Este projecto foi apoiado por doações de Ciências Naturais e Engenharia Council of Canada (355.881) e da Fundação Canadense para Inovação.

* Os passos mais importantes. 1. Equipamentos e Software <ol><li> Formação e de teste é realizado em câmaras de rato operantes equipados com duas ultra-leves, alavancas retrácteis 1 posicionadas em ambos os lados de um receptáculo alimentos (ver Tabela 1). Uma luz de estímulo está localizado por cima de cada alavanca e há uma luz casa, na parte superior da gaiola. Um distribuidor de pelete é localizada fora da câmara. Cada câmara está alojada dentro de um cubículo de som, atenuando com ventilador. Chambers são conectados a um computador PC com software MedPC IV através de um &quot;Smart Control&quot; gabinete interface. </li></ol> Nota: Quando ultra-leves alavancas não estão disponíveis, recomenda-se que o nariz de puxão-ser utilizada como a resposta operante para estudos de rato. No entanto, com as duas opções disponíveis sugerimos seleção de ultra-leves alavancas como uma medida mais confiável de motivação, uma vez que o nariz puxão de respostas pode be desencadeada por exploratória sniffing. <ol start="2"><li> Os programas MedPC utilizados para executar tarefas operantes são escritos em notação Medstate código que um usuário pode aprender com a ajuda do manual de programação fornecida. Programação oferece flexibilidade para o usuário para modificar códigos existentes ou gerar únicos parâmetros experimentais. Alguns códigos podem ser obtidos gratuitamente a partir Med Associates &quot;Notação Medstate Repository&quot; <a href="http://www.mednr.com" target="_blank">http://www.mednr.com</a> . Códigos adicionais podem ser adquiridos a partir de Med Associates. </li></ol> 2. Aclimatação Mouse e Restrição Alimentar <ol><li> Após a chegada ratinhos são alojados em grupo durante pelo menos 10 dias para aclimatizar a um 12 h reversa ciclo de luz / escuro e fornecido com acesso ad libitum à comida e água. No nosso caso, usamos camundongos adultos C57BL / 6 adquiridos de Charles River (São QC, Constant). Todas as manipulações do rato e as experiências comportamentais são realizados durante o ciclo escuro. Tudo proprocedimentos envolvem o uso de animais foram aprovados pelo Comité de Animal Care CRCHUM. </li><li> Os ratinhos são alojados individualmente-subsequentemente e comida restrito (70% da sua ingestão de alimentos por dia) até atingirem 90-95% de livre-alimentando pesos corporais, a fim de facilitar a aquisição da alavanca-press responder. Ratos foram fornecidos sua cota diária de comida na gaiola para casa após o término da sessão. Ao atingir a perda de peso de 5-10%, o alimento diária atribuído é ajustado para estabilizar os pesos inferior do corpo para o remanescente do período de formação. Uma vez que ratos tenham alcançado critérios de aquisição (ver abaixo) que são colocadas em um horário de alimentação ad libitum. Ratos recuperar o peso corporal perdido em cerca de 3-4 dias. </li><li> Ratos são tratados na sala de prova durante 3 dias consecutivos anteriores à primeira sessão de treinamento. No dia antes do início da formação de 10-15 alto teor de gordura e de alta do açúcar (HFHS) peletes são colocados no interior da gaiola de origem para evitar a influência potencial de neofobia alimentar em performan operantece. Usamos 20 HFHS mg, livre de poeira, peletes alimentares de precisão (14 mg, também disponível) contendo Kcal 48,9% como gordura (Serv Bio, Frenchtown, NJ). </li></ol> 3. Treinamento operacional <ol><li> Os ratinhos são treinados para pressionar inicialmente a alavanca em uma razão fixa (FR) -1 programação de reforço pelo qual uma prensa de alavanca única elicia a entrega de uma pelota de alimentos para o receptáculo. Apenas uma alavanca é designado como &quot;ativo&quot; (desencadeando entrega de recompensa alimentar) ea alocação de alavancas esquerda e direita é contrabalançado entre camundongos. É importante adicionar pelo menos um tempo limite de 5 segundo (TO) para a programação FR1 (FR1/TO-5), durante a qual a alavanca-pressionando adicional não resultar na entrega de uma pelota de alimentos. Este período TO permite que o tempo para ratos de consumir o sedimento de alimentos, pedidos de tempo mais longos no entanto pode ser usado se o experimentador sente que é necessário para o seu modelo de ratinho. Cada sessão de treinamento FR dura 1 hora ou quando 50 pelotas foram entregues. </li><li> * Critérios de Aquisição: &lt;/ Strong&gt; Os critérios utilizados para determinar a aquisição de alimentos mantido operante responder inclui: (1) um número mínimo de respostas activas e recompensas ganhas; (2) uma