは、セッションの終了後、ホームケージ内の食品の日常クォータを提供されていました。 5〜10％の重量損失に達すると、割り当てられた毎日の食事は、訓練期間の残りのためのより低い体重を安定させるために調整されます。一度マウス（下記参照）彼らは不断給餌スケジュールに戻され、取得基準を達成している。マウスは約3-4日で失われた体重を取り戻す。 </li><li>マウスは、最初のトレーニングセッションに先立って3日間連続して試験室で処理されます。 10-15（HFHS）高脂肪、高糖ペレットはオペラントperformanで食品新しいもの嫌いの潜在的な影響を防ぐために、ホームケージに配置されているトレーニングの開始前に日CE。我々は、20 mgのHFHS、（バイオServの、フレンチ、NJ）脂肪として48.9％キロカロリーを含む埃、精密食品ペレットを（も可能14 mg）を使用しています。 </li></ol> 3。オペラントトレーニング<ol><li>マウスは、最初に単一のレバーを押してコンセントに食料ペレットの配信を引き出すことにより固定比率（FR）-1強化スケジュールでレバーを押すように訓練されています。唯一のレバーが &quot;アクティブ&quot;として指定されている（食品の報酬の配信をトリガ）および右と左レバーの割り当ては、マウスの間で相殺されています。追加のレバー押しは食べ物ペレットの配信にはなりませんその間、それは、FR1スケジュール（FR1/TO-5）に少なくとも5秒のタイムアウト（TO）を追加することが重要です。これまでの期間は、実験者はそれが彼らのマウスモデルのために必要であると感じる場合は、食品ペレットを消費するためにマウスのための時間は、しかしより長いタイムアウトを使用することができます。各FRのトレーニングセッションは1時間以上が50ペレットが配信されています続きます。 </li><li> *習得条件：&lt;/ strong&gt;の応答食品維持オペラントの買収を決定するために使用される基準が含まれています：（1）アクティブな応答と報酬の最小数を獲得し、（2）アクティブおよび非アクティブレバーの間に差別の測定、（3）の間でセッションパフォーマンスの安定性。マウスアクティブ対アクティブでないレバーのために≥3:1の差別を展示し、3つの連続したセッションで、セッションごと≥20の報酬を得ることは、取得基準10を達成するために考えられている。我々は、C57BL6マウスの大半（〜75％）は研修の約7〜10日、買収基準を達成するために必要なことを観察した。この時点で買収の基準に達していないマウスは、追加の5〜7日のためにさらなる訓練を受ける。余分な第五研修日までには進展がない場合我々はテスト（例〜5％）からマウスを除外します。それは障害オペラント買収は、特定の薬理学的および遺伝的介入の結果かもしれないので、文書化されるべきであることに留意することが重要です。&lt;/ LI&gt; <li> ≥20ペレットを得るための3つの連続した​​セッションに続いて、スケジュールは5つのアクティブなレバーを押すとは、食品ペレットの配信をトリガーするFR5/TO-5秒に増加されています。 FR5スケジュ​​ールの訓練は3日間続きます。 </li><li> *マウスは、補強の進行比（PR）スケジュールで訓練を受けています。 PRのテスト中に応答比のスケジュールは以下の式を（最も近い整数に丸め）を使用して、リチャードソンとロバーツ（1996）11％として計算することができます。 = [5、E（R * 0.2）] - 5 Rは、食品がすでに獲得した報酬プラス1の数（すなわち、次の補強）に等しいです。 1、2、4、6、9、12、15、20、25、32、40、50、62、77、95のように：このように、食品の報酬を得るために必要な応答の数の順序に従ってください。完了し、最終的な比率は、ブレークポイントです。 </li><li> PRセッションは1時間の最大値を持続します。セッションの終了の任意の10分の期間の結果でレバーを押しに失敗しました。性能報酬の数は少なくとも3日間連続して≤10％で1時間のセッションの逸脱で稼いだ時に補強のPRスケジュールの性能が安定したと見なされます。 </li></ol> 4。プログレッシブ比のテストと検証<ol><li> PRタスクの応答食品維持オペラントを検証するためには、食品の報酬を調節することが知られている、次の操作を応答するブレークポイントを評価することができます。遂行するため、比較的簡単にテストするには、食糧のためのマウスの動機状態を向上させ、それによってブレークポイントを増加させる食品の剥奪である。安定した、ベースラインパフォーマンスが達成されるまで、マウスは、最初の不断給餌期間中のPRタスクでテストする必要があります。最後の &quot;ベースライン&quot;の日食品の翌日は、ホームケージから削除され、マウスは、24時間高速の開始後にPRタスクでテストされています。 </li><li>また、レプチン食欲抑制ホルモンの末梢投与がブレークポイントに逆効果を持っているかどうかを調べしきい値。 （AFパーロー、ナショナルホルモンおよびペプチドプログラム、NIDDK）レプチンは、滅菌したPBSに溶解した。 PRテストは一日にPBSのIP注入後、その後レプチン（5 mg / kg）を次の日の注射後に実施した。レプチンは、PRのテストに1時間前に注入した。ブレークポイントは、対応のあるt-検定（グラフパッドプリズム）を使用して比較した。 </li></ol> 5。代表的な結果補強のPRスケジュールに基づいて応答ブレークポイントを調節する食品の欠乏の能力をテストするとき、我々は図1に示すように大幅にブレークポイントを増やすことを期待しています。この実験では絶食の24時間期間は、それによって食料の欠乏は、食品の報酬効果を増大させることを示唆している自由摂食のベースラインの状態で得られたものと比較して、ブレークポイントで〜3.6倍の増加を生じた。 tに食欲抑制ホルモンのコントラストが、末梢投与レプチン（5 mg / kgで、IP）1時間前estingは、 図2に示すように応答してブレークポイントを減らすようにしてください。 <img alt="図1" src="/files/ftp_upload/3754/3754fig1.jpg" /> 図1。断食は、食品の報酬効果を向上させます。 24時間は、高速大幅マウス（n = 4）の補強の進行比（PR）のスケジュールでブレークポイントを増加した。平均値±SEM、* P &lt;0.05。 <img alt="図2" src="/files/ftp_upload/3754/3754fig2.jpg" /> 図2。レプチンは、マウスの食品の報酬を減少させます。末梢レプチン投与（5 mg / kg）をマウス（n = 4）でPRブレークポイントの応答しきい値を減少させた。平均値±SEM、* P &lt;0.05。

