Este trabalho foi financiado pela Fundação de Saúde Mental Ontário, as Ciências Naturais e Pesquisa de Engenharia Conselho Canada, and Associates Inc. Med

1. Protocolo de Design <ol><li> Calibração: Antes de um conjunto de experimentos, calibrar os alto-falantes. Isso é importante para mostrar que alto-falante o volume exato que foi definido pelo experimentador. Também calibrar a sensibilidade do transdutor plataforma das caixas de sobressalto acordo com o manual do fornecedor. O transdutor converte o movimento vertical da plataforma em um sinal de tensão. Certifique-se que não há experiências em curso, quando calibrar o sistema, e que todas as caixas são calibrados da mesma forma. </li><li> função I / O: Se novas linhagens de camundongos ou ratos são medidos, uma função de entrada / saída deve ser estabelecida. Após um período de aclimatação de 5-10 minutos com um ruído de fundo constante brancos de 65 a 68 dB (veja abaixo), os estímulos de sobressalto (20 ms ruído branco) deve ser exibida a cada 20 segundos, começando em cerca de 70-75 dB. Sobressalto intensidade do estímulo será aumentado entre cada estímulo de 2-5 dB até atingir 120-130 dB, resultando em 10-30 ensaios com estímulos de sobressalto (ver figura 1). </li><li> Protocolo estrutura: Habituação e inibição prepulse pode ser medido dentro de um protocolo. O protocolo é dividido em um período de aclimatação, um bloco I (habituação), imediatamente seguido por um bloco II (PPI, figura 2). Antes de medir prepulse inibição, os animais devem passar sempre pela habituação sobressalto, de modo que atenuações sobressalto devido à habituação não interferem com as medições PPI. </li><li> Período de aclimatação: Cada vez que um animal é testado, ele primeiro passa por uma fase de aclimatação, a fim de adaptar-se ao detentor de animais, caixa de sobressalto e ruído de fundo. Durante um período de 5-10 minutos de aclimatação, o ruído de fundo constante de 65-68dB de ruído branco (dependendo do ruído do ambiente) é exibida, mas nenhum estímulo susto. Durante esta fase o animal se acalmar, parar de explorar o ambiente e parar de se mover. </li><li> Bloco I habituação: Para curto prazo habituação (STH), entre 30 -100 estímulos startle deve ser aplicado no fundo. Estímulos sobressalto são ruídos comumente branco de 20 ms de duração e tempos de subida muito íngreme (0, se possível). A intensidade é idealmente no volume em que a função de i / o atingiu o platô de resposta de sobressalto máxima, geralmente em 105-115 dB. Os intervalos entre testes individuais devem ser sempre de 20 segundos ou aleatório entre 10 e 30 segundos (veja a discussão e figura 3). </li><li> Bloco II prepulse inibição: Para medir PPI, os ensaios com um pulso de sobressalto sozinho e ensaios com um prepulse são pseudorandomized no bloco II. Ruído de fundo e de estímulo startle são os mesmos que no bloco I. O prepulse é um ruído branco de 4 ms de duração e também tempo de subida íngreme. Dois parâmetros podem ser variados: o intervalo entre interstimulus prepulse e surpreender pulso e da intensidade da prepulse (ver discussão). Propomo-nos geralmente usam dois diferentes intensidades prepulse (75 e 85 dB) e dois intervalos diferentes interstimulus (30 ms e 100 ms). Assim, existem quatro diferentes prepulse pulso-julgamentos mais o pulso de sobressalto sozinho ensaios a serem pseudorandomized e exibidos 10 vezes cada, totalizando 50 ensaios. Inter-julgamento intervalos podem ser 20 segundos ou aleatório entre 10 e 30 segundos (ver discussão). Em alguns casos, pode ser benéfico para adicionar um sexto tipo de ensaios, que é um julgamento prepulse sozinho (veja a discussão e figura 4). </li><li> Habituação a longo prazo: A fim de medir LTH, todo o protocolo é executado em pelo menos cinco dias subseqüentes. Em alternativa, apenas a fase de aclimatação e bloco eu poderia ser executado, no entanto, a fim de ver LTH, bloco I deverá conter, pelo menos, de sobressalto 100 estímulos. A apresentação de 30 estímulos por dia leva a LTH muito pouco ou nenhum na maioria dos animais, especialmente em camundongos. Deve ser executado em aproximadamente o mesmo tempo de cada dia, uma vez que amplitudes resposta de sobressalto flutuar com o ciclo diurno. </li></ol> 2. Manuseio e Aclimatação de Animais Existem grandes diferenças no manejo e aclimatação de ratos contra ratos. Camundongos será colocado no suporte animal apropriado (não devem ser restringidos) por 2-5 minutos, com o ruído de fundo, mas sem assustar estímulos (fase de aclimatação do programa). Este procedimento deve ser repetido 3-5 vezes, uma ou duas vezes por dia, até fezes e urina no rato deixa o titular ou diminui consideravelmente. Detentores de animais devem ser sempre substituídos ou limpos depois que o animal é removido. Ratos devem ser manuseados por pelo menos três sessões de 17. No final das sessões de manipulação de terceiro que são colocados em um suporte apropriado animais (sem restringir a) e expostos ao ruído de fundo por vários minutos. Depois de removê-los, eles podem ser recompensados ​​com sementes de girassol a fim de formar passociações ositive com o procedimento de teste. Este procedimento é repetido mais duas vezes, gradualmente expandindo o tempo de aclimatação, antes de todo o