medida de discriminação entre alavancas ativos e inativos, e (3) entre as sessões estabilidade do desempenho. Camundongos que apresentam discriminação de ≥ 3:1 para a alavanca ativa versus inativos e obter recompensas ≥ 20 por sessão ao longo de três sessões consecutivas são considerados para alcançar critérios de aquisição 10. Temos observado que a maioria (~ 75%) de camundongos C57BL6 requerem cerca de 7-10 dias de treinamento para alcançar critérios de aquisição. Os ratos que não atingem critérios de aquisição por este tempo continuar a formação para um dia adicional 5-7. Excluímos ratos de teste (~ 5% dos casos) quando não há progresso a cada dia de treinamento extra 5. É importante ter em mente que a aquisição operante prejudicada podem ser um resultado de certas intervenções farmacológicas e genética e, portanto, deve ser documentada. &lt;/ Li&gt; <li> Após três sessões sucessivas de obtenção de peletes ≥ 20, a programação é aumentada para FR5/TO-5 segundo no qual 5 prensas de alavanca activas desencadeiam a entrega do pellet de alimentos. Formação sobre o cronograma FR5 dura três dias. </li><li> * Os ratos são então treinados na razão progressiva (PR) esquema de reforçamento. O esquema de razão resposta durante os testes de RP pode ser calculado como por Richardson e Roberts (1996) 11 usando a seguinte fórmula (arredondado para o inteiro mais próximo): = [5-E (R * 0,2)] - 5 onde R é igual ao número de recompensas alimentares já obtidos mais 1 (isto é, reforçador seguinte). Assim, o número de respostas necessárias para ganhar uma recompensa do alimento seguir a ordem: 1, 2, 4, 6, 9, 12, 15, 20, 25, 32, 40, 50, 62, 77, 95 e assim por diante. A proporção final completado é o ponto de interrupção. </li><li> Uma sessão de PR dura no máximo de 1 hora. A falta de pressionar a alavanca em qualquer período de 10 min resultados no término da sessão. Desempenhonho no cronograma PR de reforço é considerada estável quando o número de recompensas ganho em um 1 desvia sessão de uma hora por ≤ 10% durante pelo menos 3 dias consecutivos. </li></ol> 4. Teste de Índice de Progressive e Validação <ol><li> Para validar alimentos mantido operante responder na tarefa PR, pode-se avaliar de ponto de interrupção respondendo manipulações seguintes conhecidas por modular recompensa alimentar. Um teste relativamente fácil de transportar para fora é privação de alimento que irá aumentar o estado motivacional do rato para alimentos e, assim, aumentar pontos de interrupção. Ratos deve primeiro ser testado na tarefa PR durante um período de alimentação ad libitum até que o desempenho, estável linha de base é alcançada. No dia após o alimento &quot;base&quot; último dia é removido da gaiola de origem e os ratinhos são então testados na tarefa PR 24 horas após o início do jejum. </li><li> Também investigamos se a administração periférica do hormônio anorexígeno leptina teria o efeito oposto em ponto de interrupçãolimiares. A leptina (AF Parlow, Hormonal Nacional e Programa Peptide, NIDDK) foi dissolvida em PBS estéril. PR teste foi realizado seguindo uma injecção IP de PBS de um dia e, em seguida, após a injecção de leptina (5 mg / kg) no dia seguinte. A leptina foi injectada uma hora antes do teste PR. Pontos de interrupção foram comparados utilizando um teste t pareado (GraphPad Prism). </li></ol> 5. Os resultados representativos Ao testar a capacidade de privação de alimento para modular ponto de interrupção de responder a um calendário PR de reforço, espera-se aumentar significativamente a pontos de interrupção, como mostrado na Figura 1. Nesta experiência um período de 24 h de privação de alimento produziu um aumento ~ 3,6 vezes em pontos de interrupção, em comparação com os obtidos no livre alimentação estado de linha de base, assim, sugerindo que a privação de alimento aumenta os efeitos de recompensa do alimento. Em administração de contraste, periférica da hormona anorexígeno leptina (5 mg / kg, ip) uma hora antes de tsante deve diminuir ponto de interrupção de responder como mostrado na Figura 2. <img alt="A Figura 1" src="/files/ftp_upload/3754/3754fig1.jpg" /> Figura 1. O jejum aumenta os efeitos de recompensa do alimento. Um rápido 24 h aumentou significativamente pontos de interrupção em uma razão progressiva (PR) programação de reforço em ratinhos (n = 4). Média ± EPM; * p &lt;0,05. <img alt="A Figura 2" src="/files/ftp_upload/3754/3754fig2.jpg" /> Figura 2. Leptina diminui recompensa do alimento em ratos. Administração leptina periférica (5 mg / kg) reduziu limiares de resposta de ponto de interrupção de RP em ratinhos (n = 4). Média ± EPM; * p &lt;0,05.