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	<li>Fulton, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Appetite+and+reward.">Appetite and reward.</a> Front. Neuroendocrinol. 31, 85-103 (2010).</li><li>Zheng, H., Lenard, N. R., Shin, A. C., Berthoud, H. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Appetite+control+and+energy+balance+regulation+in+the+modern+world:+reward-driven+brain+overrides+repletion+signals.">Appetite control and energy balance regulation in the modern world: reward-driven brain overrides repletion signals.</a> International journal of Obesity. 33, S8-S13 (2009).</li><li>Skinner, B. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> The Behavior of Organisms: An Experimental Analysis. , (1938).</li><li>Hodos, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Progressive+ratio+as+a+measure+of+reward+strength.">Progressive ratio as a measure of reward strength.</a> Science. 134, 943-944 (1961).</li><li>Hodos, W., Kalman, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+increment+size+and+reinforcer+volume+on+progressive+ratio+performance.">Effects of increment size and reinforcer volume on progressive ratio performance.</a> J. Exp. Anal. Behav. 6, 387-392 (1963).</li><li>Stafford, D., LeSage, M. G., Glowa, J. 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C., Anisman, H., Merali, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Individual+differences+in+sucrose+consumption+in+the+rat:+motivational+and+neurochemical+correlates+of+hedonia.">Individual differences in sucrose consumption in the rat: motivational and neurochemical correlates of hedonia.</a> Psychopharmacology (Berl). 157, 269-276 (2001).</li><li>Vaughan, C., Moore, M., Haskell-Luevano, C., Rowland, N. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Food+motivated+behavior+of+melanocortin-4+receptor+knockout+mice+under+a+progressive+ratio+schedule.">Food motivated behavior of melanocortin-4 receptor knockout mice under a progressive ratio schedule.</a> Peptides. 27, 2829-2835 (2006).</li><li>Haluk, D. M., Wickman, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluation+of+study+design+variables+and+their+impact+on+food-maintained+operant+responding+in+mice.">Evaluation of study design variables and their impact on food-maintained operant responding in mice.</a> Behav. Brain Res. 207, 394-401 (2010).</li><li>Richardson, N. R., Roberts, D. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Progressive+ratio+schedules+in+drug+self-administration+studies+in+rats:+a+method+to+evaluate+reinforcing+efficacy.">Progressive ratio schedules in drug self-administration studies in rats: a method to evaluate reinforcing efficacy.</a> J. Neurosci. Methods. 66, 1-11 (1996).</li><li>Jewett, D. C., Cleary, J., Levine, A. S., Schaal, D. W., Thompson, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+neuropeptide+Y,+insulin,+2-deoxyglucose,+and+food+deprivation+on+food-motivated+behavior.">Effects of neuropeptide Y, insulin, 2-deoxyglucose, and food deprivation on food-motivated behavior.</a> Psychopharmacology (Berl). 120, 267-271 (1995).</li><li>Fulton, S., Woodside, B., Shizgal, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modulation+of+brain+reward+circuitry+by+leptin.">Modulation of brain reward circuitry by leptin.</a> Science. 287, 125-128 (2000).</li><li>Figlewicz, D. P., Bennett, J. L., Naleid, A. M., Davis, C., Grimm, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intraventricular+insulin+and+leptin+decrease+sucrose+self-administration+in+rats.">Intraventricular insulin and leptin decrease sucrose self-administration in rats.</a> Physiol. Behav. 89, 611-616 (2006).</li></ol>