protocolo é executado. Para os testes de sessões, os animais são colocados em todas as câmaras, portas fechadas eo protocolo com a fase de aclimatação, bloco I e II bloco é executado. Se existem diferentes grupos de animais (injeções, genótipos), que deve ser misturado ou randomizado sobre a corridas diferentes e as caixas diferentes. Se um animal é repetidamente testado (por exemplo, com diferentes tratamentos), ele deve ser re-testados na mesma caixa. Para repetir testes de PPI em ratos, também recomendamos para executar um protocolo completo antes da coleta de dados real ocorre. PPI geralmente melhora entre o primeiro eo segundo teste a sessão (PPI learning), e permanece consistente a partir daí. Ele também irá eliminar uma grande parte da LTH. 3. Análise de Dados <ol><li> Curto prazo habituação: Para análise a curto prazo habituação, todas as respostas de sobressalto do bloco I são plotados para cada animal. Se os animais dentro de um grupo têm similares amplitudes resposta de sobressalto, os valores podem ser em média entre os animais. Na maioria dos casos, no entanto, amplitudes absolutas startle diferem consideravelmente entre os animais e os níveis de sobressalto não são normalmente distribuídos. Neste caso é mais viável para normalizar os dados de cada animal para a sua primeira, ou a média dos dois primeiros, as respostas de sobressalto no bloco I (animais, por vezes, cair no sono durante a fase de aclimatação, resultando em uma resposta de sobressalto baixo primeiro e um alto startle segundo). Os dados podem então ser normalizada média de todos os animais, a fim de traçar o curso de habituação. Para uma avaliação quantitativa da quantidade de habituação, a pontuação pode ser calculado para cada animal, por exemplo, a média dos últimos 10 respostas startle dividido pela média das duas primeiras respostas (figura 6). </li><li> Prepulse inibição: Para analisar prepulse inibição, os dados do bloco II tem que ser classificados de acordo com o tipo de ensaio (por exemplo, exportar todas as colunas de dados relevantes em excel e classificar por prepulse intensidade e duração do ISI). Os dez traços por tipo de teste são, então, em média, e os valores resultantes para os ensaios prepulse pulso são divididos pelo pulso de sobressalto só valor e multiplicado por 100. Isso revela a quantidade de sobressalto restantes (em percentagem da linha de base sobressalto) sob diferentes condições prepulse para cada animal. Linha de base de sobressalto (pulso sozinho) é 100%. Estes valores podem ser então na média entre os animais de um grupo e ser plotados (figura 7a). Alternativamente, a quantidade de PPI podem ser plotados subtraindo a resposta de sobressalto restantes de 100% (Figura 7b). Por favor, esteja ciente: quando você compara PPI em diferentes grupos de animais, você deve sempre também relatam a existência de uma diferença na base de sobressalto amplitudes, por exemplo comparando as amplitudes de sobressalto absoluta dos ensaios de sobressalto pulso sozinho (ou amplitudes de sobressalto no bloco I) . </li><li> Habituação a longo prazo: A fim de analisar LTH as duas primeiras respostas do bloco I de cada dia são em média e plotadas sobre o mínimo de cinco sessões de testes consecutivos. Isso elimina a possibilidade de que diferenças no STH afetar o resultado da análise LTH. Se tiver sido estabelecido que um gene tratamento / não afeta STH, alternativamente todas as respostas em bloco I pode ser simplesmente uma média para cada dia e ser plotados. LTH pode ser quantificada pelo cálculo do escore de habituação, onde os últimos dias &quot;valor é dividido por os primeiros dias&quot; valor e multiplicado por 100, para que o percentual de nível de sobressalto inicial remanescente após LTH é exibida. Pontuações habituação pode ser média entre animais (figura 8). </li></ol> 4. Resultados representativos: <ol><li> i / o da função: Roedores normalmente começam a assustar a partir de um volume de 85-90 dB em (com 20 ms de duração, o ruído branco). A resposta de sobressalto aumenta com o volume cada vez maior e, normalmente, atinge um máximo de 100-110 dB. Se os animais se desviam consideravelmente a partir desses valores, os animais podem ter perturbado as habilidades de audição ou habilidades motoras. Típico i / o funções são exibidas na figura 5. </li><li> Curto prazo habituação: ratos tratados Bem normalmente acostumar a cerca de 60% ​​de sua resposta de sobressalto inicial, no entanto, existem enormes diferenças individuais e também as diferenças de tensão. O efeito mais forte habituação ocorre normalmente na primeira estímulos diversos. Ratos têm geralmente menos de habituar ratos (normalmente a cerca de 80%), mas as diferenças tensão podem ser muito grandes. Um curso de habituação típico é mostrado na figura 6. </li><li> Prepulse inibição: A maioria dos ratos mostram PPI de cerca de 90%, com uma ótima prepulse (85dB 4 ms, o ruído branco). PPI é muito robusto e as diferenças individuais são relativamente pequenos, com essas configurações experimentais. Menor volume de prepulsesrendem menos PPI e maior variabilidade (mesmo dentro de um animal), mas também parece ser mais vulnerável a manipulações farmacológicas ou genéticas. Resultados diferentes PPI são plotados na