この作品は、CAに障害研究を食べにKlarman財団助成プログラムによってサポートされていました。の振興のための国立センターから健康補助金CAにR21MH091445-01、R21MH105846 CAに、R01NS066019-01A1 CAに、R01NS047557-07A1 CAに、CAにNEIコアグラントのEY13079、R25GM097634-01 CAに、UL1 TR000038国立研究所TGC、CAにNYUの研究・チャレンジ基金へのトランスレーショナル科学; YW Cにし、フルブライト補助金

このプロトコルで説明されているすべての手順は、ニューヨーク大学の施設内動物管理使用委員会（動物福祉保証＃A3317-01）に従っています。 注：このプロトコルは、思春期の女性のC57BL / 6マウスに最適化されています。動物は、50％±10％で72℃±2℃で室温を維持し、部屋の湿度施設に収容しました。ルームライトは、毎日午後7時まで午前7時からオン。 ホイールを実行するとケージの調製<ol><li>離れて水と足のトラフィックを実行してから、動物保持室の安全なエリアにコンピュータとUSBインタフェースハブを設定しますが、送信機の無線範囲内にあるとケージラックに十分に近いです。コンピュータとUSBインターフェースハブの両方が壁のコンセントから電力を受け取る、及びUSBインタフェースハブがUSBケーブルを介してコンピュータに接続していることを確認してください。コンピュータとUSBハブの両方に電力を供給するために、電力バックアップデバイスを使用してください。 </li><li>コンピュータのトンを接続しますO USBケーブルを使ってUSBインタフェースハブは、走行輪の機器に含まれています。 </li><li>コンピュータを起動し、アイコンをダブルクリックして実行中のホイールソフトウェアを起動します。 </li><li>走行輪のそれぞれのベースに単四電池3本を取り付け、ホイールマネージャソフトウェアは、送信機を認識していることを確認します。見出しの下にプログラムウィンドウに各車輪の一覧を表示し、「ホイールセンサー。」 </li><li>実験の特定の仕様に応じてデータ収集の構成を設定します。 </li><li>寝具、nestlets、水に自由にアクセスし、ランニングホイールで各マウスの件名のためのケージを準備します。一般的に、8匹のマウスは、神経解剖学の研究のための実験ごとに使用されています。より多くのマウスが十分な統計的検出力を確保するために、行動研究のために必要とされ得ます。 </li><li>ランニングホイールがケージの壁、食品バスケット、もしくはケージ上部に触れることなく、自由に移動することが可能であることを確認してください。数回、各ホイールを回して、そのトンを確認彼のソフトウェアは、各車輪の車輪数を更新しています。 </li></ol> 2.順化フェーズ<ol><li>走行輪とケージに個別に、各マウスの件名（年齢P36メスC57BL / 6マウス）を配置します。 </li><li>食品ホッパーに乾燥食品（約100グラム）の予め秤量した量を追加し、予め計量したフルコンテナケージ内のウェットフード（約50グラム）を配置。 </li><li>プログラムウィンドウで、[ファイル]メニューの「取得開始」オプションを選択することで、ホイール活動データ収集とデータ保存を開始します。データが保存先ディレクトリを選択してください。実験を手動で停止するまでソフトウェアは、継続的に車輪の回転数を記録します。 </li><li>ライトが部屋にオフにされた時刻に毎日動物、ウェットフード、および乾燥食品を計量。重量は50グラムを下回った場合は乾燥食品を補充し、食品が乾燥や布団で汚れ濡れた場合は食品容器を交換してください。手動でおしっこを記録Lは、デジタルデータの損失の場合には、同様にこの時点で毎日カウント。 </li></ol> 3.以降食事制限<ol><li>食事制限の最初の日の正午（または部屋の照明をオフにするようにスケジュールされている7時間前）でケージからすべてのウェットとドライの食品を削除します。 </li><li>同じ日に、暗サイクルの開始時に、動物の体重とホイール数を記録します。食品ホッパーに乾燥食品（約50グラム）の予め秤量した量と計量ボートでケージにウェットフード（約5グラム）の予め秤量した量を置きます。 </li><li>各動物のための寝具やnestlets新鮮なケージを準備します。 </li><li> 2時間後、準備された新鮮なケージに走行輪を転送します。このケージの変更は、いくつかの食品くずが落ちたか寝具に退蔵された場合に動物は、次の給紙時まで制限食のままであることを保証します。ケージの変化のストレスを低減するために、汚れた二握り（約500 ml）を加えます古いケージから寝具、新しいケージに動物を移動します。 </li><li>食べた食物の量を決定するために、残りのウェットとドライ食品の重量を記録します。食品アクセス期間の終了時に車輪の数を記録します。 </li></ol> 4.食事制限中にアニマルヘルスの監視<ol><li>毎日、暗サイクルの開始時に、動物の体重とホイール数を記録します。ケージにドライとウェットフードの予め秤量した量を置きます。 </li><li>動物の体重は、食事制限の前に彼らの最初の体重の75％を下回ると、実験から削除します。 注：過度の飢餓の他の適応症は、猫背の姿勢とケージ内を移動することができないことがあります。動物は、タッチに寒くなると食品へのアクセスの2時間の間に食べるように失敗することがあります。 </li><li>各動物のための寝具やnestlets新鮮なケージを準備します。 </li><li> 2時間後、準備された新鮮なケージに走行輪を転送します。 TWを追加O古いケージから汚れた寝具の握り（約500ミリリットル）、および新しいケージに動物を移動します。 </li><li>食べた食物の量を決定するために、残りのウェットとドライ食品の重量を記録します。食品アクセス期間の終了時に車輪の数を記録します。 </li></ol> 5.実験の終了<ol><li>食事制限の3日後に、ABAの実験を終了します。脳組織の収集のために動物を安楽死させる、または動物が追加の行動試験を受ける前に回復することができます。 </li><li>プログラムウィンドウの[ファイル]メニューの下の「エンド取得」オプションをクリックします。 </li><li>ケージから走行輪を外し、ホイールベースから電池を取り外してください。 </li><li>動物が回復することを可能にした場合、食品ホッパーに乾燥食品の予め秤量した量を返し、回復中の食品に動物随意アクセスを許可します。 </li></ol> 6.データ解析<ol><li>セーブ実験の開始時に選択したディレクトリにある.wlsファイル内の実験のためのLLホイールデータ。 </li><li>ファイルメニューの「エクスポート」オプションを選択して、スプレッドシートにデータをエクスポートします。 「ソースデータファイル」オプションで.wls希望のファイルを選択します。開始日時と終了日時を選択し、ホイールセンサーリストの輸出のための各車輪センサーを選択します。 </li></ol>