生産とこのビデオの記事のフリーアクセスが医学アソシエイツ株式会社が主催している

オペラント条件付けの作業は、食品の動機づけ特性の変化を評価するための効果的な手段を提供しています。食品の報酬のためにレバーを押すと現在の記事許可のトレーニングマウスでは、安定的に詳細な実験手順は、補強のPRスケジュールに対応しています。 消費食料の量を測定することは、食物摂取に影響を与えるすべての要因は、食品の報酬効果を調節していないので、努力ベースの応答対策と同じ読み出しを提供していません。たとえば、ラットの周辺2 -デオキシグルコースを投与することにより利用可能なグルコースを枯渇させると、消費自由に利用できる食物の量を増加させるが、食品12のPRタスクでブレークポイントを変更するには失敗します。応答PRブレークポイントは、食品の報酬の質の変化を反映することができます。たとえば、ブレークポイントは、積極的に甘味8を以下の方法で、ショ糖の増加のためにその動機を示すショ糖濃度と相関している</s&gt;アップ。ここで我々は、24時間絶食が実質的にマウスのHFHS食品のPRポイントを増加を示しています。対照的に、我々はレプチン食欲抑制ホルモンの末梢投与が有意にマウスのHFHS食品のためにブレークポイントを減少させることがわかった。これらの知見は、ラットの12月14日の食物剥奪と報酬のしきい値のレプチンの以前に報告されたアクションと一致している。 このプロトコルを使用するときには、応答オペラント食糧維持の取得が大幅に定期的なトレーニング（各1〜2日）でと食事制限療法を実装することによって、マウスの動機状態を増加させることにより強化されている。心に留めておくことが重要であるさらに、マウス（例えば、FR1にFR5）より複雑なスケジュールに移る前に1つの強化スケジュールで応答比較的安定して示すことを確認するには、テスト中に変数のパフォーマンスを最小限に抑えるための鍵となります。これらのステップのアプリケーションにもかかわらず、それはいくつかの変動を得ることが珍しいことではありません特に異なるマウス間で。このような理由から、それは非常に可能であれば対象の変動を越えて削除するには、被験者内（反復測定）の設計を使用することをお勧めします。被験者内のテストは安定した遺伝子改変（すなわち、ノックアウト対対照マウス）を調べることは不可能ですが、これは薬物、病変または急性（例えば、optogenetic）遺伝子操作の影響を調べるために使用することができます。 肥満と肥満関連の病気が関与する分子と神経経路を識別するために緊急性を増加している成長している問題である。証拠を蓄積すると、食物への渇望、増加したカロリー摂取量と体重増加で脳の報酬回路の重要な役割を強調しています。 PRタスクは、食品の報酬効果について、神経生物学的遺伝的または薬理学的操作の影響を測定するための貴重なツールです。