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	<li>Fulton, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Appetite+and+reward.">Appetite and reward.</a> Front. Neuroendocrinol. 31, 85-103 (2010).</li><li>Zheng, H., Lenard, N. R., Shin, A. C., Berthoud, H. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Appetite+control+and+energy+balance+regulation+in+the+modern+world:+reward-driven+brain+overrides+repletion+signals.">Appetite control and energy balance regulation in the modern world: reward-driven brain overrides repletion signals.</a> International journal of Obesity. 33, S8-S13 (2009).</li><li>Skinner, B. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> The Behavior of Organisms: An Experimental Analysis. , (1938).</li><li>Hodos, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Progressive+ratio+as+a+measure+of+reward+strength.">Progressive ratio as a measure of reward strength.</a> Science. 134, 943-944 (1961).</li><li>Hodos, W., Kalman, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+increment+size+and+reinforcer+volume+on+progressive+ratio+performance.">Effects of increment size and reinforcer volume on progressive ratio performance.</a> J. Exp. Anal. Behav. 6, 387-392 (1963).</li><li>Stafford, D., LeSage, M. G., Glowa, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Progressive-ratio+schedules+of+drug+delivery+in+the+analysis+of+drug+self-administration:+a+review.">Progressive-ratio schedules of drug delivery in the analysis of drug self-administration: a review.</a> Psychopharmacology. , 139-169 (1998).</li><li>Glass, M. J., O'Hare, E., Cleary, J. P., Billington, C. J., Levine, A. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effect+of+naloxone+on+food-motivated+behavior+in+the+obese+Zucker+rat.">The effect of naloxone on food-motivated behavior in the obese Zucker rat.</a> Psychopharmacology (Berl). 141, 378-384 (1999).</li><li>Brennan, K., Roberts, D. 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M., Wickman, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluation+of+study+design+variables+and+their+impact+on+food-maintained+operant+responding+in+mice.">Evaluation of study design variables and their impact on food-maintained operant responding in mice.</a> Behav. Brain Res. 207, 394-401 (2010).</li><li>Richardson, N. R., Roberts, D. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Progressive+ratio+schedules+in+drug+self-administration+studies+in+rats:+a+method+to+evaluate+reinforcing+efficacy.">Progressive ratio schedules in drug self-administration studies in rats: a method to evaluate reinforcing efficacy.</a> J. Neurosci. Methods. 66, 1-11 (1996).</li><li>Jewett, D. C., Cleary, J., Levine, A. S., Schaal, D. W., Thompson, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+neuropeptide+Y,+insulin,+2-deoxyglucose,+and+food+deprivation+on+food-motivated+behavior.">Effects of neuropeptide Y, insulin, 2-deoxyglucose, and food deprivation on food-motivated behavior.</a> Psychopharmacology (Berl). 120, 267-271 (1995).</li><li>Fulton, S., Woodside, B., Shizgal, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modulation+of+brain+reward+circuitry+by+leptin.">Modulation of brain reward circuitry by leptin.</a> Science. 287, 125-128 (2000).</li><li>Figlewicz, D. P., Bennett, J. L., Naleid, A. M., Davis, C., Grimm, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intraventricular+insulin+and+leptin+decrease+sucrose+self-administration+in+rats.">Intraventricular insulin and leptin decrease sucrose self-administration in rats.</a> Physiol. Behav. 89, 611-616 (2006).</li></ol>