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Funding for this publication was provided by Med Associates, Inc., which produces equipment used in this article.

ABAモデルの重要な側面は、走行輪と時間の制限された期間に限定された食品のアクセス権を持つ（2）食品の制限に関する自主的な運動へ（1）フリーアクセスです。ランニングホイールへのアクセスは、動物は、ホイールを使用することを選択することができますし、行使する動物の動機上の食事制限の効果の指標を与えます。逆に、（むしろカロリー制限より）時間制限食のアクセスは、実験者は、動物が食品へのアクセスの制限された時間帯に実行することを選択する程度を監視することにより、自発的な食事制限を測定することができます。このように、ABAは、ANで発生する自己飢餓の優れたモデルです。 マウスの行動データのノイズを最小化するためには、予測不可能なストレス動物の経験の量を最小限にすることが重要です。例えば、動物の処理は一度のみ計量中に妨害される動物と、最小限に保たれるべきです日。動物を扱う実験者は訓練され、動物の取り扱いに慣れてする必要があります。可能な場合は、一人は、追加のストレスを避けるために、実験を通して、動物を処理する必要があります。香りと香水は避けるべきです。計量食品送達の時間は、任意の予測不可能性を最小限に抑えるために、できるだけ規則的になされるべきです。データ損失に対する予防策としては、停電の場合のバックアップ電源を介してコンピュータに電力を供給するのが最善です。電源のさえ短い中断は、コンピュータを再起動するとデータ収集が停止する原因になります。さらに、それは毎日の車輪送信機のバッテリ寿命を監視することが重要です。バッテリーレベルが弱くなった場合、送信機は、間欠的に、したがって、動物の活動を過小評価し、ハブにデータを送信できない場合があります。 ここで説明するプロトコルは、マウス、ラット4に使用されている標準的なプロトコールから改変しました。思春期の雌マウスはるかに脆弱な飢餓に起因する過剰な体重減少と死亡にあります。したがって、以下の変更がABAの少なくとも3日間の生存率を改善するために行われました。まず、食事制限の最初の日は正午ではなく、前日の午後8時に食物を除去することによって短縮されました。さらに、食品へのアクセスの時間は、2時間に1時間から増加し、ウェット食品の利用可能性はまた、脱水の影響を最小限にするために添加しました。我々は、マウスにウェットフードの投与が大幅に食物制限の三日間を通して彼らの状態が改善されることがわかりました。ウェットフードなしで、体重は、はるかに速く落下し、動物は、食物制限された環境から除去されなければなりませんでした。これらの変更は、マウスは、食事制限の3つの完全日を通して生き残るためには、容易にABAから回復することを可能にするのに十分でした。 ABAのためのこのプロトコルは、考慮すべきいくつかの重要な制限があります。まず、個々のマウスを収容することが必要です独立して各マウスのホイールの動作を監視するために、走行輪とケージ。これは、動物の社会的孤立、ABAの間に動物の行動だけでなく、26を検討されている神経回路の一部に影響を与える可能性がある既知のストレッサーになります。これまで、そこにそれが共同飼育マウスの個々の活動を監視することができる利用可能な機器はありませんが、これは、各動物につながタグをRFID技術を使用して追跡解ける問題であると思われます。食事制限中の共同住宅動物のもう一つの潜在的避けられない結果では、動物がケージメイトに向かって攻撃的になることがあり危険です。各給餌セッションの後、動物のケージを変更すると、私たちはベッドの下に起因する一匹の買いだめ食品を紹介していた別のストレッサーです。私たちは新鮮なケージに以前のケージから汚れた寝具のかなりの量を導入することによって、新しいケージのストレスを最小限に抑えることを目指しています。 <p class="jove_content"&gt; ABAモデルを使用して、他のグループは、彼らの給餌スケジュールの異なるパラメータを選択しました。明暗サイクルの暗期中の供給時間の選択は、標準ではありません。私たちは、夜行性のマウスがこの時間の間に習慣的に複数のアラートとアクティブであるためライトは、動物が食べるためのより自然な時間を与えるためにオフにした時点で、動物を養うことを選びました。いくつかのグループは一日13,27のライトオン期間中に動物を養います。これは、実験者の便宜のためであってもよく、それは光の位相の間に食品余裕時間期間は、生存率を改善するために増加されるべきであることに留意することが重要です。