このモデルでは、ラットまたはマウスに食物および水のアドリビタムを与えた。テキサスA&M大学ベイラー歯科施設動物ケア使用委員会は、すべての実験プロトコルを承認しました。以下の特定の設定は斜体で示され、ラットTMJ関節炎モデルのために特別に利用される。マウスもまたこのモデルで利用することができ、代替歯の痛みや筋顔面疼痛動物モデルも42,43.
1. ソフトウェア設定
<ol><li>フィーダーユニットの動物モニタソフトウェアをコンピュータにロードします。</li>
	<li>動物モニターソフトウェアは、アイコンをクリックして開かれ、ファイルメニューの選択の下に「構成」プルダウンオプションを選択します。</li>
	<li>「動物モニタ構成」ウィンドウで、「ペレット配信入力」と題するチェックボックスをオフにします(図1A)。 注: このボックスは、通常、デフォルトで工場でチェックされます。このオプションの選択を解除します。研究者がこのオプションを選択解除すると、ペレットが分配されるときではなく、トラフからペレットを除去することによって結果が記録されます。 注: [ファイルの自動命名] ボックスにチェックを入れると、ソフトウェアは自動的にファイルに名前を付けます (図 1A)。このボックスは、通常、デフォルトで工場でチェックされます。</li>
	<li>タイマーライトを06:00(午前6時)に点灯し、20:00(午後8時)に消灯するように設定します。 注: フィーダーユニットのハードウェアは、ボックス内のライトがソフトウェアによって制御されず、隔離された24時間のタイマーに配線されるように変更されました。したがって、構成ソフトウェアに示された「ハウスライト」は、これらの例では機能しなかった。</li>
	<li>編集プルダウンメニューを選択し、実験を選択します。「Box 01 -」というタイトルのウィンドウが表示されます (図 1B)。</li>
	<li>このウィンドウ内でデータを保存するファイル名を入力します。 注: ファイル名を入力しないと、データファイルは自動的にソフトウェアによって命名されます。実験の詳細はこのウィンドウに追加され、データファイルと一緒に保存することができます。ウィンドウ上の情報は保存し、後続の実験に使用することもできます。</li>
	<li>「実験の長さ (日):」と題する入力ボックスに、実験の合計時間より大きい数値を入力します。 注: これは、実験が完了するまでソフトウェアがデータを保存することを保証します,間違いはこの値を短く設定しすぎ、動物がまだ給餌モジュールに残っていてもデータを記録するのを止めます。</li>
	<li>「1 日の時間数」と題する入力ボックスに「24」と入力します。 注: 長さは実験者の仕様に変更できます。</li>
	<li>「食事期間終了基準 (分):」と題するボックスに「10」と入力します。 注:ラットの食事は、以前の研究48 に基づいて食事の終末10分を使用して定義された(すなわち、食事はペレットを服用しない10分の期間で前後に括弧で囲まれた)、最小食事サイズは、このソフトウェアパッケージの食事ごとに3ペレットに設定した。</li>
	<li>「ペレットサイズ (mg)」と題するボックスに「45」と入力します。個人がこのウィンドウ内でマウス入力20を使用したい場合。</li>
	<li>ラットの場合は、フィーダーディスペンサーホッパーに45mgのげっ歯類のチョウペレットを追加します。 注:マウスの場合は、チャウホッパーに20mgのげっ歯類のチョウペレットを追加します。</li>
	<li>実験ウィンドウの「フェーズ」セクションで、「名前」フィールドに「曜日」と入力し、「時間の数」フィールドに「24」と入力します(図1B)。 注意: 「フェーズ」のセクションの下には、2 つの大きなオープンフィールドがあります。 最初の大きなオープンフィールドは、前の「フェーズ」フィールドと「名前」フィールドに入力されたテキストによって設定されます。</li>
	<li>次の大きなオープンフィールドには、「Day Phase」という見出しが「名前」というフィールドに「ライト」という名前が付けられており、そのフィールドに「パーセント」という数字60を入力します。 注: この入力されたテキストは、下の大きなフィールドに入力されます。</li>
	<li>次に、"名前" という名前のフィールドに「Dark」と入力し、数値 40 の「パーセント」と題するフィールドに入力します。注: これらのエントリでは、1 日の 60% は明るい位相に起因し、40% は暗位相に起因します。ソフトウェアが食事パターンを計算する際に、この情報が使用されます。14:10明暗サイクルで飼われているサイクリングの雌の動物のためのこれらの設定。</li>
	<li>[すべてのボックスをこのように設定]ボタンを選択します。この情報を保存し、[OK] をクリックします。</li>