<html><table border="1"><tbody><tr><td> アイテム </td><td> カタログ番号 </td><td> 会社 </td><td> コメント </td></tr><tr><td>マウスオペラントチャンバー</td><td> ENV-009A </td><td> <a href="http://www.med-associates.com/" target="_blank">MEDアソシエイツ株式会社</a> </td><td> MEDアソシエイツ株式会社 私書箱319 セントオールバンズ、バーモント州05478、 米国 電話：（802）527-2343 </td></tr><tr><td> 8 inputs/16入力スマート コントロール接続パネル</td><td> SG-716B </td><td> <a href="http://www.med-associates.com/" target="_blank">MEDアソシエイツ株式会社</a> </td><td></td></tr><tr><td>リトラクタブル超軽量 マウスレバー</td><td> ENV-312 </td><td> <a href="http://www.med-associates.com/" target="_blank">MEDアソシエイツ株式会社</a> </td><td></td></tr><tr><td>ペレットディスペンサー</td><td> ENV-203 </td><td>MED-associates.com / &quot;ターゲット=&quot; _blank &quot;&gt;医学·アソシエイツ株式会社</td><td></td></tr><tr><td>ハウスライト</td><td> ENV-215 </td><td> <a href="http://www.med-associates.com/" target="_blank">MEDアソシエイツ株式会社</a> </td><td></td></tr><tr><td>刺激光</td><td> ENV-221 </td><td> <a href="http://www.med-associates.com/" target="_blank">MEDアソシエイツ株式会社</a> </td><td></td></tr><tr><td>無塵精密20 MG高脂肪·高糖 ペレット</td><td> F-06649 </td><td>バイオ-SERV </td><td>バイオ-SERV 一8thストリート、スイート1 フレンチ、NJ 08825、アメリカ合衆国 電話：（800）-996-9908 </td></tr></tbody></table> 表1：特定の機器と材料。

progressive-ratio responding for palatable high-fat and high-sugar food in mice

脂肪と砂糖の豊富な食品が大幅に肥満の過剰な食事とエスカレート率に貢献しています。おいしい食品の消費量は、アクション結果の関連付けを強化し、これらの食品を得ることに向け将来の行動を強化する報酬効果を生成することができます。エネルギー密度の高い食品の報酬効果は過食と肥満の発展に深遠な役割を果たしていることが増加する証拠は、食品の報酬1,2を調節する遺伝子は、分子と神経回路を研究するの関心が高まっています。異なる刺激のやりがい影響はこのようなオペラント条件付けタスク3のように、それらを得るために働く意欲を測定することによって調べることができます。食品の報酬を取得尺度と食品を得ることに向けられている自発的な行動反応のオペラントモデル。報酬の強さの一般的に使用される尺度は、プログレッシブ比（PR）補強のスケジュールとして知られているオペラントの手順です。PR tの4,5頼む、被験者はそれぞれの連続した​​報酬をオペラント反応の増加を作成する必要があります。 Hodos（1961）の先駆的な研究では、最後の報酬を得るために行われた応答の数は、報酬の強度4のインデックスとして機能し、ブレークポイントと呼ばれることを実証した。一人で回答率変化を測定するパフォーマンス上の容量の変化から、報酬の強度の変化を分離することはできませんオペラント手続ながら、PRのスケジュールから派生したブレークポイントは、食品の報酬効果の十分検証さの尺度である。 PRタスク（例えば、6-8）ラットにおける虐待や食品の薬物の報酬の影響を評価するために広く使用されますが、マウス9のより少ない程度にしています。遺伝子組み換えマウスと食事誘発性肥満マウスモデルの使用の増加は、マウスの食物報酬の行動措置の要求を高めています。本論文で我々は詳細高脂肪のために（レバー押し）に対応するためにマウスを訓練するために使用される材料と手順を補強のPRスケジュールの高砂糖食のペレット。我々は、ブレークポイントの応答しきい値は、マウスでこの食品オペラントパラダイムの使用を検証することにより、レプチンと食欲抑制ホルモンの末梢投与による急性絶食と減少後に増加を示しています。

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Progressive-ratio Responding for Palatable High-fat and High-sugar Food in Mice

プロトコルはプログレッシブ比オペラント条件付けタスクを使用してマウスに高脂肪食品の報酬効果を測定するために用いられる本レポートの詳細。

プログレッシブ比マウスの嗜好性は高脂肪·高砂糖食の応答

Foods that are rich in fat and sugar significantly contribute to over-eating and escalating rates of obesity. The consumption of palatable foods can ...

progressive-ratio-responding-for-palatable-high-fat-high-sugar-food

Research

JoVE Journal

Neuroscience

21.9K ビュー.  University of Montreal. プロトコルはプログレッシブ比オペラント条件付けタスクを使用してマウスに高脂肪食品の報酬効果を測定するために用いられる本レポートの詳細。