また、給紙時に走行輪へのアクセスをブロックすると、生存率を改善し得ることが示唆されたが、我々はこれを実行するのではなく食べるためにいくつかの動物によって行われた決定である行動の非常に興味深い側面を削除することを感じ、さらに自己飢餓を悪化させますABAモデルの側面が、の特徴を捉えますANに関連付けられている人間の行動。 これは、このプロトコルは思春期の女性のC57BL / 6マウスのために特別に最適化されていることに注意することが重要です。異なるマウス系統、性別、または年齢グループを使用する場合は、プロトコルのいくつかのパラメータは、修正を必要とするかもしれません。また、RTはげっ歯類28 ABAの重症度に影響を与えることが示されています。私たちは私たちの研究のために、RTを変更しようとしなかったが、RTを増やすと、ABAの動物の間で生存率を改善する可能性があります。 例えば、ANのように、ヒト疾患の動物モデルを使用する利点は、それが脳の解剖学および生理学ならびに制御設定における自発運動と食事制限にアクセスすることによって誘発される変化を研究することが可能です。 ABAモデルにおけるマウスの使用は、遺伝子操作のためのトランスジェニック動物およびウイルス感染を使用して、強力な遺伝的アプローチを使用することができます。今後の研究は、弾力性に特定の遺伝子の影響を研究することを目的としていますまたは食事制限によって誘発される多動と自己飢餓に対する脆弱性。

拒食症（AN）は、食物摂取、過剰運動、体重が増えるの非合理的な恐怖の過度の制限によって特徴付けられる精神疾患です。最も致命的な精神病1の一つは、ANは、現在までに認められた薬理学的治療法がなく、神経生物学的メカニズムと疾患の影響はよく理解されていません。私たちは、疾患の特徴の症状に関連する神経生物学と神経化学的変化を調査するために、ANの動物モデルを研究しています。 活動ベースの食欲不振（ABA）は2,3の特性のモデルはいくつかのげっ歯類に記載のバイオ行動現象です。彼らは食物制限3,4の発症の前に走った以上のことを実行している-走行輪の経験食品規制の自発的な運動への無料アクセスを持つ齧歯類は、多くの、すべてではないが、非常に活発になったとき。によって示されたオーバー運動のために多くの示唆して説明がなされていますABA動物や患者：それは行動5採餌の形、食品規制6のストレスに対処するためのメカニズム、飢餓誘発性代謝7の低下、またはhypoleptinemia 8の結果の間に体温を上げるための試みであること。このげっ歯類モデルが制限された食品へのアクセス中に実行することを選択することにより体重減少、多動性、自発的な食物制限のAN症状を再現し、不安との相関は、9,10を形質、および脆弱性は、初期の人生経験11によって影響を受けます。げっ歯類モデルABAがストレスモデルと考えられているが、これは正確に増加した免疫機能12を示すヒト患者において、ANが反映されない場合があります。げっ歯類およびヒト患者の両方の中で、いくつかの個体は、他のものよりも脆弱性を示しています。疫学的研究は、ANの危険因子を解明するように努めていますが、比較的少数の研究がvulnerabの個体差のための神経生物学の基礎を理解しようとしましたげっ歯類におけるABA誘導にility。 これは、ABAのパラダイムが広く使用されていることに留意することが重要であり、ANの動物モデルとしてのその使用は広範囲に6,13-15に概説されています。この現在の仕事の寄与は思春期の雌マウスでABAを誘導し、若いマウスの生存率を改善するために、既存のげっ歯類モデルに作ることが必要であった変更の概要を説明するために使用する具体的な方法を概説することです。さらに、我々は動物モデルの他の側面を研究するためにABA行動パラダイムを用いて結合することができる様々な技術を議論します。 マウスABAモデルは厳密に病気ANの神経生物学の探査を可能にします。これは間違いなく、人の脆弱性に貢献、社会文化的な影響から分離可能です。ようABAモデルは、ホイールへのアクセスと組み合わせて再発食事制限やストレスの他の形態の効果を調査するために使用することができ再発16のいくつかの側面をキャプチャします。脳不安センターにおける抑制性神経伝達物質系の機能は、電子顕微鏡技術4,16,17を用いて研究されてきました。樹状樹枝状分岐がNeurolucida支援トレースおよび海馬CA1 18,19のフィールドに17扁桃体錐体細胞の分析を用いて研究されています。 &#160;不安時に食事制限とホイールのアクセスの影響は、このような上昇などの行動試験を用いて検討を加えた10迷路されています。脆弱性の遺伝的基礎は、マウス9の異なる近交系を用いて研究されています。薬理学的操作は、前臨床試験20-24に動物モデルで試験することができます。遺伝子改変動物や遺伝子の一時的なノックダウンは、特定の分子経路の操作はABAのパラダイムで動作に影響を与えることができる方法を研究するために使用することができます。 ABAの差動脆弱性に応じて、人生の早い段階時の応力の影響ワットこのアプローチによって対処することができます別のトピックであるウルド。

