この刊行物は、キュアCMD、フランス語筋パソ協会（AFM）、筋ジストロフィー協会、国立衛生研究所（1K26RR032082、1P50AR060836-01、1U54HD071601、2R24HD050846-06）、国防総省（からトランスレーショナル研究助成金を通じて資金を供給されているW81XWH-11-1-0330、W81XWH-11-1-0782、W81XWH-10-1-0659、W81XWH-11-1-0809、W81XWH-09-1-0599）と親プロジェクト筋パソ（からのパイロット助成金PPMD）。 本論文では、先天性の筋疾患分野で日常的に使用するための方法論のSOP、一連のいくつかの一つです。それは、ワシントンD.C.で2013年4月に開催された最近の先天性筋疾患コンソーシアムワークショップでの先天性の筋疾患の分野で20以上の専門家によって議論され確立された努力を反映している

注：オープンフィールド活動モニタリングシステムが均等室の周囲（ 図1）に沿って離間フォトセルエミッターと受容体とのオープンフィールドプレキシグラス室を使用しています。これらのフォトセルエミッターおよび受容体は、目に見えない赤外線ビームのXYグリッドを作成。動物がチャンバ内に配置されている場合には、ビームの切断を引き起こし、動き回る。垂直センサーはまた、同様に、垂直活動レベル（ すなわち育児行動）を評価するために存在する。アナライザは、ビームブレーク情報を記録し、急速にそれを分析します。コンピュータソフトウェアは、予め設定された時間期間にわたって複数のアクティビティ対策を算出する。これらの措置は、次のとおりです。水平活性（単位）、縦の活性（単位）、合計距離は（cm）の旅、移動時間（秒）、残り時間（秒）5。 注：一般的に、試験室でも照明で、温度と湿度が管理されなければならない。試験室は均等にDISであるべき部屋の中を捧げ及び直接光、暗い隅、または影の領域に配置されるべきではない。すべての機器の順化及び試験（ 例えば 、午前中）、同じ個人が毎日同じ時間に行われるべきである。これらの個人は、動物の治療群を知らされていないし、可能な場合は遺伝子型する必要があります。 以下のプロトコルは、指導と子どもの国立医療センター動物実験委員会の承認の下で行われています。 1インストゥルメント順化<ol><li>順応するために、約10分間のホームケージ内の試験室にマウスを置きます。順化期間の間、部屋のままにしておきます。 </li><li>試験室に戻り、活動室の電源をオンにします。データは、この時点で収集されていなくても、これは、さらにテスト環境を模倣する。 </li><li>静かに彼らのホームケージから各マウスを削除し、すぐに試験室に配置します。アクティビティの場合チャンバは象限にチャンバー（ 図1）を分中央分離帯が含まれている、空の各象限に1マウスを置きます。 </li><li>全ての動物を試験室にロードされると、各試験チャンバの上部に蓋を置く。この順化期間中に部屋のままにしておきます。 </li><li> 60分後、部屋に戻る。各試験室から蓋を外し、そっと自分のそれぞれのホームケージに各マウスを返す。 </li><li>消毒剤や紙タオルで各チャンバを清掃してください。確認しない汚れの粒子がチャンバ内に残されていません。 注：複数のセッションが毎日実行されている場合は、徹底的に各セッションの間に各試験室を清掃します。 </li><li> 4日間連続してステップ1〜6を繰り返します。 注：以前の初期のデータ収集に一週間順化を行います。動物は、研究を通して、複数回テストされた場合は、慣れを回避するために、試験前の最初のラウンドに順化を行う。また、ランダムに新しいに動物を割り当て各セッションはボックス。試験期間を通してボックスの割り当てを追跡します。 </li></ol> 2データ収集<ol><li>順応さ10〜30分間のホームケージに試験室にマウスを置きます。この時間の間に部屋のままにしておきます。 </li><li> 10〜30分後に、試験室に戻る。活動室の電源を入れ、チャンバーに接続されたコンピュータ上で添付コンピュータソフトウェアを開きます。チャンバーは象限除算器が含まれている場合は、この時点でパーティションを挿入します。 注：試験室の象限分周器が含まれている場合は、2匹の動物は、データ収集の間、試験チャンバ内に配置することができる。一匹の動物は、フロント左象限とバック右象限内の1つ（ 図1）内に配置することができる。 注：データ収集中に、同じ行または列のすべての4象限で動物を置かないでください。これらの向きに動物を配置すると、赤外線ビームのx-yグリッドを妨害すると動物の動きは次のようになります。不正確に測定された。 </li><li> prebeamチェックを実行するコンピュータソフトウェアを構成します。この構成は、1つの実験のセットアップとテスト室に動物を挿入する前に（下記参照）は、次の事前ビームチェックを実行できるようになります。 注：prebeamチェックが実行されると、コンピュータ·ソフトウェアは、XY赤外線ビームの機能を評価する。フォトセルエミッターおよび受容体がブロックされ、適切に、チャンバ内での変化を検出することができている場合例えば、それは決定することができます。 </li><li> （ つまり、60分の合計のためのデータを収集する）データの6 10分のブロックを収集するためのコンピュータソフトウェアにおける一次データ収集パラメータを設定し、適切な日付、ファイル名、およびマウスのID番号を入力してください。 </li><li>すべてのパラメータを設定したら、prebeamチェックを実行します。チャンバーが通過しない場合は、それが原因で、中心象限分割器や試験室の配向不良による可能性が最も高いチェックprebeam。この問題が発生した場合は、中央の象限ディビを再調整デアと試験室センサーがもはや遮断されるまで、システムは試験室の準備ができたことを述べている。これで問題が解決しない場合は、機器のマニュアルを参照します。 </li><li>すべての試験室が準備ができたら、そっと自分のホームケージからマウスを削除し、すぐに試験室に彼または彼女を置く。マウスのIDをメモして、それをコンピュータに入力したものと一致を確認してください。 </li><li>すべての動物が適切にテスト室にロードされると、各チャンバーの上に蓋を置く。その後、データ収集を開始するためにコンピュータソフトウェアの適切なコマンドを選択します。このとき、アナライザ、コンピュータソフトウェア、データ収集パラメータに従って活動レベルの記録を開始します。 </li><li>テスト期間の残りの試験室のままにしておきます。 </li><li> （ つまり、60分後）の試験期間が終了すると、すぐに試験室に戻る。データを保存して、彼らの尊敬に各動物を戻すアイブホームケージ。 </li><li>消毒剤や紙タオルをすべてのユニットを清掃してください。 注：複数のセッションが毎日実行されている場合は、徹底的に各セッションの間に各試験室を清掃します。 </li><li>スプレッドシートにエクスポートデータを、次にソフトウェアプログラムを終了します。 </li><li>彼らが記録されたことを確認するためにデータを確認してください。データが記録されていない、または動物がデータ収集期間の全体を通して眠っている場合、データ収集の余分な日を行う。 注記：動物は、それが全体の60分の試験期間を通じて移動しない場合には「眠っている」ものと考えられる。 </li><li>繰り返します4日間連続して2.1から2.12繰り返します。 注記：動物は、研究の期間を通じて複数の時点で試験される場合、慣れを回避するために、より月に一度よりオープンフィールド活動の測定を行わない。また、ランダムに新しいボックスに、各セッションを、動物を割り当てます。試験期間を通してボックスの割り当てを追跡します。 </li></ol> 3。データ解析<ol><li>平均水平活性（単位）、縦の活性（単位）を計算し、総距離は、（CM）移動時間（秒）、およびマウスやグループごとに残り時間（秒）を旅した。コンピュータソフトウェアは、計算及びデータ収集期間（ すなわち 60分）にわたって合計水平活性（単位）、縦活性（単位）、総移動距離（cm）で ​​あり、移動時間（秒）、および休止時間（秒）を報告各マウス。データ収集の4日後から、前述の各パラメータの平均値を計算する。 </li><li>いずれの統計分析を実行する前に、シャピロ·ウィルク検定を使用してデータの正常性を評価し、グラブス検定を使用して、異常値をチェックする。重大な外れ値（p &lt;0.05）を外します。 </li><li>正規分布データの場合、独立標本t検定または多重比較について調整のp値でANOVAと事後試験が依存する一つの方法のいずれかを用いて群間の平均を比較治療群の総数る。 </li><li>非正規分布データの場合、治療群の合計数に応じて多重比較のために調整p値を生じたとウィルコクソン順位和検定、またはクラスカル·ワリス検定および順位和検定のいずれかを用いて群間の中央値を比較する。 </li></ol>