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Measuring Oral Fatty Acid Thresholds, Fat Perception, Fatty Food Liking, and Papillae Density in Humans

Emerging evidence from a number of laboratories indicates that humans have the ability to identify fatty acids in the oral cavity, presumably via fatty acid receptors housed on taste cells. Previous research has shown that an individual&#39;s oral sensitivity to fatty acid, specifically oleic acid (C18:1) is associated with body mass index (BMI), dietary fat consumption, and the ability to identify fat in foods. We have developed a reliable and reproducible method to assess oral chemoreception of fatty acids, using a milk and C18:1 emulsion, together with an ascending forced choice triangle procedure. In parallel, a food matrix has been developed to assess an individual&#39;s ability to perceive fat, in addition to a simple method to assess fatty food liking. As an added measure tongue photography is used to assess papillae density, with higher density often being associated with increased taste sensitivity.

Oral chemoreception of fatty acids and the association with diet and fatty food preferences may enable the identification of mechanisms involved with the development of obesity and why dietary changes may be difficult for many individuals.

オーラル脂肪酸しきい値、脂肪知覚、脂肪食品嗜好、およびヒトにおける乳頭密度を測定

Emerging evidence from a number of laboratories indicates that humans have the ability to identify fatty acids in the oral cavity, presumably via fatty ...

神経科学

A Simple and Inexpensive Method for Determining Cold Sensitivity and Adaptation in Mice

Cold hypersensitivity is a serious clinical problem, affecting a broad subset of patients and causing significant decreases in quality of life. The cold plantar assay allows the objective and inexpensive assessment of cold sensitivity in mice, and can quantify both analgesia and hypersensitivity. Mice are acclimated on a glass plate, and a compressed dry ice pellet is held against the glass surface underneath the hindpaw. The latency to withdrawal from the cooling glass is used as a measure of cold sensitivity.
Cold sensation is also important for survival in regions with seasonal temperature shifts, and in order to maintain sensitivity animals must be able to adjust their thermal response thresholds to match the ambient temperature. The Cold Plantar Assay (CPA) also allows the study of adaptation to changes in ambient temperature by testing the cold sensitivity of mice at temperatures ranging from 30 &#176;C to 5 &#176;C. Mice are acclimated as described above, but the glass plate is cooled to the desired starting temperature using aluminum boxes (or aluminum foil packets) filled with hot water, wet ice, or dry ice. The temperature of the plate is measured at the center using a filament T-type thermocouple probe. Once the plate has reached the desired starting temperature, the animals are tested as described above.
This assay allows testing of mice at temperatures ranging from innocuous to noxious. The CPA yields unambiguous and consistent behavioral responses in uninjured mice and can be used to quantify both hypersensitivity and analgesia. This protocol describes how to use the CPA to measure cold hypersensitivity, analgesia, and adaptation in mice.

The Cold Plantar Assay (CPA) measures cold responsiveness between 30 &#176;C and 5 &#176;C, and can also measure cold adaptation. This protocol describes how to use the CPA to measure cold hypersensitivity, analgesia, and adaptation in mice.

マウスにおける低温感受性と適応を決定するためのシンプルで安価な方法

Cold hypersensitivity is a serious clinical problem, affecting a broad subset of patients and causing significant decreases in quality of life.  The cold ...

The CApillary FEeder Assay Measures Food Intake in Drosophila melanogaster

For most animals, feeding is an essential behavior for securing survival, and it influences development, locomotion, health and reproduction. Ingestion of the right type and quantity of food therefore has a major influence on quality of life. Research on feeding behavior focuses on the underlying processes that ensure actual feeding and unravels the role of factors regulating internal energy homeostasis and the neuronal bases of decision-making. The model organism Drosophila melanogaster, with its great variety of genetically traceable tools for labeling and manipulating single neurons, allows mapping of neuronal networks and identification of molecular signaling cascades involved in the regulation of food intake. This report demonstrates the CApillary FEeder assay (CAFE) and shows how to measure food intake in a group of flies for time spans ranging from hours to days. This easy-to-use assay consists of glass capillaries filled with liquid food that flies can freely access and feed on. Food consumption in the assay is accurately determined using simple measurement tools. Herein we describe step-by-step the method from setup to successful execution of the CAFE assay, and provide practical examples to analyze the food intake of a group of flies under controlled conditions. The reader is guided through possible limitations of the assay, and advantages and disadvantages of the method compared to other feeding assays in D. melanogaster are evaluated.