	<li>「スタートボックス」画面が表示され、アクティブにするフィーダーを選択してOKを押します(図1C)。</li>
	<li>次に、動物モニタのランタイムウィンドウが食事パターンデータとともに表示されます(図1D)。 注: このウィンドウから「ペレットの塗布の#」を監視して記録し、ラットの現在の状態を確認します。約300グラムの健康な雄のラットは、通常、1日300〜800 45mgペレットの間で食べます。</li>
	<li>ファイルは毎日生成され、自動的に保存されます。CSV 拡張子。これらのファイルを開くと、食物摂取、食事数、食事時間、食事サイズ、食事間隔などの食事パターンデータを取得できます。これらの食事パターンの間隔は、一日または暗いおよび明るい段階などの一日の段階のために計算することができます。前述のように、設定は 14:10 の明暗サイクル用です。各ペレットがトラフから取り除かれた時の生データも生として記録される。CSV ファイル。 注: ソフトウェアの古いバージョンでは、最小の食事サイズは 3 ペレットは、 を生成するための計算では使用されません。CSV ファイル。 さらに、古いソフトウェアを使用して平均食事時間を取得するには、 の平均食事時間列の値から 10 分を減算する必要があります。CSV ファイル。 ソフトウェアが動作しているとき、オペレータは手動でファイルプルダウンメニューオプションを選択し、毎日「生データを保存」を選択することができます。これにより、実験全体ではなく、24 時間の期間の生データが保存されます。この生データは、ユーザーの裁量で代替ソフトウェアによって処理することができます。 注:結果では、我々は3ペレットの最小食事サイズを含むように代替ソフトウェアを使用しました。</li>
</ol>2. 食事時間アッセイ
<ol><li>光ビームコンピュータ作動ペレットフィーダーを備えた音減衰チャンバーに個々のラットを配置します。 注:これらの供給ユニットには、厚い吸収性紙のシートが配置されている段階的な水のボトルや廃棄物の鍋があります。フィーダーディスペンサーホッパー45mgのげっ歯類のチョウペレットは、ラットまたは20mgのげっ歯類のチョウペレットをマウスに加えることができる。チャウペレットはV字型給餌トラフに分配され、このトラフの底にはフォトビームがあります。トラフに分配されたペレットは、この光ビームを壊すことによって検出されます。ラットがフィーダートラフからこのペレットを取り除くと、光ビームが復元され、これはコンピュータに別のペレットを落とすように合図します。光ビームの復元はまた、日付と時刻を記録するためにコンピュータをトリガし、分配されたペレットの実行集計を維持します。このペレットの集計は、Med Assoc. Inc.ソフトウェアを使用して、一日の任意の部分の間に食物摂取量、食事数、食事時間、食事のサイズ、または食事間間隔を決定するために分析されます。再び生.CSVデータファイルは、外部ソフトウェア39,40,49-51で分析することができます。</li>
	<li>ペレットの総食数、消費水量、および実験中のラットの一般的な健康状態を識別する動物の重量を記録します。</li>
	<li>水のボトルをすすいで、毎日新鮮な水で満たし、必要に応じてフィーダーホッパーにチャウを追加します。</li>
	<li>毎日ゴミ鍋とケージの下の厚い吸収紙をダンプし、高圧空気を使用して毎日フィーダーの一部を移動からほこりを吹きます。 注意:個人的な保護具(例えば、ガウン、手袋、マスク、マスク)が必要です。</li>
	<li>実験が完了した後、床、廃鍋、水筒を取り除き、これらの部品を洗浄します。また、手洗いまたは食器洗い機でケージ洗浄から供給エレクトロニクスを取り外します。</li>
</ol>3. TMJ関節炎の誘導
<ol><li>実験の少なくとも4日前に動物をフィーダーに入れる。 注: このデータは、ベースラインフィード動作を取得するために前の日として報告されます。次いで、動物は治療のためにフィーダーから取り除かれます。一つの治療法は、関節炎TMJを誘導することであった。このモデルでは、ラットがイソフルラン(5%流量)で麻酔された後、08:00(すなわち光相の開始)に完全なフロイントアジュバント(CFA)を注射する。</li>
	<li>各TMJの垂直空間に250mgのCFAを両側に注入する。 注: 例(図2)では、50LのCFAの250mgを各TMJに注入したが、15μlの小さな体積で10mgの低用量は、より短い期間の時間52にわたって有効である。</li>
	<li>コントロールラットTMJを0.9%生理液の50 Lで注入する。注:すべての動物は麻酔の誘導後5分以内に移動した。より少ない量のCFAがより少ない量で与えられる場合、対照ラットはこの同じ量の生理的な生理を受け取るだろう。</li>
</ol>