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著者らは、開示することは何もない。

オープンフィールド活動測定は、神経筋疾患6,7,11-14の動物モデルにおいて疾患の進行および薬物の効力を評価するために有益であり得るin vivoアッセイである。 図2に示すように、一般的に機関車の機能を反映して活動レベルの評価を提供する。これは、前臨床薬物研究に実行するための理想的な二次的または補助アウトカム指標作り、筋力とは異なる尺度である。また、試験期間を通じて複数回行うことができる臨床的に関連する15、非侵襲的な尺度である。しかし、行動および機関車活性はまた、オープンフィールド活動データのばらつきを作成（ つまり、実験者の取り扱い、環境条件、および認識）だけでなく、付加的な要因に影響される。本稿の目的は、変動を減少させ、その結果をcにすることができ、十分にテストし、標準化されたプロトコルを提供することです私たちのフィールド内での翻訳を強化することを期待して、複数のラボ渡っompared。 この測定の主な欠点は、非常に変動し、多数の外部要因の影響を受けるということである。プロトコルを開発するときしかし、私たちはこのことを考慮しました。私たちは、データ収集の1〜5日から期間の範囲のテストさまざまなプロトコルを評価した。最後では、試験室環境に動物を理解するためにデータ収集前に機器の順化を行い、データ収集の4日間を行うことが著しく結果データ5の変動量を減少させることを決定した。このプロトコルは、もともとmdxマウスモデルにおける行動および機関車活性レベルを評価するために設計した;しかしながら、このプロトコルは、最近Dy2J動物モデルならびに6で検証した。これは、プロトコルが前臨床試験でそれを使用する前に、各動物モデルのため、ラボ内で標準化されることをお勧めします。 オープンフィールド活動は、遺伝的背景17、性別18-20、年齢18、および概日リズム21により異なります。これは、同じ時間で評価するために、同じ年齢、性別、および遺伝的背景の動物を必要とします。計画段階の間に、慎重に考えたのは、オープンフィールド活動レベルが評価されるのは何歳以上の年齢で決めるに入れられるべきである。各動物モデルは、重症度と年齢6,15によって異なる独自の個別の疾患の進行および機関車および行動表現型（ 図2および図3）を有している。したがって、オープンフィールド活動措置を評価するために臨床的および病理学的に関連する時点を決定することが重要である。統計学的に有意な差を検出するために、各処置群において必要動物の総数は、同様に動物モデル、年齢、および性別によって変化する。したがって、関連するサンプルサイズの計算はまたdetermに計画段階の間に実行されるべきである統計学的に有意な差を検出するために、各処置群において必要動物の総数アミン。これらの計算はまた、研究で使用した対価の追加アウトカム指標（ 例えば 、握力の測定または組織学的解析する）を考慮に入れる必要があります。私たちの電力の計算に基づいて、私たちは通常、処置群あたり10〜12匹の動物を使用しています。また、特別な注意が研究で使用されているものの制御の歪みに支払われるべきである。前臨床試験で使用される不適切なコントロール株傾向がある。例えば、BL6マウスは、多くの場合、mdxマウスのコントロール株として使用される;しかし、mdxマウスは、BL10の背景にある。 図3に見られるように、BL10マウスは、はるかにアクティブことは不可能のmdx及びBL6データを比較することBL6マウスよりいる。 mdxマウスでの前臨床試験を行う場合、BL10マウスは、対照株として使用する必要があります。研究はDy2Jマウスで行われている場合にはさらに、BL6マウスはCONTRとして使用されるべきであるオール株。 小さな環境の変化も大幅活動レベルに影響を与えることができる。これらには、照明、温度、湿度、臭気、騒音、人間の活動4,15が含まれています。したがって、テストが同時にそれぞれ5日目の非直接照明と温度と湿度が制御されたクリーンルームで行うことが非常に重要である。試験室は均等に部屋全体に間隔を置いて直接照明の下や影にまたは暗い隅5に配置されていない必要があります。動物を無作為部屋全体の環境条件の変化の影響を低減するために、毎日それらの試験チャンバに割り当てられるべきであり、それらはデータ収集前に10〜30分間、試験室に順応させるべきである。ボックス/環境の影響を均等に異なる治療群間で分散されることを保証するために、研究期間を通して各動物のボックスの割り当てを追跡することを確認します。個人はアニマのロード研究期間を通して、動物を扱うテスト室にlsコマンドとは、治療群を知らされていないし、動物系統可能であればれるべきである。多くの場合、影響を受けた遺伝子型は、関連するコントロールとは著しく異なっており、失明することはできません。しかし、個人が常に処理および未処理群の間盲目されるべきである。さらに、すべての個人は、室内騒音や気晴らしを減らすために、データ収集中に部屋を出る必要があり、すべてのチャンバを徹底的にデータ収集の各セッション以下に清掃する必要があります。これらのアクションは、かなりデータのばらつきを低減します。それは、動物にも適応15を非常に受けやすいことに注意することが重要です。したがって、動物は直接毎日のデータ収集の60分以下の試験チャンバから除去されると、そのオープンフィールド活動レベルは、月に一度以下で評価されないことが示唆されている。 総走行距離、総移動メントの時間測定値は、最も敏感なオープンフィールド活性の測定5である傾向がある。 Dy2Jモデルでは、垂直活性測定が最も敏感なオープンフィールド活動測定（ 図3）になる傾向がある。しかし、小さな動物で正確な垂直活性測定を捕捉することは困難である。