The CApillary FEeder Assay Measures Food Intake in Drosophila melanogaster

The CApillary FEeder (CAFE) assay is a simple, budget-friendly, highly reliable method for investigating mechanisms underlying food intake. Used with the highly versatile genetic model organism Drosophila melanogaster, it provides a powerful means of gaining new insights into regulatory mechanisms of food intake.

キャピラリーフィーダーアッセイにおいて食物摂取を測定します<em&gt;キイロショウジョウバエ</em

For most animals, feeding is an essential behavior for securing survival, and it influences development, locomotion, health and reproduction. Ingestion of ...

An In Ovo Model for Testing Insulin-mimetic Compounds

Elevated blood glucose levels in type 2 diabetes mellitus (T2DM), a complex and multifactorial metabolic disease, are caused by insulin resistance and &#946;-cell failure. Various strategies, including the injection of insulin or the usage of insulin-sensitizing drugs, were pursued to treat T2DM or at least reduce the symptoms. In addition, the application of herbal compounds has attracted increasing attention. Thus, it is necessary to find efficient test systems to identify and characterize insulin-mimetic compounds. Here we developed a modified chick embryo model, which enables testing of synthetic compounds and herbal extracts with insulin-mimetic properties. Using a fluorescence microscopy-based primary screen, which quantifies the translocation of Glucose transporter 4 (Glut4) to the plasma membrane, we were able to identify compounds, mainly herbal extracts, which lead to an increase of intracellular glucose concentrations in adipocytes. However, the efficacy of these substances requires further verification in a living organism. Thus, we used an in-ovo approach to identify their blood glucose-reducing properties. The approval by an ethics committee is not needed since the use of chicken embryos during the first two-thirds of embryonic development is not considered an animal experiment. Here, the application of this model is described in detail.

An In Ovo Model for Testing Insulin-mimetic Compounds

In this study, we describe an in-ovo system as a promising tool to test insulin-mimetic compounds in a living organism. The main advantages include adequate throughput rates and acceptable costs, which enable the identification of phytochemicals with insulin-mimetic properties.

インスリン模倣化合物のテスト用のOvo でモデル

Elevated blood glucose levels in type 2 diabetes mellitus (T2DM), a complex and multifactorial metabolic disease, are caused by insulin resistance and ...

Data Acquisition and Analysis In Brainstem Evoked Response Audiometry In Mice

Brainstem evoked response audiometry (BERA) is of central relevance in the clinical neurophysiology. As other evoked potential (EP) techniques, such as visually evoked potentials (VEPs) or somatosensory evoked potentials (SEPs), the auditory evoked potentials (AEPs) are triggered by the repetitive presentation of identical stimuli, the electroencephalographic (EEG) response of which is subsequently averaged resulting in distinct positive (p) and negative (n) deflections. In humans, both the amplitude and the latency of individual peaks can be used to characterize alterations in synchronization and conduction velocity in the underlying neuronal circuitries. Importantly, AEPs are also applied in basic and preclinical science to identify and characterize the auditory function in pharmacological and genetic animal models. Even more, animal models in combination with pharmacological testing are utilized to investigate for potential benefits in the treatment of sensorineural hearing loss (e.g., age- or noise-induced hearing deficits). Here we provide a detailed and integrative description of how to record auditory brainstem-evoked responses (ABRs) in mice using click and tone-burst application. A specific focus of this protocol is on pre-experimental animal housing, anesthesia, ABR recording, ABR filtering processes, automated wavelet-based amplitude growth function analysis, and latency detection.

Brainstem evoked response audiometry is an important tool in clinical neurophysiology. Nowadays, brainstem evoked response audiometry is also applied in the basic science and preclinical studies involving both pharmacological and genetic animal models. Here we provide a detailed description of how auditory brainstem responses can be successfully recorded and analyzed in mice.

マウスにおける脳幹誘発応答オーディオメトリーにおけるデータ獲得と分析

Brainstem evoked response audiometry (BERA) is of central relevance in the clinical neurophysiology. As other evoked potential (EP) techniques, such as ...