figura 7. </li><li> Habituação a longo prazo: a habituação a longo prazo pode ser observada ao longo de várias sessões de testes. LTH é muito robusto em ratos. Em camundongos, que muitas vezes exige a apresentação de uma série de estímulos de sobressalto em cada sessão, a fim de observar LTH. Típico resultados LTH pode ser visto na figura 8. </li></ol><img alt="Figura 1" src="/files/ftp_upload/3446/3446fig1.jpg" /> Figura 1. Protocolo de estímulo para a função de i / o. Depois de um período de aclimatação de 10/05 min. com 65 dB nível de pressão sonora (SPL) o ruído de fundo e não há estímulos de sobressalto (não mostrado), 20 ms estímulos ruído branco são apresentados a cada 20 segundos. A intensidade aumenta gradualmente de 75-130 dB em incrementos de 5 dB (bg = ruído de fundo). <img alt="Figura 2" src="/files/ftp_upload/3446/3446fig2.jpg" /> Figura 2. Estrutura Protocolo de habituação combinado e medição PPI. Durante todo o protocolo, um ruído de fundo constante de 65 dB é aplicada. Há um período de aclimatação de 10/05 min. sem qualquer estímulo adicional. Imediatamente depois, a habituação é testada por 3-10 estímulos startle (bloco I, ver figura 3). Este é imediatamente seguido por testes PPI (bloco II, ver figura 4). <img alt="Figura 3" src="/files/ftp_upload/3446/3446fig3.jpg" /> Figura 3. Protocolo de estímulo para medir a habituação (bloco I). Um exemplo de um bloco típico I para o teste de curto prazo habituação é mostrado. É composto de 30 100 testes idênticos, onde a 20 ms 105 dB de ruído branco, com um tempo de subida 0 é apresentado com um intervalo inter-ensaio (ITI), de 20 seg. Variações deste protocolo pode incluir intensidades mais elevadas de sobressalto estímulo ou variável ITIS <img alt="Figura 4" src="/files/ftp_upload/3446/3446fig4.jpg" /> Figura 4. Protocolo de estímulo para medir PPI (bloco II). Um exemplo de uma parte típica de um bloco II para testes PPI é mostrado. Bloco II consiste de 5-6 tipos diferentes julgamento que são apresentados 10 vezes cada em uma ordem pseudorandomized. Aqui, duas diferentes intensidades prepulse (75 dB e 85 dB) e dois intervalos diferentes interstimulus (Isis, 30 e 100 ms) são testados. Sobressalto estímulo sozinho ensaios e prepulse sozinho ensaios são intercalados. Este bloco teria 6x10 = 60 ensaios. Prepulses são 4 ms pulsos de ruído branco com 0 tempo de subida. Variações deste protocolo consistiria em ITIS variável, maior intensidade de estímulo de sobressalto, diferentes intensidades prepulse e / ou duração, e Isis diferentes entre prepulse e pulso. <img alt="Figura 5" src="/files/ftp_upload/3446/3446fig5.jpg" /> Figura 5. Exemplo de uma função de i / o. As curvas de entrada / saída de 11 ratos individuais da mesma estirpe são exibidos em cinza. Neste caso, as amplitudes de sobressalto individuais variam consideravelmente (respostas de sobressalto estão em unidades arbitrárias). A linha preta sólida mostra a amplitude média de sobressalto e erros-padrão em diferentes intensidades de estímulos susto. Estes ratos atingiram o seu máximo de resposta de sobressalto em torno de 105 dB. <img alt="Figura 6" src="/files/ftp_upload/3446/3446fig6.jpg" /> Figura 6. Exemplo de dados de curto prazo habituação. A curva de habituação médio típico de curto prazo de 20 ratos é mostrada. Amplitudes de cada sobressalto do mouse em resposta a estímulos startle 30 foram normalizados para a média de suas duas primeiras respostas de sobressalto em ensaios 1 e 2. À normalização dos dados foi, então, na média entre os ratos eo erro padrão foi calculado. <img alt="Figura 7" src="/files/ftp_upload/3446/3446fig7.jpg" /> Figura 7 Exemplo de dados PPI A:.. Dados médios PPI, de 8 de ratos é mostrada. Os 10 ensaios de sobressalto só do bloco II foram calculados para cada rato e as médias dos tipos de outro ensaio expresso em percentagem do estímulo sozinho amplitudes susto. A figura mostra a resposta de sobressalto amplitudes sob diferentes condições prepulse. ISIS dois diferentes (30 e 100 ms) e duas intensidades diferentes prepulse (75 e 85 dB) foram medidos. B: O mesmo que os dados em A, mas plotados como quantidade de PPI em percentagem do susto inicial. Os dados apresentados acima foi subtraído de 100. Esses camundongos mostraram um PPI máximo de cerca de 50%. Por favor note que o mesmo protocolo PPI rendimento da maioria das cepas de ratos de cerca de 90%. <img alt="Figura 8" src="/files/ftp_upload/3446/3446fig8.jpg" /> Figura 8 Exemplo de dados a longo prazo habituação A:.. Averaged dados LTH por 18 ratos é mostrada. Tele duas primeiras respostas de sobressalto no bloco I de cada dia, foram média de todos os ratos. A relativamente grande barras de erro padrão são causadas principalmente pelas diferenças de amplitude startle absoluta entre ratos individual. B: amplitudes Normalized de sobressalto, de 18 mouses mais de cinco dias. , A fim de reduzir o ruído, os grupos de 6 consecutivas respostas de sobressalto no bloco I (30 estímulos) sempre foram em média por animal, resultando em cinco valores para o bloco I, para cada animal por dia. Estes foram normalizados para cada animal para o primeiro valor do primeiro dia (100%). A média de todos os 18 animais é exibida. Ele mostra STH dentro de cada dia, bem como LTH em cinco dias.