Produção e acesso gratuito deste vídeo-artigo é patrocinado pela Med Associates, Inc.

Tarefas de condicionamento operante proporcionar um meio eficaz para avaliar mudanças nas propriedades motivacionais de alimentos. Os procedimentos experimentais detalhados nos actual artigo ratos permitir que a formação à alavanca de imprensa para recompensas do alimento e de forma estável responder em uma programação PR de reforço. Medir a quantidade de alimento consumido não fornece a mesma leitura como medidas de esforço baseados em resposta uma vez que nem todos os fatores que afetam a ingestão de alimentos modular os efeitos de recompensa do alimento. Por exemplo, esgotamento da glucose utilizável por administração 2-desoxiglucose periférica em ratos aumenta a quantidade de alimento consumido livremente disponível, mas não consegue alterar pontos de quebra em uma tarefa de RP para alimentar 12. PR breakpoint responder também pode refletir as mudanças na qualidade de recompensas do alimento. Por exemplo, os pontos de quebra são positivamente correlacionada com a concentração de sacarose demonstrando que a motivação para aumentos de sacarose de forma que se segue sabor doce 8 </sup&gt;. Aqui demonstramos que a privação de comida 24 horas aumenta substancialmente breakpoints PR para o alimento HFHS em camundongos. Em contraste, verificou-se que a administração periférica da hormona anorexígeno leptina diminui significativamente pontos de quebra para HFHS alimentos em ratos. Estes resultados são consistentes com as ações anteriormente relatados de privação de alimento e leptina sobre os limiares de recompensa em ratos 12-14. Ao usar este protocolo é importante ter em mente que a aquisição de alimentos mantido operante responder é significativamente aumentado pelo treinamento regular (a cada 1-2 dias) e aumentando o estado motivacional do mouse através da implementação de um regime de restrição alimentar. Além disso, garantir que os ratos apresentam-se relativamente estável de responder em um cronograma de reforço antes de passar para horários mais complexos (por exemplo, FR1 para FR5) é essencial para minimizar o desempenho variável durante o teste. Apesar da aplicação destes passos, não é incomum para se obter alguma variabilidadeespecialmente entre ratinhos diferentes. Por esta razão, é altamente recomendável usar um dentro de sujeitos-design (medidas repetidas), quando possível remover toda a variabilidade assunto. Embora dentro sujeito ao ensaio não é possível para investigar estáveis ​​modificações genéticas (isto é, knockout contra ratinhos de controlo), pode ser usado para examinar a influência de drogas, lesões agudas ou manipulações genéticas (por exemplo, optogenetic). Obesidade e doenças relacionadas à obesidade são um problema crescente que aumentou a urgência de identificar as moléculas e as vias neurais envolvidas. Evidências destaca o papel importante de circuitos cerebrais de recompensa no desejo de alimentos, o aumento da ingestão calórica e ganho de peso. A tarefa PR é uma valiosa ferramenta para medir o impacto das manipulações neurobiológicas, genéticas ou farmacológicas sobre os efeitos de recompensa do alimento.