Electrocorticographic Recording of Cerebral Cortex Areas Manipulated Using an Adeno-Associated Virus Targeting Cofilin in Mice

The use of electrocorticographic (ECoG) recordings in rodents is relevant to sleep research and to the study of a wide range of neurological conditions. Adeno-associated viruses (AAVs) are increasingly used to improve understanding of brain circuits and their functions. The AAV-mediated manipulation of specific cell populations and/or of precise molecular components has been tremendously useful to identify new sleep regulatory circuits/molecules and key proteins contributing to the adverse effects of sleep loss. For instance, inhibiting activity of the filamentous actin-severing protein&#160;cofilin&#160;using AAV prevents sleep deprivation-induced memory impairment. Here, a protocol is&#160;described that combines the manipulation of cofilin function in a cerebral cortex area with the recording of ECoG activity to examine whether cortical cofilin modulates the wakefulness and sleep ECoG signals. AAV injection is performed during the same surgical procedure as the implantation of ECoG and electromyographic (EMG) electrodes in adult male and female mice. Mice are anesthetized, and their heads are shaved. After skin cleaning and incision, stereotaxic coordinates of the motor cortex are determined, and the skull is pierced at this location. A cannula prefilled with an AAV expressing cofilinS3D, an inactive form of cofilin, is slowly positioned in the cortical tissue. After AAV infusion, gold-covered screws (ECoG electrodes) are screwed through the skull and cemented to the skull with gold wires inserted in the neck muscles (EMG electrodes). The animals are allowed three weeks to recover and to ensure sufficient expression of cofilinS3D. The infected area and cell type are verified using immunohistochemistry, and the ECoG is analyzed using visual identification of vigilance states and spectral analysis. In summary, this combined methodological approach allows the investigation of the precise contribution of molecular components regulating neuronal morphology and connectivity to the regulation of synchronized cerebral cortex activity during wakefulness and sleep.

This article describes a protocol for the manipulation of molecular targets in the cerebral cortex using adeno-associated viruses and for monitoring the effects of this manipulation during wakefulness and sleep using electrocorticographic recordings.

マウスにおけるコフィリンを標的とするアデノ関連ウイルスを用いて操作した大脳皮質領域の電気コルチコチコ

The use of electrocorticographic (ECoG) recordings in rodents is relevant to sleep research and to the study of a wide range of neurological conditions. ...

A Rapid Food-Preference Assay in Drosophila

To select food with nutritional value while avoiding the consumption of harmful agents, animals need a sophisticated and robust taste system to evaluate their food environment. The fruit fly, Drosophila melanogaster, is a genetically tractable model organism that is widely used to decipher the molecular, cellular, and neural underpinnings of food preference. To analyze fly food preference, a robust feeding method is needed. Described here is a two-choice feeding assay, which is rigorous, cost-saving, and fast. The assay is Petri-dish-based and involves the addition of two different foods supplemented with blue or red dye to the two halves of the dish. Then, ~70 prestarved, 2-4-day-old flies are placed in the dish and&#160;allowed to choose between blue and red foods in the dark for about 90 min. Examination of the abdomen of each fly is followed by the calculation of the preference index. In contrast to multiwell plates, each Petri dish takes only ~20 s to fill and saves time and effort. This feeding assay can be employed to quickly determine whether flies like or dislike a particular food.

A Rapid Food-Preference Assay in Drosophila

We present a protocol for a two-choice feeding assay for flies. This feeding assay is fast and easy to run and is suitable not only for small-scale laboratory research, but also for high-throughput behavioral screens in flies.

ショウジョウバエにおける急速な食品嗜好アッセイ

To select food with nutritional value while avoiding the consumption of harmful agents, animals need a sophisticated and robust taste system to evaluate ...

Modeling Stroke in Mice: Focal Cortical Lesions by Photothrombosis

Stroke is a leading cause of death and acquired adult disability in developed countries. Despite extensive investigation for novel therapeutic strategies, there remain limited therapeutic options for stroke patients. Therefore, more research is needed for pathophysiological pathways such as post-stroke inflammation, angiogenesis, neuronal plasticity, and regeneration. Given the inability of in vitro models to reproduce the complexity of the brain, experimental stroke models are essential for the analysis and subsequent evaluation of novel drug targets for these mechanisms. In addition, detailed standardized models for all procedures are urgently needed to overcome the so-called replication crisis. As an effort within the ImmunoStroke research consortium, a standardized photothrombotic mouse model using an intraperitoneal injection of Rose Bengal and the illumination of the intact skull with a 561 nm laser is described. This model allows the performance of stroke in mice with allocation to any cortical region of the brain without invasive surgery; thus, enabling the study of stroke in various areas of the brain. In this video, the surgical methods of stroke induction in the photothrombotic model along with&#160;histological analysis are demonstrated.