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Produção deste artigo foi parcialmente financiado pela Med Associates, fabricantes de o instrumento utilizado neste artigo.

Variações do protocolo de teste Modulação das respostas de sobressalto têm sido estudados há muitas décadas em humanos e animais. Uma enorme variedade de diferentes protocolos têm sido utilizados no passado. O protocolo atual é um teste relativamente curto e fácil de executar que funciona bem em roedores, no entanto, dependendo do foco de interesse e trabalhos anteriores sobre as respectivas questões, pode ser útil para variar este protocolo, a fim de obter dados que é comparável a estudos anteriores relevantes. Uma variação comum inclui a adição de mais prepulse intensidades variando de 3 db acima do ruído de fundo a 20 dB acima do ruído. Além disso, o bloco de habituação pode ser dividido em um pequeno bloco de estímulos 10/05 antes do bloco PPI, além de um terceiro bloco de estímulos 10/05 após o bloco PPI 18-20. Um estudo minucioso da literatura existente antes de projetar um protocolo de teste é essencial. Diferenças entre as espécies e cepas Amplitudes resposta de sobressalto ea quantidade de habituação diferem consideravelmente entre os animais única da mesma espécie e estirpe, enquanto PPI parece ser relativamente consistente. Ratos têm geralmente se movem mais (voluntariamente) durante o teste, que pode ser uma razão pela qual os seus dados geralmente tem uma maior variabilidade do que os dados de rato. Camundongos não habituar também, assim como ratos. Diferenças entre mouse individual ou estirpes de ratos pode ser 21-24 enorme, e pode ser necessário adaptar parâmetro de estímulo ao comportamento de sobressalto de uma cepa específica a fim de obter melhores resultados. Deve ser evitado usar o mesmo equipamento para testar tanto camundongos e ratos. Se for inevitável, os equipamentos devem ser cuidadosamente limpas com etanol. Fatores de ganho Às vezes, há grandes diferenças em respostas individuais dentro de um grupo de sobressalto. Para medir PPI e habituação, a linha de base ou primeira resposta de sobressalto deve ser idealmente cobrindo a maior parte da faixa dinâmica do sistema de medição. Overshoots são prejudiciais, pois eles levam a um erro sistêmico, geralmente subestimando a quantidade de habituação ou PPI. Se as respostas de sobressalto são muito pequenas, no entanto, modulações podem ser ocluídos pelo ruído. Sistemas de sobressalto permitir a adaptação de um fator de ganho que amplifica o sinal da plataforma. Fatores de ganho pode ser ajustado ao apresentar duas ou três estímulos de sobressalto durante a sessão de aclimatação última (ganho = 1), no entanto, deve-se ter em mente que eles mudam a amplitude da resposta de sobressalto absoluta e, portanto, não permitem uma comparação de absoluta startle amplitudes anymore. Para evitar este inconveniente, as três respostas de sobressalto que são usados ​​para ajustes fator de ganho pode ser usado para determinar a magnitude de sobressalto linha de base. Em alternativa, fatores de ganho pode ser ajustado somente após bloco I, de modo que o bloco II respostas de sobressalto cobrir a maior parte da gama dinâmica, enquanto bloco I pode ser usado para determinar a resposta de sobressalto linha de base. Habituação sensibilização contra Habituação diminui as amplitudes resposta de sobressalto. Esta é a oposição de uma sensibilização, o que leva a um aumento de respostas de sobressalto mediante a apresentação repetida 25. Habituação e sensibilização são dois processos independentes que afetam o mesmo comportamento 26. Para medir a habituação, a sensibilização deve ser minimizado. Sensibilizar os animais se um estímulo aversivo é, portanto, muito alto estímulos startle devem ser evitados por medidas de habituação, para revisão ver 27. Estresse, ansiedade e medo fazem também aumentar as respostas de sobressalto 28, opor-se a habituação e afetar PPI 18. Animais deve ser bem tratadas e climatizadas para o aparelho de teste de sobressalto. Além disso, os detentores de animais que são muito pequenas e fisicamente conter os animais são contraproducentes, uma vez que induzem o estresse nos 29 animais. Fixo versus randomizado ITI Protocolos comuns de sobressalto usar um intervalo inter-julgamento fixo (ITI) tipicamente de 20 ou 30 segundos ou um intervalo variável que pseudorandomizes em valores entre 15 e 30 seg. A vantagem de uma ITI randomizado reside no fato de que o animal não é possível prever o momento de o estímulo seguinte. Tem sido demonstrado que a atenção por exemplo para o prepulse aumenta a sua eficácia em suprimir respostas startle 13, 30. Medição PPI com um ITI fixa pode, portanto, também sonda para processos de atenção. ITIS abaixo de 15 segundos devem ser evitadas, a fim de prevenir os efeitos causados ​​por fadiga muscular e os períodos refratários de respostas musculares. Intensidade e duração do prepulse Nós usamos um prepulse muito curto, de 4 ms de duração neste protocolo. Muitos outros estudos usar um ms 20 prepulse. , A fim de ser capaz de variar a interva interstimulusls (Isis) e também para medir intervalos muito curtos, esta curta prepulse foi introduzido. A eficácia do prepulse parece ser atenuada pela sua curta duração, em comparação a um ms 20 prepulse do mesmo volume. Nós, portanto, usar prepulses relativamente alto de 75 e 85 dB. Considerando que um estímulo de 85 dB de sobressalto (20 ms) pode ser acima do limiar, a 85 dB prepulse (4ms) normalmente não provocam respostas de sobressalto. No entanto, é importante avaliar se não há respostas de sobressalto provocado pela própria prepulse que poderia causar fadiga muscular e estados refratário durante o estímulo susto. Alguns tratamentos que interrompem PPI têm mostrado para aumentar a sensibilidade prepulse 31 (indicando o rompimento PPI não é devido a uma perda de sensibilidade acústica), no entanto, este não pôde ser encontrado em pacientes esquizofrênicos 32 avaliações da sensibilidade prepulse pode ser feito através da análise os dados da plataforma no período entre prepulse ou sobressalto de pulso ou incluindo prepulse ensaios sozinho no bloco II. ISI diferentes contra diferentes intensidades prepulse PPI em humanos foi originalmente medido em um ISI de 100 ms, onde seu efeito está no seu máximo 7. Em ratos e camundongos PPI está em seu máximo em 30-50 ms ISI, provavelmente devido ao tamanho menor dos 33 cérebros. Nos últimos anos tornou-se aparente que os receptores diferentes transmissor eo transmissor estão engajados em uma forma de série, a fim de exercer a inibição rápida, mas de longa duração de sobressalto 3, 34. Dependendo do sistema afetado, drogas ou manipulações genéticas podem, portanto, afetam apenas no PPI ISIS específico. Recomendamos, portanto, variando a ISI entre 30 ms e 100 ms. Isso também permite que estudos recentes de ser comparado com estudos anteriores que utilizaram apenas 100 ms ISI. A 85dB prepulse leva a uma muito robusto PPI máximo de cerca de 90%. Esteja ciente de que este PPI não podem necessariamente ser aumentada sem funcionar em um efeito de teto. PPI induzida desta forma também parece ser bastante robusto, no entanto, é significativamente perturbados por exemplo, uma anfetamina mg / kg. Recomendamos a utilização de um segundo prepulse de 75 dB o que leva a 50-60% PPI só. Este PPI pode ser aumentada (por exemplo, um nicotina sc mg / kg), e parece ser mais vulnerável à manipulação genética e farmacológica, em geral, no entanto, também parece ser mais variável e inconsistente, mesmo dentro de um assunto. Estudos anteriores têm usado uma variedade enorme de prepulse intensidades e têm mostrado os efeitos dos tratamentos sobre a PPI com intensidades específicas prepulse e nenhum efeito sobre PPI com outros prepulse intensidades. Estudos aprofundados da literatura existente, é essencial antes de escolher prepulse intensidades e intervalos interstimulus. Combinação com injeções sistêmicas / estereotáxica Habituação e PPI teste é freqüentemente realizado em combinação com injeções sistêmicas ou estereotáxica. É evidente que nesses experimentos animais de um grupo controle recebem injeções de controlo do veículo. O procedimento de injeção em si, porém, pode ser muito estressante para o animal, levando a um maior nível de ansiedade e uma potencialização e / ou sensibilização da resposta de sobressalto (veja acima). Portanto, é recomendado para controlar o efeito do procedimento de injeção em si também. Se habituação é estudado, injeções antes poderia ser um grande obstáculo. , A fim de aliviar a ansiedade do animal, os animais devem ser devolvidos à sua gaiola para casa o maior tempo possível antes de testada (sem a droga usando off). Injecções devem também ser administrado por uma pessoa experiente, a fim de minimizar o impacto do procedimento no animal. Se injeções estereotáxica são feitas através de cânulas cronicamente implantados, o cirurgião que implantes de cânulas devem evitar a ruptura tímpanos dos ratos com as barras de ouvido aguçado. Isso pode levar a déficit auditivo. Barras de ouvido sem corte ou punhos ouvido que não tímpanos ruptura estão disponíveis para todos os dispositivos estereotáxica. Quando ratos são tratados após a cirurgia, os tampões ou chupetas devem ser manipulados de cada vez, para que os animais se acostumar com isso. Sobressalto acústico como um teste de audição Finalmente, deve-se notar que i / o de funções de sobressalto acústico e PPI pode servir como um teste de audição simples para ratos e camundongos 35-37. Déficit auditivo mudança de uma função de i / o para a direita. Uma vez PPI é estabelecido para uma cepa de rato ou o rato, os animais podem também ser testado com a variável prepulse intensidades. Se um animal é surdo ou não pode ouvir o prepulse tão alto quanto um animal controle, ele irá mostrar no PPI ou menos do que os animais controle. Por outro lado, um défice PPI observado sempre pode ser causada por um déficit auditivo, portanto, uma i / o teste de sobressalto ou comparações de respostas de sobressalto linha de base são controles crucial.