例えば、それはより小さな動物が飼育挙動を示すであろうし、センサによる垂直センサーの高さにそれをキャプチャしない可能性があります。その結果、当社は、以前の5週齢未満の試験動物をお勧めしません。これは、動物が、データ収集セッションの期間中スリープすることも可能である。この場合には、データ収集の追加の日を追加することが適切である。最後に、ボックス内のセンサの象限除算器や閉塞の配向不良も同様に不正確なデータになることがあります。そのため、終了後、すべてのデータを、試験前に、センサー事前チェックを実行し、確認することが非常に重要である各データ収集セッション。 オープンフィールド活動データを解析する場合も同様に注意が取られるべきである。オープンフィールド活動データは、非正規分布であると外れ値4を持つ傾向がある。いずれの統計分析を実行する前に、私たちの生物統計は非常に正常と外れ値のためのデータをチェックすることをお勧めします。データが非正規分布している場合、人は手段を比較するときにノンパラメトリック検定を利用することを検討してください。また、すべてのデータは、治療群が何であるかを知らされていない個人によって分析されるべきである。 全体的に、オープンフィールド活動指標は、大きな利点を有する：a）それは強くある、自発運動および行動活性の両方を総合的に評価され、常に機関車機能と相関していない。 b）は、それが実行するための簡単​​な尺度である。 c）のそれは、テスト中に何の動物の取り扱いを必要としません。 d）はそのSTUの期間を通じて複数回行うことができる非侵襲性の尺度であるDY; e）は、特別なトレーニングは、テストを実行するために必要ありません。 f）は、複数の動物が一度に試験することができる。およびg）それは臨床的に関連するアウトカム指標5,16です。治療薬をテストするときしかし、他の要因が動物の行動に影響を与え、ひいてはオープンフィールド活性の測定ができることに注意してください。薬物は、CNSおよびまたは他の身体の広い作用を有することができ、動作は、ストレス環境により影響され得る。その結果、機関車や行動活性レベルの変化が、筋機能の変化、筋力に関連する、または薬物の副作用の結果であるれているかどうかを区別することは困難である。そのため、追加の機能、組織学的およびまたは分子アッセイも同様に実施されるべきである。この標準化されたプロトコルにも成功、他の筋疾患4,17で利用されています。しかしながら、 図3に見られるように、パイロット研究は、動物における測定の感度を評価するために最初に行われるべきであるモデル。

動物モデルは、病気のメカニズムについて学ぶために有用であったが、臨床試験で治療効果を予測するそれらの有用性は、頻繁に1-3に挑戦してきた。数多くの「有望な」の前臨床試験は、毎年公開されている。臨床試験に移動したときしかし、提案された介入の非常に少数のは、肯定的な結果を示している。これらの不一致は、多くの場合、出版バイアス、overoptimistic結論に帰属し、設計が不十分と再現性のない結果が1-3につながる前臨床試験を実施している。 神経筋障害のための薬剤開発における現在の進歩により、うまく設計された前臨床試験のための必要性が高まっている。具体的には、検証され、再現性のある、および翻訳可能なアウトカム指標で、標準化された盲検下で行うことができる厳格な方法論が必要とされている。先天性筋疾患コンソーシアムの一員として、とより厳密な前臨床試験を実施することが望まれ、ここではオープンフィールド活動のための私達の標準操作手順（SOP）を共有する。このSOPは、以前4を検証し、デュシェンヌ型筋ジストロフィー（DMD）の動物モデル5用TREAT-NMDのSOPの一環として発行されました。私たちは、6,7表現型とLAMA2 量dy-2J / J（Dy2J）マウス、先天性筋ジストロフィー（CMD）の動物モデルを含む、神経筋疾患の動物モデルのさまざまな多数の薬物の治療有効性を試験するために、この方法論を使用している。次に、この記事は、当社の以前に発表さTREAT-NMD SOP 5から採用されている。 オープンフィールド活動モニタリングシステムは、総合的に機関車の機能と相関させることができるマウスの自発運動及び行動の活性レベルを評価する。試験はまた、広く様不安及び探索行動8-10を評価するために使用される。具体的には、オープンフィールドは、お尻のための便利なツールです。神経筋疾患11,12及び運動および/ ​​または運動機能6,7,13,14を改善することができる治療薬の有効性の動物モデルにおいて機関車障害をディエッシング。オープンフィールド活動性評価は、一般的に握力で測定される筋肉の強度、異なる尺度を提供し、それは薬物が、他の身体系に影響を及ぼし得る方法を示し（中枢神経系、すなわち ）ならびに5。また、オープンフィールド活動指標は、総走行距離、最大下運動性能や寿命15,16の質に焦点を当てて6分歩行試験、臨床試験アウトカム指標を反映しています。全体的にこれは、オープンフィールド活動試験、前臨床試験で使用するための有益な二次的または補助アウトカム指標になります。しかし、オープンフィールド活動モニタリングシステムは、また、それに関連する重大な課題を有している。テストは、行動であり、それが外部の多数に影響されるように、非常に可変とすることができます要因。たとえば、この動作は、モータ出力10に加えて、探索ドライブ（ すなわち認知）、不安、病気、概日リズム、環境要因、遺伝的背景によって影響され得る。結果として、制御された環境で標準化された方法でこの措置を実施することが不可欠です。ここで紹介するプロトコルは、具体的に私たちのオープンフィールド活動SOPを説明しています。これは、ステップバイステップの手順や環境条件を制御し、より詳細にばらつき、典型的な結果、データ分析、および評価の強みと弱みを軽減するための重要な検討事項のさらなる議論を提供しています。