開示するものは何もありません。

TMJ患者は、咀嚼時間の増加による疼痛の増加を報告し、その様に、咀嚼サイクルは、個人が45,53-56を噛んでいる時間が長くなるほど長くなる。我々の行動アッセイは、食事の持続時間39を測定する際に、ラットとマウスで同様の検査を可能にする。最近の未発表の研究では、フォン・フレイ・フィラメント検査は食事期間測定よりも感度が高く、より長い期間の有意な変化を?...

動物モデルは、顔面損傷や炎症に関連する痛みやノシセプションを研究するために使用されてきましたが、適切な動物モデルの欠如は、メカニズムの不完全な理解をもたらします。現在のモデルは、急性および慢性のオロ顔面痛に関与する様々なメカニズムを理解するのに役立ちますが、これらの動物モデルには長所と短所があります。
多くのモデルは、短時間の行動性の忍化応答を測定します。顔のグルーミングは顔面神経の収縮に続く既知の行動応答である3.他の研究は、イプシラショナル前頭またはヒスポとの顔面擦れ、ならびに、顎関節(TMJ)または唇4-7にホルマリン注射を投与した後に頭部をひるむを測定した。頭部離脱遅延は、ラット8の剃毛ビブリッサエパッドに熱を加えた後に、修飾されたテールフリック鎮痛計を使用して、可分化応答(すなわち頭部離脱)を定量化するノシシブ挙動を測定するための別のモデルである。Digastricおよびマッサージ筋活性は、TMJ9にグルタミン酸注射後の痛みの相関としても記録されている。別の研究は、炎症を起こしたTMJを有する雄および女性ラットにおける夜行化応答を評価するための睡眠パラメータの変化を測定し、これらのパラメータには睡眠遅延、急速眼球運動(REM)、非レム睡眠の割合、およびレム睡眠10の割合が含まれていた。行動性の特性応答を測定するほとんどの動物モデルは、短い時間枠、すなわち1日11-14日の分から時間を利用する。さらに、ほとんどの動物モデル試験は、ラットのような夜行性動物の光相および夜行性動物において起こり、これは、夜起性の結果15〜18を混乱させ得るストレスを引き起こす可能性がある。上記アッセイは、様々なオロ顔面状態での起分の応答を測定するが、短い期間のため、したがって急性障害を研究するためにのみ使用することができる。代替アッセイは、中程度の持続期間の分性の尺度として表情を用いてきたが、この方法論は主観的な19である。
持続的または慢性のオロ顔面の結知を評価するために、一部の人は、皮膚の表面にフォン・フレイフィラメントの適用を使用して、神経収縮またはTMJ炎症を受けた動物の機械的感受性を評価する3,20。Liverman ら 2009ラット 21,22のマッセター筋へのCFA注射に続く等級モノフィラメントを用いた離脱応答を測定した。2008年、山崎 らは、TMJをCFAに注入し、その後14日間にわたってTMJ地域に適用される機械的または熱的または冷たい刺激に対する加性挙動を定量化した。残念ながら、これらのノシセ化行動アッセイは、動物の拘束を伴い、ストレスホルモン、学習、または測定結果を妨げる可能性のある代替行動を生み出す。