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Wireless running wheel for mouse</td>
			<td>Med Associates</td>
			<td>ENV-044</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>USB Interface Hub&#160;</td>
			<td>Med Associates</td>
			<td>DIG-804</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Wheel Manager Software</td>
			<td>Med Associates</td>
			<td>SOF-860</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Wheel Manager Data Analysis</td>
			<td>Med Associates</td>
			<td>SOF-861</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

using the activity-based anorexia rodent model to study the neurobiological basis of anorexia nervosa

拒食症（AN）が過度に制限されたカロリー摂取と身体活動の異常に高​​いレベルによって特徴付けられる精神疾患です。困難な病気が原因で基礎となる神経生物学の理解の欠如に、治療のために、ANは、精神疾患の中で最も高い死亡率を持っています。このニーズに対応するために、神経科学者は、神経回路は、ANに脆弱性に寄与することができ、ANによって影響を受ける可能性があるか検討するために、動物モデルを使用しています。活動ベースの食欲不振（ABA）は、モデルの拒食症の主要な症状げっ歯類に記載のバイオ行動現象です。走行輪経験の食事制限の自発的な運動への無料アクセスとげっ歯類が、彼らは非常に活発になったとき - 食品への自由なアクセスを有する動物よりも多くを実行しています。ここでは、ABAは、思春期の女性のC57BL / 6マウスに誘発される手順について説明します。生後36日目（P36）で、動物はランニングの自発的な運動へのアクセスに収容されていますホイール。走行輪への順化の4日後、P40に、すべての食品は、ケージから削除されます。次の3日間、食品は、毎日2時間（動物に無料の食事のアクセスを許可する）ケージに戻しています。食事制限の四日後、食品への自由なアクセスが返され、走行輪は、動物が回復することを可能にするためにケージから除去されます。ホイールの活動を実行しているの連続マルチ日間の分析では、マウスは食事制限の開始後24時間以内に非常に活発になっていることを示しています。マウスは、彼らが食料へのアクセス権を持っている間に限られた時間の間にあっても実行されます。さらに、ホイールランニングの概日パターンは、食事制限の経験によって破壊になります。私たちは、食物制限誘発性多動への回復力と脆弱性を特定の脳領域と神経化学的変化を巻き込むために動物の輪走行挙動の様々な側面を持つ神経生物学的変化を相関させることができました。