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			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Name of Material/ Equipment</td>
			<td style="width:184px;">Company</td>
			<td style="width:155px;">Catalog Number</td>
			<td style="width:167px;">Comments/Description</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Equipment</td>
			<td style="width:184px;"></td>
			<td style="width:155px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="84">
			<td height="84" style="height:84px;width:216px;">VersaMax Open Field Activity Monitoring system with acrylic test chambers, and X, Y, Z axis sensors</td>
			<td style="width:184px;">AccuScan Instruments, Inc. Columbus Ohio, USA</td>
			<td style="width:155px;"></td>
			<td style="width:167px;">Retired</td>
		</tr>
		<tr height="84">
			<td height="84" style="height:84px;width:216px;">Fusion Open Field Activity Monitoring system with acrylic test chambers, and X, Y, Z axis sensors</td>
			<td style="width:184px;">Omnitech Electronics, Inc. Columbus Ohio, USA</td>
			<td style="width:155px;"></td>
			<td style="width:167px;">Suggested system currently on the market</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Computer</td>
			<td style="width:184px;">Dell, Inc.&#160;</td>
			<td style="width:155px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Materials</td>
			<td style="width:184px;"></td>
			<td style="width:155px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="84">
			<td height="84" style="height:84px;width:216px;">Virkon-S Broad spectrum disinfectant (Potassium Peroxymonosulfate/ Sodium Chloride)</td>
			<td style="width:184px;">Pharmacal Research Laboratories, Inc.</td>
			<td style="width:155px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Mice</td>
			<td style="width:184px;"></td>
			<td style="width:155px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">B6.WK-Lama2dy-2J/J (Dy2J)</td>
			<td style="width:184px;">Jackson Lab</td>
			<td style="width:155px;">000524</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">C57BL/6J (BL6)</td>
			<td style="width:184px;">Jackson Lab</td>
			<td style="width:155px;">000664</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">SJL/J (SJL)</td>
			<td style="width:184px;">Jackson Lab</td>
			<td style="width:155px;">000686</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">C57BL/10ScSn-Dmdmdx/J (mdx)</td>
			<td style="width:184px;">Jackson Lab</td>
			<td style="width:155px;">001801</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">C57BL/10ScSnJ (BL10)</td>
			<td style="width:184px;">Jackson Lab</td>
			<td style="width:155px;">000476</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

behavioral and locomotor measurements using an open field activity monitoring system for skeletal muscle diseases

オープンフィールド活動モニタリングシステムは、総合的に、マウスの自発運動および行動の活動のレベルを評価する。これは、神経筋疾患と運動および/または筋肉の機能を改善することができる治療薬の有効性の動物モデルにおいて機関車の減損を評価するための便利なツールです。オープンフィールド活性測定は、一般的に握力測定によって評価される筋力、異なる尺度を提供する。また、追加アウトカム指標で使用した場合の薬剤は、他の身体のシステムに影響を与える可能性がどのように表示することができます。また、このような総走行距離などの対策は6分歩行試験、臨床試験アウトカム指標を反映しています。しかし、オープンフィールド活動の監視も重要な課題と関連している：オープンフィールド活動の測定は、動物系統、年齢、性別、および概日リズムによって異なります。また、室温、湿度、照明、ノイズ、さらに臭気評価の結果に影響を与えることができる。全体として、このメートルanuscriptは神経筋疾患の動物モデルにおける前臨床試験のためのよくテストされ、標準化されたオープンフィールド活動SOPを提供しています。私たちは、重要な考慮事項の議論、典型的な結果、データ分析、および詳細オープンフィールドテストの長所と短所を提供する。前臨床試験では、オープンフィールド活動を使用する場合に加えて、当社は、最適な研究デザインのための推奨事項を提供。