<html><table border="1"><tbody><tr><td> Item </td><td> Número de Catálogo </td><td> Companhia </td><td> Comentários </td></tr><tr><td> Câmaras rato operantes </td><td> ENV-009A </td><td> <a href="http://www.med-associates.com/" target="_blank">Med Associates, Inc.</a> </td><td> Med Associates Inc. PO Box 319 St. Albans, Vermont 05478, EUA Telefone: (802) 527-2343 </td></tr><tr><td> 8 entradas/16 entradas inteligente Painel de Conexão de Controle </td><td> SG-716B </td><td> <a href="http://www.med-associates.com/" target="_blank">Med Associates, Inc.</a> </td><td></td></tr><tr><td> Ultra-luz retrátil alavanca do mouse </td><td> ENV-312 </td><td> <a href="http://www.med-associates.com/" target="_blank">Med Associates, Inc.</a> </td><td></td></tr><tr><td> Dispenser Pellet </td><td> ENV-203 </td><td>. Med-associates.com / &quot;target =&quot; _blank &quot;&gt; Med Associates, Inc. </td><td></td></tr><tr><td> Casa Luz </td><td> ENV-215 </td><td> <a href="http://www.med-associates.com/" target="_blank">Med Associates, Inc.</a> </td><td></td></tr><tr><td> Luz estímulo </td><td> ENV-221 </td><td> <a href="http://www.med-associates.com/" target="_blank">Med Associates, Inc.</a> </td><td></td></tr><tr><td> Livre de poeira de precisão de 20 mg alto teor de gordura e alto teor de açúcar pelotas </td><td> F-06.649 </td><td> Bio-Serv </td><td> Bio-Serv Um 8th Street, Suite 1 Frenchtown, NJ 08825, EUA Telefone: (800) -996-9908 </td></tr></tbody></table> Tabela 1. Equipamento específico e material.

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

Os alimentos que são ricos em gordura e açúcar contribui significativamente para as taxas de excesso de comer e crescente da obesidade. O consumo de alimentos palatáveis ​​pode produzir um efeito gratificante que fortalece a ação-resultado associações e reforça o comportamento futuro voltada para a obtenção destes alimentos. Evidência crescente de que os efeitos de recompensa da energia de alimentos ricos em desempenhar um papel profundo em comer demais e o desenvolvimento da obesidade tem maior interesse em estudar os genes, moléculas e circuitos neurais que modulam 1,2 recompensa alimentar. O impacto compensadora de diferentes estímulos pode ser estudada através da medição da disposição de trabalhar para obtê-los, como em tarefas de condicionamento operante 3. Modelos operantes de medida recompensa do alimento adquirido e voluntários respostas comportamentais que são direcionadas para a obtenção de alimentos. Uma medida comumente usado de força recompensa é um procedimento operante conhecida como a razão progressiva (PR) esquema de reforçamento. 4,5 t No PRperguntar, o sujeito é obrigado a fazer um número crescente de respostas operantes para cada recompensa sucessiva. O trabalho pioneiro de Hodos (1961) demonstraram que o número de respostas feitos para obter a recompensa último, denominado o ponto de interrupção, serve como um índice de força recompensa 4. Embora os procedimentos operantes que medem as mudanças na taxa de resposta por si só não pode separar mudanças na força recompensa de alterações na capacidade de desempenho, o ponto de interrupção derivada do cronograma PR é uma medida bem validada, os efeitos de recompensa do alimento. A tarefa de RP tem sido amplamente utilizado para avaliar o impacto compensadora de drogas de abuso e comida em ratos (por exemplo, 6-8), mas em menor grau em ratinhos 9. O aumento do uso de camundongos geneticamente modificados e induzida por dieta modelos de ratos obesos tem aumentado as demandas de medidas comportamentais de recompensa alimentar em camundongos. No presente artigo, detalhamos os materiais e procedimentos usados ​​para treinar os ratos para responder (alavanca-prima) para um alto teor de gordurae pelotas de alto-açúcar dos alimentos em uma programação PR de reforço. Nós mostramos que os limiares de resposta de ponto de interrupção aumentar privação de alimento após aguda e diminuir com a administração periférica da hormona anorexígeno leptina e, assim, validar a utilização deste paradigma alimentar-operante em ratinhos.