<table border="1"><tbody><tr><td> Nome do equipamento </td><td> Companhia </td><td> Número de catálogo </td><td> Comentários (opcional) </td></tr><tr><td> Sobressalto pacote caixa </td><td> Med Associates </td><td> MED-ASR-PRO1-ADD </td><td> Inclui hardware e software </td></tr><tr><td> Detentor de animais </td><td> Med Associates </td><td> ENV-264A </td><td> Outros tamanhos e tipos disponíveis </td></tr><tr><td> Som USB Pacote Medição de Nível de Pressão </td><td> Med Associates </td><td> ANL-929A-PC </td><td> Para calibração </td></tr></tbody></table>

habituation and prepulse inhibition of acoustic startle in rodents

A resposta de sobressalto acústico é uma resposta protetora, provocada por um estímulo acústico súbita e intensa. Músculos faciais e esqueléticas são ativados dentro de alguns milissegundos, levando a um corpo inteiro estremecer em roedores 1. Embora as respostas de sobressalto são respostas reflexas que pode ser confiavelmente provocou, eles não são estereotipados. Eles podem ser modulado por emoções como o medo (medo de sobressalto potencializado) e alegria (alegria atenuada sobressalto), por processos não-associativa de aprendizagem, como a habituação e sensibilização, e por outros estímulos sensoriais através de processos de propagação sensoriais (prepulse inibição), transformando startle respostas em uma excelente ferramenta para avaliar as emoções, aprendizado e gating sensoriais, para revisão ver 2, 3. A principal via mediação das respostas de sobressalto é muito curto e bem definido, qualificando startle também como um excelente modelo para estudar os mecanismos subjacentes à plasticidade comportamental em um nível celular / molecular 3. Nós aqui descrever um método para avaliar a curto prazo habituação, habituação a longo prazo e prepulse inibição de respostas de sobressalto acústico em roedores. Habituação descreve a diminuição da magnitude da resposta de sobressalto mediante a apresentação repetida do mesmo estímulo. Habituação dentro de uma sessão de testes é chamado de habituação a curto prazo (STH) e é reversível após um período de vários minutos sem estimulação. Habituação entre as sessões de testes é chamado de habituação a longo prazo (LTH) 4. Habituação é estímulo específico 5. Prepulse inibição é a atenuação de uma resposta de sobressalto por um estímulo não-surpreendentes anteriores sensoriais 6. O intervalo entre prepulse e estímulo de sobressalto pode variar de 6 a até 2000 ms. O prepulse pode ser qualquer modalidade, no entanto, prepulses acústico são os mais comumente usados. Habituação é uma forma de aprendizagem não-associativa. Também pode ser visto como uma forma de filtragem sensorial, uma vez que reduz a resposta dos organismos a um estímulo não-ameaçador. Prepulse inibição (PPI) foi originalmente desenvolvido em pesquisa neuropsiquiátricos humana como uma medida operacional para gating sensoriais 7. Déficits PPI pode representar a interface de &quot;psicose e cognição&quot;, como eles parecem prever 80-10 comprometimento cognitivo. Ambos habituação e PPI são interrompidas em pacientes que sofrem de esquizofrenia 11, e interrupções PPI têm se mostrado, pelo menos em alguns casos, passíveis de tratamento com antipsicóticos atípicos principalmente 12, 13. No entanto, outras doenças mentais e degenerativas são também acompanhadas por perturbações no habituação e / ou PPI, como transtornos do espectro do autismo (mais lento habituação), transtorno obsessivo-compulsivo, síndrome de Tourette, doença de Huntington, doença de Parkinson e doença de Alzheimer (PPI) 11, 14, 15 Dopamina déficits induzidos PPI é um modelo animal comumente usados ​​para a triagem de drogas antipsicóticas 16, mas os défices PPI também pode ser induzida por muitas outras drogas psicotomiméticos, modificações ambientais e procedimentos cirúrgicos.

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Habituation and Prepulse Inhibition of Acoustic Startle in Rodents

Habituação e prepulse inibição da startle são medidas operacionais de gating sensorial. Gating sensorial é interrompido na esquizofrenia, e alguns outros transtornos mentais e doenças neurodegenerativas. Nós aqui descrever um protocolo padrão para avaliar a habituação a curto prazo e longo prazo, bem como prepulse inibição de respostas de sobressalto acústico em ratos e camundongos.

Habituação e Prepulse Inibição de sobressalto acústico em Roedores

The acoustic startle response is a protective response, elicited by a sudden and intense acoustic stimulus. Facial and skeletal muscles are activated ...