オープンフィールド活動データを分析するとき、私たちは一般的には機関車の機能を反映した活動レベルの評価を提供するいくつかの選択の測定に焦点を当てる。これらのパラメータが含まれます：水平アクティビティ、垂直活動、移動時間、休憩時間、総走行距離を。一般的には、減少した筋肉の機能を持つ動物は活性が低いと低い歩行活動を持つことになります。これは、一般に水平の活性、垂直活動、総走行距離及び移動時間の減少と関連しており、残り時間が5,6,12,17の増加である。逆に、損なわれていない筋機能または筋肉病理を悪化の進行を減少させる治療薬で処置した動物では、より高い活性レベル6,7,14,17を表示する可能性が高い。 神経筋疾患の動物モデルにおいて、このプロトコルを使用して得られた典型的な結果の一例を示すために、縦断的研究ワットからのデータを提供eは、以前Dy2J先天性筋ジストロフィー（CMD）動物モデル6で実施。要するに、Dy2Jモデルは後肢の麻痺、脱髄、およびジストロフィー骨格筋の変化をもたらすLAMA2遺伝子の切断型が含まれています。活動レベルにおけるこの筋病理の影響は、これらのマウスにおいて観察される。例えば、研究でDy2Jマウスは、下側の水平活性レベルを示す傾向にあった、そしてより少ない距離が研究（ 図2）の期間にわたって、年齢および性別をマッチさせたBL / 6野生型対照と比較して、走行;しかしながら、これらの差異は常に有意ではなかった。有意性の欠如は、小さなサンプルサイズ、及びBL6データの高いイントラグループの変動による可能性が最も高い。バリエーションは、オープンフィールド活動データの典型的なものである。しかしながら、これらの基は、互いに統計的に異なるかどうかを判断するために特定の欠如、十分な電力で、これらのデータ。典型的にはn = 10〜12は、sを検出するために使用されるべきであるtatistically有意差5,17。 SJL研究で行われたように、より大きなサンプルサイズは、使用されている例については、群間の有意差を観察することができる（ 図3B、3D、および3Eに第BL6バーを参照）。 Dy2J動物はまた、それらの後肢麻痺をミラーリング垂直活動レベルの完全な喪失を示し、順番に、後方にできないこと（ 図2B）6。最後に、活動レベルにおける性差に注目することが重要である。例えば、女性は、水平活性の高いレベルを表示し、男性よりもより活性であると垂直活性傾向があり、総距離（ 図2）走行;しかし、これらの差異は統計的に有意ではなかった。 また、行為に影響を与えるいくつかの追加要素を強調するだけでなく、神経筋疾患の他の動物モデルで行われ、いくつかの以前の研究からのデータを提供してきたivityレベル（ 図3）。例えば、活動レベルは、遺伝的背景10によって異なります。 BL10野生型マウスは、より大きな水平活動、垂直活動、及び年齢と比較すると性別がBL6野生型マウス（ 図3）に一致した総走行距離を示す。研究で間違ったコントロール株を利用すると、データが使用できなくなることができ、これは注目すべき重要な観察である。第二に、活動レベルは、疾患モデルと表現型（ 図3）によって異なります。例えば、SJLマウスは、肢帯筋ジストロフィー-2B（LGMD-2B）のための動物モデルはDy2Jマウスとmdxマウス、デュシェンヌ型の動物モデルに続いて、水平方向の活動の最も低いレベルと総走行距離を示して筋ジストロフィー（ 図3A、3C）。しかし、彼らの後肢麻痺のDy2Jマウスは、垂直活動の最も低いレベル（ 図3B）を表示。これは、より高いレベルのことに注意することも重要であるのmdx表現型の活性が最も高いBL10バックグラウンド株の増大した活性レベルに起因する。最後に、この図は、試験時の動物の年齢/疾患病理の重要性を強調している。例えば、生後30週で、差はmdxマウスとその年齢および性別との間活動レベルで検出することができます（ 図3）BL10野生型対照と一致した。しかし、生後6週で、mdxマウスモデルにおけるピークの壊死相を中心に、mdxマウスは、垂直活性の有意な減少は、横活性を示す。減少はまた、総走行距離で観察されたが、この差は有意（ 図3）ではない4。 <img alt="図1" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51785/51785fig1highres.jpg" width="500" /> 図1：オープンフィールド活動装置。センタークアドラを持つ2つのオープンフィールド装置分周器、そしてトップスのnt。取り外し可能な中央の象限分割器が存在する場合、動物はだけフロント左に配置する必要があります（1,3）、バック各ボックスの右室（2,4）、有効な測定値を得るために、テスト中に。 <img alt="図2" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51785/51785fig2highres.jpg" width="500" /> 図2。オープンフィールド活動データ。Dy2Jための代表的なオープンフィールド活動データ（灰色の線はn = 3）、年齢および性別マッチBL6対照株（黒線、n = 3）のマウス14での、19、23、25、生後30週（A - F）A）水平活動（任意の単位）は、男性、B）水平活動（任意の単位）、女性、C）垂直活動（任意の単位）は、男性、D）縦活性（任意の単位）の雌。 E）総距離ラーベ主導さ（cm）は、男性、E）の総距離は（センチ）メスを旅した。データは、連続4日間にわたって収集され、マウスやグループごとに平均した。同じマウスを各時点で試験した。データは、平均±SEM表す。データは、以前に6を発表した。 Dy2J及びBL6マウスを、各時点での独立サンプルT検定で比較した。 p値&lt;0.05を有意とみなした。 *はp &lt;0.05、**はp &lt;0.01、***はp &lt;0.001。 <img alt="図3" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51785/51785fig3highres.jpg" width="500" /> 図3。オープンフィールド活動データの複数の株男性BL10からの典型的な行動活性データ。（6週齢、n = 8で、生後25〜30週、n = 10）に、MDX（6週齢、N = 9; 25〜30週齢、nは15）、BL6（Dy2Jマウスのコントロール群、n = 3、対照群SJLマウスについてはn = 13）、Dy2J（n = 3）を、及びSJLた（n = 13）マウスVAで。A）水平活動（任意の単位）6時BL10及びmdxマウスからのデータと年齢の25〜30週齢の帳簿、B）水平活動（任意の単位）の25〜30週でBL6、Dy2J、およびSJLマウスからのデータ年齢、C）垂直活動（任意の単位）BL10およびmdxマウスからのデータ生後6および25〜30週目に、D）縦活性（任意の単位）BL6、Dy2J、およびSJLマウスからのデータを生後25〜30週で、E）は、総走行距離（センチ）総走行距離BL10と6位のmdxマウスと生後25〜30週、およびF）からのデータ（CM）生後25〜30週でBL6、Dy2J、およびSJLマウスからのデータ。 Dy2J、BL6の背景にラミニンα2遺伝子変異を有するCMDのための動物モデル; SJL、肢帯筋ジストロフィー-2B（LGMD-2B）の動物モデル; MDX、BL10の背景に、DMDの動物モデル。何ジスフェリン - 十分なSJL制御はありません。データは、平均±SEMである。 B、​​C、及びDは、以前にPUBLIデータが含まれ6,17を流した。データが正規分布していなかった。したがって、データは、ウィルコクソンの順位和検定を用いて比較した。 p &lt;0.05のp値を有意とみなした。以下の比較は、各パラメータのために作られた：a）生後6週でBL10及びmdxマウスに、p &lt;0.05; b）は生後25〜30週でBL10及びmdxマウス、重要ではありません。 c）のDy2JとBL6は、年齢、p &lt;0.05での25〜30週で対照株マウスに一致した。 d）のSJLおよびBL6は、p、生後25〜30週齢で対照株と一致した&lt;0.001;生後25週で、年齢やBL6（Dy2Jマウスについての対照群）のマウスの25〜30週でのe）のBL10マウスに、p &lt;0.01;生後25〜30週で、年齢やBL6 SJLマウス用（対照群）の25〜30週でのf）BL10、P &lt;0.001。