ヒト拒食症に類似した集団におけるABAの効果を研究するために、これらの実験は、雌思春期マウスにおいて行われてきました。このように、車輪の順応日のP36に、すぐにマウスでは、思春期の発症後に始まります。順化相は、P36-P40から行われ、食事制限は、P40-P43から発生します。 思春期のマウスは、成長を続けており、彼らの体重は、彼らが完全な成人に近づくにつれて増加し続けています。ホイール順化期間中、マウスは一般的に体重の体重や高原の少量を失います。食事制限の開始後、ABA動物の体重は急激に（ 図1）を減少させます。 ABA群の動物の体重は、走行輪へのアクセス権を持っていなかったと食事制限を経験しなかった（CON）対照動物と比較することができます。 各動物の車輪活性は、様々な方法で分析することができる：（1）毎日（24時間）車輪ABA動物の活動は、動物が食事制限の開始（ 図2）の後に過度の実行を開始することを示し、プロットすることができます。 （2）それぞれの動物の車輪活性がホイール活動の概日パターンを示す（ 図3）解析ソフトウェアを使用して、より微細なスケールで検査することができます。動物は実行の代わりに食べることを選択しているので、（3）食品へのアクセスの2時間の間にホイールの活動は、自主的な食事制限を示します。食事制限を開始した後（4）、いくつかの動物は、摂食の時の直前の期間において活性の増加を示します。食品のプレゼンテーションの前に自発運動のこの毎日の増加は、（ 図4）「食品先行活性」と呼ばれています。 （5）動物を実行する速度を比較することができ、ホイールのように距離と滞留時間の両方を連続的に監視されています。これらのパラメータの変化は、ホイール上で実行されているの学習段階を反映することができます。 16を失いました 。同研究では、それはまた海馬CA1錐体細胞のGABA作動性神経支配は、ABAの第二の経験で多動の減少を示した動物において増加したことが示されました。 ABAのラットを用いた研究では、α4サブユニットを含有するGABA受容体の発現は、ABA 25に亢進、または弾力性の減少と相関することが見出されました。 <img alt="図1" src="/files/ftp_upload/52927/52927fig1.jpg" /> ABA。体重データ中の図1の体重変化は、5思春期雌マウスのコホートから示されています。マウスは、実験の完全な7日間ホイール・アクセスを実行していました。最初の4日間は食事制限をさらに3日間課された後順化段階でした。 0日目は食事制限の開始を示します。エラーバーは平均の標準誤差を示す。 <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52927/52927fig1large.jpg" target="_blank">この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。</a> <img alt="図2" src="/files/ftp_upload/52927/52927fig2.jpg" /> 図2.毎日の輪活動前と食事制限の発症後。毎日（24時間）、ホイールの活動は、1つのマウスのために示されています。 0日目は食事制限の開始を示します。後のほぼ二倍の総毎日ホイール活動の増加食事制限の開始。 <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52927/52927fig2large.jpg" target="_blank">この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。</a> <img alt="図3" src="/files/ftp_upload/52927/52927fig3.jpg" /> 図3は、連続8日間の実験にわたって走行輪の活動を監視した。スクリーンショットは、ホイール解析ソフトウェアから示されています。これは、走行輪へのアクセスの8日間の単一マウスのホイール活性（車輪が縦軸にカウント）（横軸の時間）を示しています。活動プロットの下にライトが部屋に点滅しているときの時間を示すオー​​バーレイがあります。食事制限を開始する前に、動物は、明サイクルの間に最小限の活性を示します。第1の垂直破線は食事制限の開始を示し、3行目以降は、毎日開始し、赤い矢印は番目を示す2時間給を示します光フェーズ中に食品先行アクティビティの電子の出現。 <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52927/52927fig3highres.jpg" style="font-size: 14px; line-height: 28px;" target="_blank">この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。</a> <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52927/52927fig3large.jpg" target="_blank">この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。</a> <img alt="図4" src="/files/ftp_upload/52927/52927fig4.jpg" /> 図4.ホイール活性は一日のすべての時間を越え増加しているが、ほとんどの劇的前に食品のアクセス。ホイールの走行までの期間中、一日の 4時間6部門のために示されています。 「FR前」と表示されたバーは、順化段階の後半2日間の車輪数の平均数を示します。 「FRの間」と表示されたバーは、食事制限PHの最初の二日間を示しますASE。動物は少なくとも6日間の走行輪なしで回復させた後に「回復」とは、活性のレベルを示している。 <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52927/52927fig4large.jpg" target="_blank">この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。</a>

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Using the Activity-based Anorexia Rodent Model to Study the Neurobiological Basis of Anorexia Nervosa

Here we present a protocol to induce activity-based anorexia (ABA) in female adolescent mice. ABA is a condition of hyperactivity evoked by imposing food restriction on rodents with access to a running wheel. This phenomenon is being used as a model to study the underlying neurobiology of anorexia nervosa.

神経性食欲不振症の神経生物学的基礎を研究する活動ベースの食欲不振齧歯類モデルを用いました

Anorexia nervosa (AN) is a psychiatric illness characterized by excessively restricted caloric intake and abnormally high levels of physical activity. A ...

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Research

JoVE Journal

Behavior

14.0K ビュー.  New York University. Here we present a protocol to induce activity-based anorexia (ABA) in female adolescent mice. ABA is a condition of hyperactivity evoked by imposing food restriction on rodents with access to a running wheel. This phenomenon is being used as a model to study the underlying neurobiology of anorexia nervosa. 