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Research

JoVE Journal

Neuroscience

73.2K visualizações.  University of Western Ontario. Habituação e prepulse inibição da startle são medidas operacionais de gating sensorial. Gating sensorial é interrompido na esquizofrenia, e alguns outros transtornos mentais e doenças neurodegenerativas. Nós aqui descrever um protocolo padrão para avaliar a habituação a curto prazo e longo prazo, bem como prepulse inibição de respostas de sobressalto acústico em ratos e camundongos.

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Preparing Undercut Model of Posttraumatic Epileptogenesis in Rodents

Partially isolated cortex ("undercut") is an animal model of posttraumatic epileptogenesis. The surgical procedure involves cutting through the sensorimotor cortex and the underneath white matter (undercut) so that a specific region of the cerebral cortex is largely isolated from the neighboring cortex and subcortical regions1-3. After a latency of two or more weeks following the surgery, epileptiform discharges can be recorded in brain slices from rodents1; and electrical or behavior seizures can be observed in vivo from other species such as cat and monkey4-6. This well established animal model is efficient to generate and mimics several important characteristics of traumatic brain injury. However, it is technically challenging attempting to make precise cortical lesions in the small rodent brain with a free hand. Based on the procedure initially established in Dr. David Prince's lab at the Stanford University1, here we present an improved technique to perform a surgery for the preparation of this model in mice and rats. We demonstrate how to make a simple surgical device and use it to gain a better control of cutting depth and angle to generate more precise and consistent results. The device is easy to make, and the procedure is quick to learn. The generation of this animal model provides an efficient system for study on the mechanisms of posttraumatic epileptogenesis.

Partially isolated cortex (&#x201C;undercut&#x201D;) is an efficient animal model of posttraumatic epileptogenesis. Here we demonstrate how to make a novel surgical device and use it to make more precise and consistent lesions to generate this model.

Preparando Modelo de rebaixo de epileptogênese Pós-Traumático em Roedores

Partially isolated cortex ("undercut") is an animal model of posttraumatic epileptogenesis. The surgical procedure involves cutting through the ...

Neurociência

Large-scale Recording of Neurons by Movable Silicon Probes in Behaving Rodents

A major challenge in neuroscience is linking behavior to the collective activity of neural assemblies. Understanding of input-output relationships of neurons and circuits requires methods with the spatial selectivity and temporal resolution appropriate for mechanistic analysis of neural ensembles in the behaving animal, i.e. recording of representatively large samples of isolated single neurons. Ensemble monitoring of neuronal activity has progressed remarkably in the past decade in both small and large-brained animals, including human subjects1-11. Multiple-site recording with silicon-based devices are particularly effective because of their scalability, small volume and geometric design.
Here, we describe methods for recording multiple single neurons and local field potential in behaving rodents, using commercially available micro-machined silicon probes with custom-made accessory components. There are two basic options for interfacing silicon probes to preamplifiers: printed circuit boards and flexible cables. Probe supplying companies (<a href="http://www.neuronexustech.com/" >http://www.neuronexustech.com/</a>; <a href="http://www.sbmicrosystems.com/">http://www.sbmicrosystems.com/</a>; <a href="http://www.acreo.se/">http://www.acreo.se/</a>) usually provide the bonding service and deliver probes bonded to printed circuit boards or flexible cables. Here, we describe the implantation of a 4-shank, 32-site probe attached to flexible polyimide cable, and mounted on a movable microdrive. Each step of the probe preparation, microdrive construction and surgery is illustrated so that the end user can easily replicate the process.

We describe methods for large-scale recording of multiple single units and local field potential in behaving rodents with silicon probes. Drive fabrication, probe attachment to the drive and probe implantation processes are illustrated in sufficient details for easy replication.

Em larga escala de gravação de Neurônios por sondas de silicone móveis em Comportando Roedores

A major challenge in neuroscience is linking behavior to the collective activity of neural assemblies. Understanding of input-output relationships of ...

A Low Cost Setup for Behavioral Audiometry in Rodents

In auditory animal research it is crucial to have precise information about basic hearing parameters of the animal subjects that are involved in the experiments. Such parameters may be physiological response characteristics of the auditory pathway, e.g. via brainstem audiometry (BERA). But these methods allow only indirect and uncertain extrapolations about the auditory percept that corresponds to these physiological parameters. To assess the perceptual level of hearing, behavioral methods have to be used. A potential problem with the use of behavioral methods for the description of perception in animal models is the fact that most of these methods involve some kind of learning paradigm before the subjects can be behaviorally tested, e.g. animals may have to learn to press a lever in response to a sound. As these learning paradigms change perception itself 1,2 they consequently will influence any result about perception obtained with these methods and therefore have to be interpreted with caution. Exceptions are paradigms that make use of reflex responses, because here no learning paradigms have to be carried out prior to perceptual testing. One such reflex response is the acoustic startle response (ASR) that can highly reproducibly be elicited with unexpected loud sounds in na&iuml;ve animals. This ASR in turn can be influenced by preceding sounds depending on the perceptibility of this preceding stimulus: Sounds well above hearing threshold will completely inhibit the amplitude of the ASR; sounds close to threshold will only slightly inhibit the ASR. This phenomenon is called pre-pulse inhibition (PPI) 3,4, and the amount of PPI on the ASR gradually depends on the perceptibility of the pre-pulse. PPI of the ASR is therefore well suited to determine behavioral audiograms in na&iuml;ve, non-trained animals, to determine hearing impairments or even to detect possible subjective tinnitus percepts in these animals. In this paper we demonstrate the use of this method in a rodent model (cf. also ref. 5), the Mongolian gerbil (Meriones unguiculatus), which is a well know model species for startle response research within the normal human hearing range (e.g. 6).

A fast and inexpensive method for the behavioral determination of hearing parameters like hearing thresholds, hearing impairments or phantom perceptions (subjective tinnitus) is described. It uses pre-pulse inhibition of the acoustic startle response and can be easily implemented in a personal computer using a programmable AD/DA-converter and a piezo sensor.

A configuração de Baixo Custo para audiometria comportamental em roedores

In auditory animal research it is crucial to have precise information about basic hearing parameters of the animal subjects that are involved in the ...