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

Os detalhes do relatório apresentam o protocolo utilizado para medir os efeitos de recompensa do alto teor de gordura de alimentos em ratos usando uma progressiva relação tarefa de condicionamento operante.

Relação progressiva Respondendo para Alimentos gordurosos e High-açúcar Palatable em Ratos

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

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

Universidad San Sebastian

Research

JoVE Journal

Neuroscience

22.0K visualizações.  University of Montreal. Os detalhes do relatório apresentam o protocolo utilizado para medir os efeitos de recompensa do alto teor de gordura de alimentos em ratos usando uma progressiva relação tarefa de condicionamento operante.

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

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

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

Medindo Oral Ácido Limites Fatty, Fat Percepção, gordos alimentares Gostar, e Papilas Densidade em seres humanos

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

Neurociência

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

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

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

Um método simples e barato para a determinação da sensibilidade Fria e Adaptação no Mice

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

The CApillary FEeder Assay Measures Food Intake in Drosophila melanogaster

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

The CApillary FEeder Assay Measures Food Intake in Drosophila melanogaster

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

O capilar alimentador ensaio mede ingestão alimentar em<em&gt; Drosophila melanogaster</em

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

Assessment of Dopaminergic Homeostasis in Mice by Use of High-performance Liquid Chromatography Analysis and Synaptosomal Dopamine Uptake

Dopamine (DA) is a modulatory neurotransmitter controlling motor activity, reward processes and cognitive function. Impairment of dopaminergic (DAergic) neurotransmission is strongly associated with several central nervous system-associated diseases such as Parkinson&#39;s disease, attention-deficit-hyperactivity disorder and drug addiction1,2,3,4. Delineating disease mechanisms involving DA imbalance is critically dependent on animal models to mimic aspects of the diseases, and thus protocols that assess specific parts of the DA homeostasis are important to provide novel insights and possible therapeutic targets for these diseases.
Here, we present two useful experimental protocols that when combined provide a functional read-out of the DAergic system in mice. Biochemical and functional parameters on DA homeostasis are obtained through assessment of DA levels and dopamine transporter (DAT) functionality5. When investigating the DA system, the ability to reliably measure endogenous levels of DA from adult brain is essential. Therefore, we present how to perform high-performance liquid chromatography (HPLC) on brain tissue from mice to determine levels of DA. We perform the experiment on tissue from dorsal striatum (dStr) and nucleus accumbens (NAc), but the method is also suitable for other DA-innervated brain areas.
DAT is essential for reuptake of DA into the presynaptic terminal, thereby controlling the temporal and spatial activity of released DA. Knowing the levels and functionality of DAT in the striatum is of major importance when assessing DA homeostasis. Here, we provide a protocol that allows to simultaneously deduce information on surface levels and function using a synaptosomal6 DA uptake assay.
Current methods combined with standard immunoblotting protocols provide the researcher with relevant tools to characterize the DAergic system.

Synaptosomal dopamine uptake and high-performance liquid chromatography analysis represent experimental tools to investigate dopamine homeostasis in mice by assessing the function of the dopamine transporter and levels of dopamine in striatal tissue, respectively. Here we present protocols to measure dopamine tissue content and assess the functionality of the dopamine transporter.