ビデオ: Using the Activity-based Anorexia Rodent Model to Study the Neurobiological Basis of Anorexia Nervosa

Assessment and Evaluation of the High Risk Neonate: The NICU Network Neurobehavioral Scale

There has been a long-standing interest in the assessment of the neurobehavioral integrity of the newborn infant. The NICU Network Neurobehavioral Scale (NNNS) was developed as an assessment for the at-risk infant. These are infants who are at increased risk for poor developmental outcome because of insults during prenatal development, such as substance exposure or prematurity or factors such as poverty, poor nutrition or lack of prenatal care that can have adverse effects on the intrauterine environment and affect the developing fetus. The NNNS assesses the full range of infant neurobehavioral performance including neurological integrity, behavioral functioning, and signs of stress/abstinence. The NNNS is a noninvasive neonatal assessment tool with demonstrated validity as a predictor, not only of medical outcomes such as cerebral palsy diagnosis, neurological abnormalities, and diseases with risks to the brain, but also of developmental outcomes such as mental and motor functioning, behavior problems, school readiness, and IQ. The NNNS can identify infants at high risk for abnormal developmental outcome and is an important clinical tool that enables medical researchers and health practitioners to identify these infants and develop intervention programs to optimize the development of these infants as early as possible. The video shows the NNNS procedures, shows examples of normal and abnormal performance and the various clinical populations in which the exam can be used.

The NICU Network Neurobehavioral Scale (NNNS) was developed as an assessment for the at-risk infant. The purpose of this article is to describe the NNNS, provide video examples of the NNNS procedures and discuss the ways in which the exam has been used.

NICUネットワーク神経行動スケール：ハイリスク新生児の評価と評価

There has been a long-standing interest in the assessment of the neurobehavioral integrity of the newborn infant.  The NICU Network Neurobehavioral Scale ...

行動学

Applying Stereotactic Injection Technique to Study Genetic Effects on Animal Behaviors

Stereotactic injection is a useful technique to deliver high titer lentiviruses to targeted brain areas in mice. Lentiviruses can either overexpress or knockdown gene expression in a relatively focused region without significant damage to the brain tissue. After recovery, the injected mouse can be tested on various behavioral tasks such as the Open Field Test (OFT) and the Forced Swim Test (FST). The OFT is designed to assess locomotion and the anxious phenotype in mice by measuring the amount of time that a mouse spends in the center of a novel open field. A more anxious mouse will spend significantly less time in the center of the novel field compared to controls. The FST assesses the anti-depressive phenotype by quantifying the amount of time that mice spend immobile when placed into a bucket of water. A mouse with an anti-depressive phenotype will spend significantly less time immobile compared to control animals. The goal of this protocol is to use the stereotactic injection of a lentivirus in conjunction with behavioral tests to assess how genetic factors modulate animal behaviors.

Stereotactic injection of lentiviruses expressing cDNAs or shRNAs can modulate gene expression in specific brain areas of mice. Here, we present a protocol to combine stereotactic injections with behavioral tasks, such as the Open Field Test (OFT) and the Forced Swim Test (FST).

定位注入法を適用すると、動物の行動の遺伝的影響を研究するために、

Stereotactic injection is a useful technique to deliver high titer lentiviruses to targeted brain areas in mice. Lentiviruses can either overexpress or ...

Rodent Brain Microinjection to Study Molecular Substrates of Motivated Behavior

Brain microinjection can aid elucidation of the molecular substrates of complex behaviors, such as motivation. For this purpose rodents can serve as appropriate models, partly because the response to behaviorally relevant stimuli and the circuitry parsing stimulus-action outcomes is astonishingly similar between humans and rodents. In studying molecular substrates of complex behaviors, the microinjection of reagents that modify, augment, or silence specific systems is an invaluable technique. However, it is crucial that the microinjection site is precisely targeted in order to aid interpretation of the results. We present a method for the manufacture of surgical implements and microinjection needles that enables accurate microinjection and unlimited customizability with minimal cost. Importantly, this technique can be successfully completed in awake rodents if conducted in conjunction with other JoVE articles that covered requisite surgical procedures. Additionally, there are many behavioral paradigms that are well suited for measuring motivation. The progressive ratio is a commonly used method that quantifies the efficacy of a reinforcer to maintain responding despite an (often exponentially) increasing work requirement. This assay is sensitive to reinforcer magnitude and pharmacological manipulations, which allows reinforcing efficacy and/ or motivation to be determined. We also present a straightforward approach to program operant software to accommodate a progressive ratio reinforcement schedule.

Rodents are an appropriate model to investigate the molecular substrates of behavior and complex psychiatric disorders. Brain microinjection in awake rodents can be used to elucidate disease substrates. An efficient and customizable brain microinjection method as well as the execution of an operant paradigm that quantifies motivation is presented.