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Behavioral and Locomotor Measurements Using an Open Field Activity Monitoring System for Skeletal Muscle Diseases

オープンフィールド活動レベルは、機関車および行動活性レベルを評価するために使用される。このプロトコルは、神経筋疾患のための前臨床試験で使用するための適切に設計された、標準化されたプロトコルを提供しています。

骨格筋の病気のためにオープンフィールドアクティビティ·モニタリングシステムを用いた行動と自発運動の測定

The open field activity monitoring system comprehensively assesses locomotor and behavioral activity levels of mice. It is a useful tool for assessing ...

behavioral-locomotor-measurements-using-an-open-field-activity

Research

JoVE Journal

Behavior

53.5K ビュー.  Children's National Medical Center. オープンフィールド活動レベルは、機関車および行動活性レベルを評価するために使用される。このプロトコルは、神経筋疾患のための前臨床試験で使用するための適切に設計された、標準化されたプロトコルを提供しています。 

ビデオ: Behavioral and Locomotor Measurements Using an Open Field Activity Monitoring System for Skeletal Muscle Diseases

Mouse Short- and Long-term Locomotor Activity Analyzed by Video Tracking Software

Locomotor activity (LMA) is a simple and easily performed measurement of behavior in mice and other rodents. Improvements in video tracking software (VTS) have allowed it to be coupled to LMA testing, dramatically improving specificity and sensitivity when compared to the line crossings method with manual scoring. In addition, VTS enables high-throughput experimentation. While similar to automated video tracking used for the open field test (OFT), LMA testing is unique in that it allows mice to remain in their home cage and does not utilize the anxiogenic stimulus of bright lighting during the active phase of the light-dark cycle. Traditionally, LMA has been used for short periods of time (mins), while longer movement studies (hrs-days) have often used implanted transmitters and biotelemetry. With the option of real-time tracking, long-, like short-term LMA testing, can now be conducted using videography. Long-term LMA testing requires a specialized, but easily constructed, cage so that food and water (which is usually positioned on the cage top) does not obstruct videography. Importantly, videography and VTS allows for the quantification of parameters, such as path of mouse movement, that are difficult or unfeasible to measure with line crossing and/or biotelemetry. In sum, LMA testing coupled to VTS affords a more complete description of mouse movement and the ability to examine locomotion over an extended period of time.

Locomotor activity (LMA) is a simple and easily performed measurement of behavior in mice. Coupling of video tracking software (VTS) and LMA allows for the improvement of specificity and sensitivity, especially when compared with the manual, line crossing method of LMA analysis. Additionally VTS allows long-term tracking of mouse LMA.

ビデオトラッキングソフトウェアによって分析されるマウスの短期および長期の自発運動

Locomotor  activity (LMA) is a simple and easily performed measurement of behavior in mice  and other rodents. Improvements in video tracking software ...

行動学

Use of the Open Field Maze to Measure Locomotor and Anxiety-like Behavior in Mice

Animal models have proven to be invaluable to researchers trying to answer questions regarding the mechanisms of behavior. The Open Field Maze is one of the most commonly used platforms to measure behaviors in animal models. It is a fast and relatively easy test that provides a variety of behavioral information ranging from general ambulatory ability to data regarding the emotionality of the subject animal. As it relates to rodent models, the procedure allows the study of different strains of mice or rats both laboratory bred and wild-captured. The technique also readily lends itself to the investigation of different pharmacological compounds for anxiolytic or anxiogenic effects. Here, a protocol for use of the open field maze to describe mouse behaviors is detailed and a simple analysis of general locomotor ability and anxiety-related emotional behaviors between two strains of C57BL/6 mice is performed. Briefly, using the described protocol we show Wild Type mice exhibited significantly less anxiety related behaviors than did age-matched Knock Out mice while both strains exhibited similar ambulatory ability.

A protocol is provided to use an Open Field Maze to access general locomotor activity, anxiety and emotionality in a laboratory mouse model.

マウスにおける自発運動と不安様行動を測定するために、オープンフィールド迷路の利用

Animal models have proven to be invaluable to researchers trying to answer questions regarding the mechanisms of behavior. The Open Field Maze is one of ...

Experimental Assessment of Mouse Sociability Using an Automated Image Processing Approach

Mouse is the preferred model organism for testing drugs designed to increase sociability. We present a method to quantify mouse sociability in which the test mouse is placed in a standardized apparatus and relevant behaviors are assessed in three different sessions (called session I, II, and III).
The apparatus has three compartments (see Figure 1), the left and right compartments contain an inverted cup which can house a mouse (called &#34;stimulus mouse&#34;).
In session I, the test mouse is placed in the cage and its mobility is characterized by the number of transitions made between compartments. In session II, a stimulus mouse is placed under one of the inverted cups and the sociability of the test mouse is quantified by the amounts of time it spends near the cup containing the enclosed stimulus mouse vs. the empty inverted cup. In session III, the inverted cups are removed and both mice interact freely. The sociability of the test mouse in session III is quantified by the number of social approaches it makes toward the stimulus mouse and by the number of times it avoids a social approach by the stimulus mouse.
The automated evaluation of the movie detects the nose of the test mouse, which allows the determination of all described sociability measures in session I and II (in session III, approaches are identified automatically but classified manually). To find the nose, the image of an empty cage is digitally subtracted from each frame of the movie and the resulting image is binarized to identify the mouse pixels. The mouse tail is automatically removed and the two most distant points of the remaining mouse are determined; these are close to nose and base of tail. By analyzing the motion of the mouse and using continuity arguments, the nose is identified.
<img alt="Figure 1" src="/files/ftp_upload/52508/52508fig1.jpg" /> 
Figure 1. Assessment of Sociability During 3 sessions. Session I (top): Acclimation of test mouse to the cage. Session II (middle): Test mouse moving freely in the cage while the stimulus mouse is enclosed in an inverted cup. Session III (bottom): Both test mouse and stimulus mouse are allowed to move freely and interact with each other.