Recording and Analysis of Circadian Rhythms in Running-wheel Activity in Rodents

When rodents have free access to a running wheel in their home cage, voluntary use of this wheel will depend on the time of day1-5. Nocturnal rodents, including rats, hamsters, and mice, are active during the night and relatively inactive during the day. Many other behavioral and physiological measures also exhibit daily rhythms, but in rodents, running-wheel activity serves as a particularly reliable and convenient measure of the output of the master circadian clock, the suprachiasmatic nucleus (SCN) of the hypothalamus. In general, through a process called entrainment, the daily pattern of running-wheel activity will naturally align with the environmental light-dark cycle (LD cycle; e.g. 12 hr-light:12 hr-dark). However circadian rhythms are endogenously generated patterns in behavior that exhibit a ~24 hr period, and persist in constant darkness. Thus, in the absence of an LD cycle, the recording and analysis of running-wheel activity can be used to determine the subjective time-of-day. Because these rhythms are directed by the circadian clock the subjective time-of-day is referred to as the circadian time (CT). In contrast, when an LD cycle is present, the time-of-day that is determined by the environmental LD cycle is called the zeitgeber time (ZT).
Although circadian rhythms in running-wheel activity are typically linked to the SCN clock6-8, circadian oscillators in many other regions of the brain and body9-14 could also be involved in the regulation of daily activity rhythms. For instance, daily rhythms in food-anticipatory activity do not require the SCN15,16 and instead, are correlated with changes in the activity of extra-SCN oscillators17-20. Thus, running-wheel activity recordings can provide important behavioral information not only about the output of the master SCN clock, but also on the activity of extra-SCN oscillators. Below we describe the equipment and methods used to record, analyze and display circadian locomotor activity rhythms in laboratory rodents.

Circadian rhythms in voluntary wheel-running activity in mammals are tightly coupled to the molecular oscillations of a master clock in the brain. As such, these daily rhythms in behavior can be used to study the influence of genetic, pharmacological, and environmental factors on the functioning of this circadian clock.

Registro e análise dos ritmos circadianos em Running rodas Atividade em Roedores

When rodents have free access to a running wheel in their home cage, voluntary use of this wheel will depend on the time of day1-5. Nocturnal rodents, ...

Functional Interrogation of Adult Hypothalamic Neurogenesis with Focal Radiological Inhibition

The functional characterization of adult-born neurons remains a significant challenge. Approaches to inhibit adult neurogenesis via invasive viral delivery or transgenic animals have potential confounds that make interpretation of results from these studies difficult. New radiological tools are emerging, however, that allow one to noninvasively investigate the function of select groups of adult-born neurons through accurate and precise anatomical targeting in small animals. Focal ionizing radiation inhibits the birth and differentiation of new neurons, and allows targeting of specific neural progenitor regions. In order to illuminate the potential functional role that adult hypothalamic neurogenesis plays in the regulation of physiological processes, we developed a noninvasive focal irradiation technique to selectively inhibit the birth of adult-born neurons in the hypothalamic median eminence. We describe a method for Computer tomography-guided focal irradiation (CFIR) delivery to enable precise and accurate anatomical targeting in small animals. CFIR uses three-dimensional volumetric image guidance for localization and targeting of the radiation dose, minimizes radiation exposure to nontargeted brain regions, and allows for conformal dose distribution with sharp beam boundaries. This protocol allows one to ask questions regarding the function of adult-born neurons, but also opens areas to questions in areas of radiobiology, tumor biology, and immunology. These radiological tools will facilitate the translation of discoveries at the bench to the bedside.

The function of adult-born mammalian neurons remains an active area of investigation. Ionizing radiation inhibits the birth of new neurons. Using computer tomography-guided focal irradiation (CFIR), three-dimensional anatomical targeting of specific neural progenitor populations can now be used to assess the functional role of adult neurogenesis.

Interrogatório funcional do Adulto Hypothalamic Neurogenesis com Focal Radiológica Inibição

The functional characterization of adult-born neurons remains a significant challenge. Approaches to inhibit adult neurogenesis via invasive viral ...

Deep Brain Stimulation with Simultaneous fMRI in Rodents

In order to visualize the global and downstream neuronal responses to deep brain stimulation (DBS) at various targets, we have developed a protocol for using blood oxygen level dependent (BOLD) functional magnetic resonance imaging (fMRI) to image rodents with simultaneous DBS. DBS fMRI presents a number of technical challenges, including accuracy of electrode implantation, MR artifacts created by the electrode, choice of anesthesia and paralytic to minimize any neuronal effects while simultaneously eliminating animal motion, and maintenance of physiological parameters, deviation from which can confound the BOLD signal.&#160;Our laboratory has developed a set of procedures that are capable of overcoming most of these possible issues. For electrical stimulation, a homemade tungsten bipolar microelectrode is used, inserted stereotactically at the stimulation site in the anesthetized subject. In preparation for imaging, rodents are fixed on a plastic headpiece and transferred to the magnet bore. For sedation and paralysis during scanning, a cocktail of dexmedetomidine and pancuronium is continuously infused, along with a minimal dose of isoflurane; this preparation minimizes the BOLD ceiling effect of volatile anesthetics. In this example experiment, stimulation of the subthalamic nucleus (STN) produces BOLD responses which are observed primarily in ipsilateral cortical regions, centered in motor cortex. Simultaneous DBS and fMRI allows the unambiguous modulation of neural circuits dependent on stimulation location and stimulation parameters, and permits observation of neuronal modulations free of regional bias. This technique may be used to explore the downstream effects of modulating neural circuitry at nearly any brain region, with implications for both experimental and clinical DBS.

This protocol describes a standard method for simultaneous functional magnetic resonance imaging and deep brain stimulation in the rodent. The combined use of these experimental tools allows for the exploration of global downstream activity in response to electrical stimulation at virtually any brain target.

Estimulação Cerebral Profunda com fMRI simultâneo em Roedores

In order to visualize the global and downstream neuronal responses to deep brain stimulation (DBS) at various targets, we have developed a protocol for ...