動機付け行動の分子基質を研究するために齧歯類の脳マイクロインジェクション

Brain microinjection can aid elucidation of the molecular substrates of complex behaviors, such as motivation. For this purpose rodents can serve as ...

Using Wavelet Entropy to Demonstrate how Mindfulness Practice Increases Coordination between Irregular Cerebral and Cardiac Activities

In both the East and West, traditional teachings say that the mind and heart are somehow closely correlated, especially during spiritual practice. One difficulty in proving this objectively is that the natures of brain and heart activities are quite different. In this paper, we propose a methodology that uses wavelet entropy to measure the chaotic levels of both electroencephalogram (EEG) and electrocardiogram (ECG) data and show how this may be used to explore the potential coordination between the mind and heart under different experimental conditions. Furthermore, Statistical Parametric Mapping (SPM) was used to identify the brain regions in which the EEG wavelet entropy was the most affected by the experimental conditions. As an illustration, the EEG and ECG were recorded under two different conditions (normal rest and mindful breathing) at the beginning of an 8-week standard Mindfulness-based Stress Reduction (MBSR) training course (pretest) and after the course (posttest). Using the proposed method, the results consistently showed that the wavelet entropy of the brain EEG decreased during the MBSR mindful breathing state as compared to that during the closed-eye resting state. Similarly, a lower wavelet entropy of heartrate was found during MBSR mindful breathing. However, no difference in wavelet entropy during MBSR mindful breathing was found between the pretest and posttest. No correlation was observed between the entropy of brain waves and the entropy of heartrate during normal rest in all participants, whereas a significant correlation was observed during MBSR mindful breathing. Additionally, the most well-correlated brain regions were located in the central areas of the brain. This study provides a methodology for the establishment of evidence that mindfulness practice (i.e., mindful breathing) may increase the coordination between mind and heart activities.

This manuscript describes how to use the wavelet entropy index to analyze high-density electroencephalography (EEG) and electrocardiography (ECG) data. We show that the irregularity of cerebral and cardiac activities became more coordinated during mindfulness-based stress reduction practice.

ウェーブレットエントロピーを使用して心理学の練習が不規則な大脳と心臓活動の間の調整をどのように増加させるかを実証する

In both the East and West, traditional teachings say that the mind and heart are somehow closely correlated, especially during spiritual practice. One ...

Assessing Activity-based Anorexia in Mice

Rodents develop activity-based anorexia (ABA) when exposed to a restricted feeding schedule and allowed free access to a running wheel. These conditions lead to a life-threatening reduction in body weight. However, rodents exposed to only one of these conditions ultimately adapt to re-establish normal body weight. Although increased running coupled with reduction in voluntary food intake appear paradoxical under ABA conditions, ABA behavior is observed across numerous mammalian species. 
The ABA paradigm provides an animal model for anorexia nervosa (AN), an eating disorder with severe dysregulation of appetite-behavior. Subjects are singly housed with free access to a running wheel. Each day, the subject is offered food for a limited amount of time. During the course of the experiment, a subject's body weight decreases from high activity and low caloric intake. The duration of the study varies based on how long food is offered daily, the type of food offered, the strain of mouse, if drugs are being tested, and environmental factors.
A lack of effective pharmacological treatments for AN patients, their low quality of life, high cost of treatment, and their high mortality rate indicate the urgency to further research AN. We provide a basic outline for performing ABA experiments with mice, offering a method to investigate AN-like behavior in order to develop novel therapies. This protocol is optimized for use in Balb/cJ mice, but can easily be manipulated for other strains, providing great flexibility in working with different questions, especially related to genetic factors of ABA.

Mice individually housed with a running wheel while given limited access to food develop reductions in food consumption and increase activity on the running wheel. This experimental phenomenon is called activity-based anorexia. This paradigm provides an experimental tool for studying the neurobiology and behaviors underlying aspects of anorexia nervosa.

マウスでの拒食症のアクティビティ ベースの評価

Rodents develop activity-based anorexia (ABA) when exposed to a restricted feeding schedule and allowed free access to a running wheel. These conditions ...

Using the Visual World Paradigm to Study Sentence Comprehension in Mandarin-Speaking Children with Autism

Sentence comprehension relies on the ability to rapidly integrate different types of linguistic and non-linguistic information. However, there is currently a paucity of research exploring how preschool children with autism understand sentences using different types of cues. The mechanisms underlying sentence comprehension remains largely unclear. The present study presents a protocol to examine the sentence comprehension abilities of preschool children with autism. More specifically, a visual world paradigm of eye-tracking is used to explore the moment-to-moment sentence comprehension in the children. The paradigm has multiple advantages. First, it is sensitive to the time course of sentence comprehension and thus can provide rich information about how sentence comprehension unfolds over time. Second, it requires minimal task and communication demands, so it is ideal for testing children with autism. To further minimize the computational burden of children, the present study measures eye movements that arise as automatic responses to linguistic input rather than measuring eye movements that accompany conscious responses to spoken instructions.