歯の中での分知を測定するモデルは顎の開口反射を利用するが、この方法は信頼できない23 または不正確な24である可能性がある。歯の分電を測定するために筋電図活性が用いられてきたが、この方法では通常、動物が無意識である必要があるが、一つの研究では歯の交知は自由に動くラット26で調べられた。2008年、カーンは敏感なひずみゲージ27 を用いて歯科線切りと咀嚼機能の関係を研究したが、この咬傷持続時間モデルは正常な活動 28から動物を拘束する必要がある。咬傷力は人間の歯の痛みの信頼できる尺度ですが、ラットは咬傷力を測定するための訓練および/または拘束を必要とするため、ストレスの原因が導入され、疑わしい生理学的意義を持つ所見を生み出すことができます29-31
拘束とストレスのいくつかの制限は、衝動的な行動を評価するためにオペラントデザインを使用することによって克服することができます。1つのオペランモデルは、不快な温度の回避を使用して、顔面のノシセプション32-35を評価し、特徴付けます。この報酬競合モデルは、加熱または冷却された熱プローブ34,36に対して自発的にその顔を配置するためにげっ歯類を誘導するために甘味ミルクの報酬に基づいています。しかし、テストは動物の訓練を必要としますが、アッセイの強みは、データが自動化された方法で収集される方法です。
さらに別の動物モデルは、顔面ノシセプション37の指標として、ノシセプション誘発性かじり機能不全を使用した。しかし、げっ歯類はチューブに閉じ込められており、その唯一の脱出はダボをかじって出て行くだけです。このモデルの利点は、マウスの急性または慢性顎損傷後の顎機能を測定することです。しかし、げっ歯類は閉じ込められ、混乱する代替競合行動、 すなわちエスケープが追加され、ストレスが多く、したがって発知アッセイの結果に影響を与える可能性があります。
食事期間は、TMJ関節炎38-41、歯髄暴露42、及び筋肉損傷43を有する動物におけるノシセプションを測定するために使用されてきた。動物が食事を始めた後、顔面のノシセプションを経験したげっ歯類はよりゆっくりと食べました。TMJの痛みを経験している患者はまた、彼らの食べ物を噛むために長い時間がかかり、TMJの痛みが減少するとサイクル長が短くなります44-46.TMJ疼痛が存在する場合の食事期間の延長は「ガード行動」であると予想され、動作上、補助的行動47と定義される。
食事期間は、雄マウスおよび雌ラットにおいて最大19日間の非侵襲的方法を用いたTMJノシセプションを測定し、雄マウスにおいて6日間(最長期間試験)し、ノシセプション38〜41の生物学的マーカーとして記述することができる。食事の持続時間が起き上がった応答を測定することを支持して、薬物学的介入によって薬物の受け入れが減少し、動物の食事期間が正常38,40,41に戻る。これはまた、カプサイシンを使用してノシシ化ニューロンが破壊されたときに確認されました。神経破壊後、動物の食事期間は、TMJ 40へのCFAの注入後に増加しなかった。
以下は、食事の継続時間データを取得し、統計的に分析する方法に関するプロトコルです。