Measuring Spinal Presynaptic Inhibition in Mice By Dorsal Root Potential Recording In Vivo

Presynaptic inhibition is one of the most powerful inhibitory mechanisms in the spinal cord. The underlying physiological mechanism is a depolarization of primary afferent fibers mediated by GABAergic axo-axonal synapses (primary afferent depolarization). The strength of primary afferent depolarization can be measured by recording of volume-conducted potentials at the dorsal root (dorsal root potentials, DRP). Pathological changes of presynaptic inhibition are crucial in the abnormal central processing of certain pain conditions and in some disorders of motor hyperexcitability. Here, we describe a method of recording DRP in vivo in mice. The preparation of spinal cord dorsal roots in the anesthetized animal and the recording procedure using suction electrodes are explained. This method allows measuring GABAergic DRP and thereby estimating spinal presynaptic inhibition in the living mouse. In combination with transgenic mouse models, DRP recording may serve as a powerful tool to investigate disease-associated spinal pathophysiology. In vivo recording has several advantages compared to ex vivo isolated spinal cord preparations, e.g. the possibility of simultaneous recording or manipulation of supraspinal networks and induction of DRP by stimulation of peripheral nerves.

Measuring Spinal Presynaptic Inhibition in Mice By Dorsal Root Potential Recording In Vivo

GABAergic presynaptic inhibition is a powerful inhibitory mechanism in the spinal cord important for motor and sensory signal integration in spinal cord networks. Underlying primary afferent depolarization can be measured by recording of dorsal root potentials (DRP). Here we demonstrate a method of in vivo recording of DRP in mice.

Medindo Spinal pré-sináptica Inibição em Ratos por raiz dorsal Gravação Potencial<em&gt; In Vivo</em

Presynaptic inhibition is one of the most powerful inhibitory mechanisms in the spinal cord. The underlying physiological mechanism is a depolarization of ...

Methods to Characterize Spontaneous and Startle-induced Locomotion in a Rotenone-induced Parkinson's Disease Model of Drosophila

Parkinson&#8217;s disease is a neurodegenerative disorder that results from the degeneration of dopaminergic neurons in the central nervous system, primarily in the substantia nigra. The disease causes motor deficiencies, which present as rigidity, tremors and dementia in humans. Rotenone is an insecticide that causes oxidative damage by inhibiting the function of the electron transport chain in mitochondria. It is also used to model Parkinson&#8217;s disease in the Drosophila. Flies have an inherent negative geotactic response, which compels them to climb upwards upon being startled. It has been established that rotenone causes early mortality and locomotion defects that disrupt the flies&#8217; ability to climb after they have been tapped downwards. However, the effect of rotenone on spontaneous movement is not well documented. This study outlines two sensitive, reproducible, and high throughput assays to characterize rotenone-induced deficiencies in short-term startle-induced locomotion and long-term spontaneous locomotion in Drosophila. These assays can be conveniently adapted to characterize other Drosophila models of locomotion defects and efficacy of therapeutic agents.

Methods to Characterize Spontaneous and Startle-induced Locomotion in a Rotenone-induced Parkinson's Disease Model of Drosophila

Parkinson&#8217;s disease is a neurodegenerative disorder that results from the degeneration of dopaminergic neurons in the central nervous system, causing locomotion defects. Rotenone models Parkinson&#8217;s disease in Drosophila. This paper outlines two assays that characterize both spontaneous and startle-induced locomotion deficiencies caused by rotenone.

Métodos para caracterizar espontânea e surpreender-induzida Locomotion em um modelo de doença de Parkinson induzida por Rotenone de<em&gt; Drosophila</em

Parkinson&#8217;s disease is a neurodegenerative disorder that results from the degeneration of dopaminergic neurons in the central nervous system, ...

Acrylic Resin Molding Based Head Fixation Technique in Rodents

Head fixation is a technique of immobilizing animal's head by attaching a head-post on the skull for rigid clamping. Traditional head fixation requires surgical attachment of metallic frames on the skull. The attached frames are then clamped to a stationary platform resulting in immobilization of the head. However, metallic frames for head fixation have been technically difficult to design and implement in general laboratory environment. In this study, we provide a novel head fixation method. Using a custom-made head fixation bar, head mounter is constructed during implantation surgery. After the application of acrylic resin for affixing implants such as electrodes and cannula on the skull, additional resins applied on top of that to build a mold matching to the port of the fixation bar. The molded head mounter serves as a guide rails, investigators conveniently fixate the animal&#8217;s head by inserting the head mounter into the port of the fixation bar. This method could be easily applicable if implantation surgery using dental acrylics is necessary and might be useful for laboratories that cannot easily fabricate CNC machined metal head-posts.

Traditional head fixation techniques have used metallic frames attached on the skull as an interface for head fixation apparatus. This protocol demonstrates a frameless, acrylic resin molding based head fixation technique for behavioral tasks in rodents.

Cabeça de base acrílica Resina de moldagem técnica de fixação em roedores

Head fixation is a technique of immobilizing animal's head by attaching a head-post on the skull for rigid clamping. Traditional head fixation requires ...

Hydraulic Extrusion of the Spinal Cord and Isolation of Dorsal Root Ganglia in Rodents

Traditionally, the spinal cord is isolated by laminectomy, i.e. by breaking open the spinal vertebrae one at a time. This is both time consuming and may result in damage to the spinal cord caused by the dissection process. Here, we show how the spinal cord can be extruded using hydraulic pressure. Handling time is significantly reduced to only a few minutes, likely decreasing protein damage. The low risk of damage to the spinal cord tissue improves subsequent immunohistochemical analysis. By performing hydraulic spinal cord extrusion instead of traditional laminectomy, the rodents can further be used for DRG isolation, thereby lowering the number of animals and allowing analysis across tissues from the same rodent. We demonstrate a consistent method to identify and isolate the DRGs according to their localization relative to the costae. It is, however, important to adjust this method to the particular animal used, as the number of spinal cord segments, both thoracic and lumbar, may vary according to animal type and strain. In addition, we illustrate further processing examples of the isolated tissues.

Here, we present a protocol for hydraulic extrusion of the spinal cord as well as identification and isolation of specific dorsal root ganglia (DRGs) in the same rodent. Compared to standard spinal cord isolation methods, this method is significantly faster and reduces the risk of tissue damage.

Extrusão hidráulico da medula espinhal e Isolamento de gânglios das raízes dorsais em roedores

Traditionally, the spinal cord is isolated by laminectomy, i.e. by breaking open the spinal vertebrae one at a time. This is both time consuming and may ...

Habituação e Prepulse Inibição de sobressalto acústico em Roedores

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