We present a protocol to examine the use of morphological cues during real-time sentence comprehension by children with autism.

北京語を話す自閉症児の文理を勉強する視覚的な世界のパラダイムを使用してください。

Sentence comprehension relies on the ability to rapidly integrate different types of linguistic and non-linguistic information. However, there is ...

An Instrumented Pull Test to Characterize Postural Responses

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

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

姿勢反応を特徴付けるインストルメント化されたプル テスト

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

Using the Race Model Inequality to Quantify Behavioral Multisensory Integration Effects

Multisensory integration research investigates how the brain processes simultaneous sensory information. Research on animals (mainly cats and primates) and humans reveal that intact multisensory integration is crucial for functioning in the real world, including both cognitive and physical activities. Much of the research conducted over the past several decades documents multisensory integration effects using diverse psychophysical, electrophysiological, and neuroimaging techniques. While its presence has been reported, the methods used to determine the magnitude of multisensory integration effects varies and typically faces much criticism. In what follows, limitations of previous behavioral studies are outlined and a step-by-step tutorial for calculating the magnitude of multisensory integration effects using robust probability models is provided.

The current study aims to provide a step-by-step tutorial for calculating the magnitude of multisensory integration effects in an effort to facilitate the production of translational research studies across diverse clinical populations.

人種モデルの不等式を使用して行動多感覚統合効果を定量化する

Multisensory integration research investigates how the brain processes simultaneous sensory information. Research on animals (mainly cats and primates) ...

Exploring Infant Sensitivity to Visual Language using Eye Tracking and the Preferential Looking Paradigm

We discuss the use of the preferential looking paradigm in eye tracking studies in order to study how infants develop, understand, and attend to the world around them. Eye tracking is a safe and non-invasive way to collect gaze data from infants, and the preferential looking paradigm is simple to design and only requires the infant to be attending to the screen. By simultaneously showing two visual stimuli that differ in one dimension, we can assess whether infants show different looking behavior for either stimulus, thus demonstrating sensitivity to that difference. The challenges in such experimental approaches are that experiments must be kept brief (no more than 10 min) and be carefully controlled such that the two stimuli differ in only one way. The interpretation of null results must also be carefully considered. In this paper, we illustrate a successful example of an infant eye tracking study with a preferential looking paradigm to discover that 6-month-olds are sensitive to linguistic cues in a signed language despite having no prior exposure to signed language, suggesting that infants possess intrinsic or innate sensitivities to these cues.

Eye tracking studies using a preferential looking paradigm can be used to study infants&#39;&#160;emerging understanding of, and attention to, their external visual world.

アイトラッキングと優遇的見た目のパラダイムを用いた視覚言語に対する幼児の感受性の探求

We discuss the use of the preferential looking paradigm in eye tracking studies in order to study how infants develop, understand, and attend to the world ...

Assessing the Coherence of Parents' Short Narratives Regarding their Child Using the Five-Minute Speech Sample Procedure

Valid and efficient measures for assessing the quality of parent-child relationships are needed to facilitate research and evidence-based practice with parents. This paper focuses on such a method, namely Five-Minute Speech Sample-Coherence (FMSS-Coherence). In this method, a parent is asked to speak for five uninterrupted minutes about her/his child and their relationship. The resulted narrative is coded for coherence, namely the extent to which the parent provides&#160;in the narrative&#160;a clear, consistent, multidimensional and well-supported portrayal of the child. FMSS-Coherence is based on attachment research that shows that the coherence of parents&#8217; narratives is indicative of the quality of the parent-child relationship and child adjustment. It overcomes the limitations of attachment narrative measures which are typically labor intensive. FMSS-Coherence is less nuanced than extant attachment narrative measures. Yet, studies of families from different cultural backgrounds, across different child ages and in the context of typically developing children as well as children with special needs suggest that coherence can be reliably evaluated using the FMSS procedure. Furthermore, parents&#8217; FMSS-Coherence is associated with parenting quality and children&#8217;s socio-emotional adjustment. Thus, it holds promise for researchers and practitioners who seek a relatively time- and cost-effective method for assessing the coherence of parents&#8217; narratives regarding their child.

Assessing the Coherence of Parents&#039; Short Narratives Regarding their Child Using the Five-Minute Speech Sample Procedure

This paper introduces a method for assessing the coherence of parents' short narratives regarding their child and their relationship using the five-minute speech sample procedure.

5分間の音声サンプル手順を用いた子どもに関する親の短い物語の一貫性の評価

Valid and efficient measures for assessing the quality of parent-child relationships are needed to facilitate research and evidence-based practice with ...