<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

食事時間の延長は、顔面痛みを伴うヒトの保護行動と類似性を有する顔面機械的過痛の増加を測定するために使用することができる。食事の持続時間を測定するために、無制限のラットは継続的に減衰し、コンピュータ化された給餌モジュールを数日間から数週間、摂食行動を記録する。これらの音減衰室はチャウペレットディスペンサーが装備されている。ディスペンサーは、トラフの底に配置された光ビームを備えたペレットトラフを有し、げっ歯類がフィーダートラフからペレットを除去すると、このビームはもはやブロックされず、コンピュータに別のペレットを落とすように合図する。コンピュータは、ペレットがトラフから採取された日時を記録し、このデータから実験者が食事パラメータを計算することができます。食事パラメータを計算する際に食事は前の作業に基づいて定義され、10分(つまり動物が10分間食べない場合は、動物の食事の終わりとなる)に設定した場合、最小の食事サイズも3ペレットに設定した。食事の期間、食事数、食物摂取量、食事の大きさおよび食事間隔はオペレータが望む任意の期間のソフトウェアによって計算することができる。食事期間を算出できる摂食パラメータのうち、雄ラットおよびマウスおよび雌ラットにおけるオロフェイシャル・ノシセプションの連続的な非侵襲的生物学的マーカーであることが示されている。食事の期間の測定は、定量的であり、訓練や動物の操作を必要とせず、皮質の参加を必要とし、他の実験的に誘発された行動と競合しない。これらの因子は、このアッセイを、顔面の異性の記録のための他のオペラまたは反射法と区別する。

食事期間は、TMJ関節炎(図2)および虫歯を有する動物に適用された顔面痛および食事期間測定の行動相関である(図3)。1つの実験では、ラットはCFAの高い250mg用量を投与した後にTMJ関節炎を有し、この治療は19日間の食事期間の有意な増加を誘発した(図2)。各TMJ関節に注入された低用量のCFA(10mg)は、この食事期間アッセイを用いたCFA投与に対する用量応答を?...

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Meal Duration as a Measure of Orofacial Nociceptive Responses in Rodents

食事の持続時間の延長は、顔面痛を有するヒトの保護行動と同様のげっ歯類における顔面のノシシブ行動を表す。食べることは、訓練や動物操作を必要とせず、皮質の参加を必要とし、他の実験的に誘発された行動と競合せず、このアッセイを代替反射またはオペラの測定と区別する行動である。

げっ歯類におけるオロ顔面ノシチブ応答の尺度としての食事期間

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

meal-duration-as-measure-orofacial-nociceptive-responses

Research

JoVE Journal

Behavior

7.5K ビュー.  Texas A&M University Baylor College of Dentistry. 食事の持続時間の延長は、顔面痛を有するヒトの保護行動と同様のげっ歯類における顔面のノシシブ行動を表す。食べることは、訓練や動物操作を必要とせず、皮質の参加を必要とし、他の実験的に誘発された行動と競合せず、このアッセイを代替反射またはオペラの測定と区別する行動である。

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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.

げっ歯類の授乳でモデル産後うつ病への慢性的社会的ストレスを使用

Exposure to chronic stress is a reliable predictor of depressive disorders, and social stress is a common ethologically relevant stressor in both animals ...

行動学

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.

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

We present a user-friendly, high-throughput operant system for the evaluation of pain behaviors in awake, conscious rodents. The Orofacial Pain Assessment Device (OPAD) can assess pain through a reward/conflict paradigm thus providing a more humane way of testing. This protocol will yield more clinically relevant and translational data from rodents.

侵害受容性行動の変化を測定するためにオペラント口腔顔面疼痛評価デバイス（OPAD）の使用

We present an operant  system for the detection of pain in awake, conscious rodents. The Orofacial  Pain Assessment Device (OPAD) assesses pain behaviors ...

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.