This protocol describes a method to quantify mouse sociability. Mice are videotaped as they move and interact in a special cage. Movie processing allows for the automated quantification of sociability with excellent accuracy and reliability.

自動画像処理手法を用いてマウス社交性の実験的評価

Mouse is the preferred model organism for testing drugs designed to increase sociability. We present a method to quantify mouse sociability in which the ...

Place and Response Learning in the Open-field Tower Maze

This protocol describes how the Open-field Tower Maze (OFTM) paradigm is used to study spatial learning in rodents. This maze is especially useful for examining how rats learn to use a place- or response-learning to successfully navigate in an open-field arena. Additionally, this protocol describes how the OFTM differs from other behavioral maze paradigms that are commonly used to study spatial learning in rodents. The OFTM described in this article was adapted from the one previously described by Cole, Clipperton, and Walt (2007). Specifically, the OFTM was created to test spatial learning in rodents without the experimenter having to consider how &#8220;stress&#8221; might play a role as a confounding variable. Experiments have shown that stress-alone can significantly affect cognitive function1. The representative results section contains data from an experiment that used the OFTM to examine the effects of estradiol treatment on place- and response-learning in adult female Sprague Dawley rats2. Future studies will be designed to examine the role of the hippocampus and striatum in place- and response-learning in the OFTM.

The Open-field Tower Maze (OFTM) is a maze created to study the behavioral and neural mechanisms of spatial learning (e.g., place- or response-learning) in rats. This maze is especially useful for experimenters who want to use a non-stressful maze paradigm to investigate spatial learning in their research.

オープンフィールドタワー迷路に置き、レスポンス学習

This protocol describes how the Open-field Tower Maze (OFTM) paradigm is used to study spatial learning in rodents. This maze is especially useful for ...

Basic Methods for the Study of Reproductive Ecology of Fish in Aquaria

Captive-rearing observations are valuable for revealing aspects of fish behavior and ecology when continuous field investigations are impossible. Here, a series of basic techniques are described to enable observations of the reproductive behavior of a wild-caught gobiid fish, as a model, kept in an aquarium. The method focuses on three steps: collection, transport, and observations of reproductive ecology of a substrate spawner. Essential aspects of live fish collection and transport are (1) preventing injury to the fish, and (2) careful acclimation to the aquarium. Preventing harm through injuries such as scratches or a sudden change of water pressure is imperative when collecting live fish, as any physical damage is likely to negatively affect the survival and later behavior of the fish. Careful acclimation to aquaria decreases the incidence death and mitigates the shock of transport. Observations during captive rearing include (1) the identification of individual fish and (2) monitoring spawned eggs without negative effects to the fish or eggs, thereby enabling detailed investigation of the study species' reproductive ecology. The subcutaneous injection of a visible implant elastomer (VIE) tag is a precise method for the subsequent identification of individual fish, and it can be used with a wide size range of fish, with minimal influence on their survival and behavior. If the study species is a substrate spawner that deposits adhesive eggs, an artificial nest site constructed from polyvinyl chloride (PVC) pipe with the addition of a removable waterproof sheet will facilitate counting and monitoring the eggs, lessening the investigator's influence on the nest-holding and egg-guarding behavior of the fish. Although this basic method entails techniques that are seldom mentioned in detail in research articles, they are fundamental for undertaking experiments that require the captive rearing of a wild fish.

A series of basic methods to enable the study of the reproductive ecology of fish kept in aquaria are described. These are useful protocols for collecting fish using SCUBA, transporting live fish, and observing the reproductive behavior of wild-caught fish kept in aquaria.

アクアリアにおける魚類の生殖生態に関する基礎的研究

Captive-rearing observations are valuable for revealing aspects of fish behavior and ecology when continuous field investigations are impossible. Here, a ...

A Wireless, Bidirectional Interface for In Vivo Recording and Stimulation of Neural Activity in Freely Behaving Rats

In vivo electrophysiology is a powerful technique to investigate the relationship between brain activity and behavior at a millisecond and micrometer scale. However, current methods mostly rely on tethered cable recordings or only use unidirectional systems, allowing either recording or stimulation of neural activity, but not at the same time or same target. Here, a new wireless, bidirectional device for simultaneous multichannel recording and stimulation of neural activity in freely behaving rats is described. The system operates through a single portable head stage that both transmits recorded activity and can be targeted in real-time for brain stimulation using a telemetry-based multichannel software. The head stage is equipped with a preamplifier and a rechargeable battery, allowing stable long-term recordings or stimulation for up to 1 h. Importantly, the head stage is compact, weighs 12 g (including battery) and thus has minimal impact on the animal&#180;s behavioral repertoire, making the method applicable to a broad set of behavioral tasks. Moreover, the method has the major advantage that the effect of brain stimulation on neural activity and behavior can be measured simultaneously, providing a tool to assess the causal relationships between specific brain activation patterns and behavior. This feature makes the method particularly valuable for the field of deep brain stimulation, allowing precise assessment, monitoring, and adjustment of stimulation parameters during long-term behavioral experiments. The applicability of the system has been validated using the inferior colliculus as a model structure.

A Wireless, Bidirectional Interface for In Vivo Recording and Stimulation of Neural Activity in Freely Behaving Rats

A wireless, bidirectional system for multi-channel neural recordings and stimulation in freely behaving rats is introduced. The system is light and compact, thus having minimal impact on the animal&#180;s behavioral repertoire. Moreover, this bidirectional system provides a sophisticated tool to assess causal relationships between brain activation patterns and behavior.

ワイヤレス、 In Vivo記録そして自由行動下ラットにおける神経活動の刺激のための双方向インタ フェース

In vivo electrophysiology is a powerful technique to investigate the relationship between brain activity and behavior at a millisecond and micrometer ...