Described here is the photothrombotic stroke model, where a stroke is produced through the intact skull by inducing permanent microvascular occlusion using laser illumination after administration of a photosensitive dye.

マウスにおける脳卒中のモデリング:光血栓症による焦点性皮質病変

Stroke is a leading cause of death and acquired adult disability in developed countries. Despite extensive investigation for novel therapeutic strategies, ...

Caenorhabditis elegans as a Model System for Discovering Bioactive Compounds Against Polyglutamine-Mediated Neurotoxicity

Age-related misfolding and aggregation of pathogenic proteins are responsible for several neurodegenerative diseases. For example, Huntington&#39;s disease (HD) is principally driven by a CAG nucleotide repeat that encodes an expanded glutamine tract in huntingtin protein. Thus, the inhibition of polyglutamine (polyQ) aggregation and, in particular, aggregation-associated neurotoxicity is a useful strategy for the prevention of HD and other polyQ-associated conditions. This paper introduces generalized experimental protocols to assess the neuroprotective capacity of test compounds against HD using established polyQ transgenic Caenorhabditis elegans models. The AM141 strain is chosen for the polyQ aggregation assay as an age-associated phenotype of discrete fluorescent aggregates can be easily observed in its body wall at the adult stage due to muscle-specific expression of polyQ::YFP fusion proteins. In contrast, the HA759 model with strong expression of polyQ-expanded tracts in ASH neurons is used to examine neuronal death and chemoavoidance behavior. To comprehensively evaluate the neuroprotective capacity of target compounds, the above test results are ultimately presented as a radar chart with profiling of multiple phenotypes in a manner of direct comparison and direct viewing.

Caenorhabditis elegans as a Model System for Discovering Bioactive Compounds Against Polyglutamine-Mediated Neurotoxicity

Here, we present a protocol to assess the neuroprotective activities of test compounds in Caenorhabditis elegans, including polyglutamine aggregation, neuronal death, and chemoavoidance behavior, as well as an exemplary integration of multiple phenotypes.

ポリグルタミン媒介性神経毒性に対する生理活性化合物を発見するためのモデルシステムとしてのCaenorhabditis elegans

Age-related misfolding and aggregation of pathogenic proteins are responsible for several neurodegenerative diseases. For example, Huntington&#39;s ...

Constipation Assays in &lt;em&gt;Drosophila&lt;/em&gt; Flies

Measuring Constipation in a Drosophila Model of Parkinson's Disease

Non-motor symptoms in Parkinson's disease (PD) are common, difficult to treat, and significantly impair quality of life. One prevalent non-motor symptom is constipation, which can precede the diagnosis of PD by years or even decades. Constipation has been underexplored in animal models of PD and lacks specific therapies. This assay utilizes a Drosophila model of PD in which human alpha-synuclein is expressed under a pan-neuronal driver. Flies expressing alpha-synuclein develop the hallmark features of PD: the loss of dopaminergic neurons, motor impairment, and alpha-synuclein inclusions.
This protocol outlines a method for studying constipation in these flies. Flies are placed on fly food with a blue color additive overnight and then transferred to standard food the following day. They are subsequently moved to new vials with standard fly food every hour for 8 h. Before each transfer, the percentage of blue-colored fecal spots compared to the total fecal spots on the vial wall is calculated. Control flies that lack alpha-synuclein expel all the blue dye hours before flies expressing alpha-synuclein. Additionally, the passage of blue-colored food from the gut can be monitored with simple photography. The simplicity of this assay enables its use in forward genetic or chemical screens to identify modifiers of constipation in Drosophila.

Author Spotlight: Exploring Non-Motor Symptoms in Parkinson&#039;s Disease 

This protocol presents an assay for modeling constipation in an alpha-synuclein based Drosophila model of Parkinson's disease.

パーキンソン病のショウ ジョウバエ モデルにおける便秘の測定

Non-motor symptoms in Parkinson's disease (PD) are common, difficult to treat, and significantly impair quality of life. One prevalent non-motor symptom ...