ラバーハンドイリュージョンパラダイムにおける客観行動測定値を得るための手段としてクロスモーダル一致タスク

The rubber hand illusion (RHI) is a popular experimental paradigm. Participants view touch on an artificial rubber hand while the participants' own hidden ...

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.

注意のセットシフトタスク：マウスにおける認知の柔軟性の測定

Cognitive impairment, particularly involving dysfunction of circuitry within the prefrontal cortex (PFC), represents a core feature of many ...

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.

This protocol describes how to temporarily and remotely silence neuronal activity in discrete brain regions while rats 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 components of learning.

学習の離散段階中げっ歯類におけるリモートサイレン神経活動のための方法

This protocol describes how to temporarily and remotely silence neuronal activity in discrete brain regions while animals are engaged in learning and ...

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

Numerous qualitative and quantitative techniques can be used to test sensory nerves and pain in both research and clinical settings. The current study demonstrates a quantitative sensory testing protocol using techniques to measure tactile sensation and pain threshold for pressure and heat using portable and easily accessed equipment. These techniques and equipment are ideal for new laboratories and clinics where cost is a concern or a limiting factor. We demonstrate measurement techniques for the following: cutaneous mechanical sensitivity on the arms and legs (von-Frey filaments), radiant and contact heat sensitivity (with both threshold and qualitative assessments using the Visual Analog Scale (VAS)), and mechanical pressure sensitivity (algometer, with both threshold and the VAS). The techniques and equipment described and demonstrated here can be easily purchased, stored, and transported by most clinics and research laboratories around the world. A limitation of this approach is a lack of automation or computer control. Thus, these processes can be more labor intensive in terms of personnel training and data recording than the more sophisticated equipment. We provide a set of reliability data for the demonstrated techniques. From our description, a new laboratory should be able to set up and run these tests and to develop their own internal reliability data.

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.

人間にセンセーションと痛みを測定するために、手動テストのプロトコル

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.

子どもと大人で味の環境を測定するために心理物理追跡方法

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.

げっ歯類において食物摂取を測定するためのオープンソースデバイスの構築と検証：実験装置（FED）を給餌

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.

齧歯動物の睡眠時間の非侵襲的で高スループットの測定

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

A Laboratory Method to Measure Contagious Yawning in Rats

Communication is an essential aspect of animal social life. Animals may influence one another and come together in schools, flocks, and herds. Communication is also the way sexes interact during courtship and how rivals settle disputes without fighting. However, there are some behavioral patterns for which it is difficult to test the existence of a communicatory function, because several types of sensory modalities are likely involved. For example, contagious yawning is a communicatory act in mammals that potentially occurs through sight, hearing, smell, or a combination of these senses depending on whether the animals are familiar to one another. Therefore, to test hypotheses about the possible communicatory role of such behaviors, a suitable method is necessary to identify the participating sensory modalities.
The method proposed here aims to obtain yawn contagion curves for familiar and unfamiliar rats and evaluate the relative participation of visual and olfactory sensory modalities. The method uses inexpensive materials, and with some minor changes, it can also be used with other rodent species such as mice. Overall, the method involves the substitution of clear dividers (with or without holes) with opaque dividers (with or without holes) that either allow or prevent communication between rats placed in adjacent cages with holes in adjoining sides. Accordingly, four conditions can be tested: olfactory communication, visual communication, both visual and olfactory communication, and neither visual nor olfactory communication. As social interaction occurs between the rats, these test conditions simulate what may occur in a natural environment. In this respect, the method proposed here is more effective than traditional methods that rely on video presentations whose biological validity can raise concerns. Nonetheless, it does not discriminate between the potential role of hearing and roles of smell and vision in yawn contagion.

The method described here aims to obtain yawn contagion curves in pairs of familiar or unfamiliar male rats. Cages with holes separated by either clear or opaque partitions with (or without) holes are used to detect whether visual, olfactory, or both types of sensory cues can stimulate yawn contagion.