The Unpredictable Chronic Mild Stress Protocol for Inducing Anhedonia in Mice

Depression is a highly prevalent and debilitating condition, only partially addressed by current pharmacotherapies. The lack of response to treatment by many patients prompts the need to develop new therapeutic alternatives and to better understand the etiology of the disorder. Pre-clinical models with translational merits are rudimentary for this task. Here we present a protocol for the unpredictable chronic mild stress (UCMS) method in mice. In this protocol, adolescent mice are chronically exposed to interchanging unpredictable mild stressors. Resembling the pathogenesis of depression in humans, stress exposure during the sensitive period of mice adolescence instigates a depressive-like phenotype evident in adulthood. UCMS can be used for screenings of antidepressants on the variety of depressive-like behaviors and neuromolecular indices. Among the more prominent tests to assess depressive-like behavior in rodents is the sucrose preference test (SPT), which reflects anhedonia (core symptom of depression). The SPT will also be presented in this protocol. The ability of UCMS to induce anhedonia, instigate long-term behavioral deficits and enable reversal of these deficits via chronic (but not acute) treatment with antidepressants strengthens the protocol&#39;s validity compared to other animal protocols for inducing depressive-like behaviors.

Here we present the unpredictable chronic mild stress protocol in mice. This protocol induces a long-term depressive-like phenotype and enables to assess the efficacy of putative antidepressants in reversing the behavioral and neuromolecular depressive-like deficits.

マウスで無快感を誘導するため予測不可能な慢性的な軽度ストレス プロトコル

Depression is a highly prevalent and debilitating condition, only partially addressed by current pharmacotherapies. The lack of response to treatment by ...

Automated Measurements of Sleep and Locomotor Activity in Mexican Cavefish

Across phyla, sleep is characterized by highly conserved behavioral characteristics that include elevated arousal threshold, rebound following sleep deprivation, and consolidated periods of behavioral immobility. The Mexican cavefish, Astyanax mexicanus (A. mexicanus), is a model for studying trait evolution in response to environmental perturbation. A. mexicanus exist as in eyed surface-dwelling forms and multiple blind cave-dwelling populations that have robust morphological and behavioral differences. Sleep loss has occurred in multiple, independently-evolved cavefish populations. This protocol describes a methodology for quantifying sleep and locomotor activity in A. mexicanus cave and surface fish. A cost-effective video monitoring system allows for behavioral imaging of individually-housed larval or adult fish for periods of a week or longer. The system can be applied to fish aged 4 days post fertilization through adulthood. The approach can also be adapted for measuring the effects of social interactions on sleep by recording multiple fish in a single arena. Following behavioral recordings, data is analyzed using automated tracking software and sleep analysis is processed using customized scripts that quantify multiple sleep variables including duration, bout length, and bout number. This system can be applied to measure sleep, circadian behavior, and locomotor activity in almost any fish species including zebrafish and sticklebacks.

This protocol details the methodology for quantifying locomotor behavior and sleep in the Mexican cavefish. Previous analyses are extended to measure these behaviors in socially-housed fish. This system can be widely applied to study sleep and activity in other fish species.

睡眠とメキシコの血脈の自発運動の自動測定

Across phyla, sleep is characterized by highly conserved behavioral characteristics that include elevated arousal threshold, rebound following sleep ...

Using Facial Electromyography to Assess Facial Muscle Reactions to Experienced and Observed Affective Touch in Humans

"Affective" touch is believed to be processed in a manner distinct from discriminatory touch and to involve activation of C-tactile (CT) afferent fibers. Touch that optimally activates CT fibers is consistently rated as hedonically pleasant. Patient groups with impaired social-emotional functioning also show disordered affective touch ratings. However, relying on self-reported ratings of touch has many limitations, including recall bias and communication barriers. Here, we describe a methodological approach to study affective responses to touch via facial electromyography (EMG) that circumvents the reliance on self-report ratings. Facial EMG is an objective, quantitative, and non-invasive method to measure facial muscle activity indicative of affective responses. Responses can be assessed across healthy and patient populations without the need for verbal communication. Here, we provide two separate datasets demonstrating that CT-optimal and non-optimal touch elicit distinct facial muscle reactions. Moreover, facial EMG responses are consistent across stimulus modalities, e.g. tactile (experienced touch) and visual (observed touch). Finally, the temporal resolution of facial EMG can detect responses on timescales that supersede that of verbal reporting. Together, our data suggest that facial EMG is a suitable methodology for use in affective tactile research that can be used to supplement, or in some cases, supplant, existing measures.

We describe a protocol to assess facial muscle activity in response to experienced and observed tactile stimulation using facial electromyography.

人間の経験と観測された情緒的なタッチに顔面筋の反応を評価するために顔面筋電図

"Affective" touch is believed to be processed in a manner distinct from discriminatory touch and to involve activation of C-tactile (CT) afferent fibers. ...

Flypub To Study Ethanol Induced Behavioral Disinhibition and Sensitization

Alcohol use disorder (AUD) remains a serious problem in our society. To develop effective interventions for addiction, it is important to understand the underlying neurobiological mechanisms, for which diverse experimental approaches and model systems are needed. The main ingredient of alcoholic beverages is ethanol, which causes adaptive changes in the central nervous system and behavior upon chronic intake. Behavioral sensitization (i.e., escalated responses) in particular represents a key adaptive change underlying addiction. Most ethanol-induced behavioral sensitization studies in animal models have been conducted on the locomotor activating effect of ethanol. A prominent effect of ethanol is behavioral disinhibition. Behavioral sensitization to the disinhibition effect of ethanol, however, is underrepresented. To address this issue, we developed the Flypub assay that allows measuring the escalated increase in disinhibited courtship activities upon recurring ethanol exposure in Drosophila melanogaster.&#160;Here, we report the step-by-step Flypub assay including assembly of ethanol exposure chambers, setup of the assay station, criteria for fly care and collection, ethanol delivery, quantification of disinhibited courtship activities, data processing and statistical analysis. Also provided are how to troubleshoot critical steps, overcome limitations and expand its utility to assess additional ethanol-induced behaviors. The Flypub assay in combination with powerful genetic tools in Drosophila melanogaster will facilitate the task of discovering the mechanism underlying ethanol-induced behavioral sensitization.

The Flypub assay measures the behaviors that the fruit fly Drosophila melanogaster displays under the influence of ethanol. The assay can be readily mastered by experimenters at all levels and applied to various vaporized stimuli, facilitating substance abuse and addiction studies.

フライパブ、エタノール誘導行動抑制と感作を研究

Alcohol use disorder (AUD) remains a serious problem in our society. To develop effective interventions for addiction, it is important to understand the ...