Avaliação da homeostase Dopaminergic em camundongos pelo uso de análise de cromatografia líquida de alta performance e captação da dopamina Synaptosomal

Dopamine (DA) is a modulatory neurotransmitter controlling motor activity, reward processes and cognitive function. Impairment of dopaminergic (DAergic) ...

An In Ovo Model for Testing Insulin-mimetic Compounds

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

An In Ovo Model for Testing Insulin-mimetic Compounds

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

Um modelo em Ovo para testar compostos insulino-mimética

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

Optogenetic Entrainment of Hippocampal Theta Oscillations in Behaving Mice

Extensive data on relationships of neural network oscillations to behavior and organization of neuronal discharge across brain regions call for new tools to selectively manipulate brain rhythms. Here we describe an approach combining projection-specific optogenetics with extracellular electrophysiology for high-fidelity control of hippocampal theta oscillations (5-10 Hz) in behaving mice. The specificity of the optogenetic entrainment is achieved by targeting channelrhodopsin-2 (ChR2) to the GABAergic population of medial septal cells, crucially involved in the generation of hippocampal theta oscillations, and a local synchronized activation of a subset of inhibitory septal afferents in the hippocampus. The efficacy of the optogenetic rhythm control is verified by a simultaneous monitoring of the local field potential (LFP) across lamina of the CA1 area and/or of neuronal discharge. Using this readily implementable preparation we show efficacy of various optogenetic stimulation protocols for induction of theta oscillations and for the manipulation of their frequency and regularity. Finally, a combination of the theta rhythm control with projection-specific inhibition addresses the readout of particular aspects of the hippocampal synchronization by efferent regions.

We describe the use of optogenetics and electrophysiological recordings for selective manipulations of hippocampal theta oscillations (5-10 Hz) in behaving mice. The efficacy of the rhythm entrainment is monitored using local field potential. A combination of opto- and pharmacogenetic inhibition addresses the efferent readout of hippocampal synchronization.

Optogenetic de arrastamento de Theta Hippocampal oscilações em comportar-se ratos

Extensive data on relationships of neural network oscillations to behavior and organization of neuronal discharge across brain regions call for new tools ...

A Protocol for Transcranial Photobiomodulation Therapy in Mice

Transcranial photobiomodulation is a potential innovative noninvasive therapeutic approach for improving brain bioenergetics, brain function in a wide range of neurological and psychiatric disorders, and memory enhancement in age-related cognitive decline and neurodegenerative diseases. We describe a laboratory protocol for transcranial photobiomodulation therapy (PBMT) in mice. Aged BALB/c mice (18 months old) are treated with a 660 nm laser transcranially, once daily for 2 weeks. Laser transmittance data shows that approximately 1% of the incident red light on the scalp reaches a 1 mm depth from the cortical surface, penetrating the dorsal hippocampus. Treatment outcomes are assessed by two methods: a Barnes maze test, which is a hippocampus-dependent spatial learning and memory task evaluation, and measuring hippocampal ATP levels, which is used as a bioenergetics index. The results from the Barnes task show an enhancement of the spatial memory in laser-treated aged mice when compared with age-matched controls. Biochemical analysis after laser treatment indicates increased hippocampal ATP levels. We postulate that the enhancement of memory performance is potentially due to an improvement in hippocampal energy metabolism induced by the red laser treatment. The observations in mice could be extended to other animal models since this protocol could potentially be adapted to other species frequently used in translational neuroscience, such as rabbit, cat, dog, or monkey. Transcranial photobiomodulation is a safe and cost-effective modality which may be a promising therapeutic approach in age-related cognitive impairment.

Photobiomodulation therapy is an innovative noninvasive modality for the treatment of a wide range of neurological and psychiatric disorders and can also improve healthy brain function. This protocol includes a step-by-step guide to performing brain photobiomodulation in mice by transcranial light delivery, which can be adapted for use in other laboratory rodents.

Um protocolo para a terapia de décadas transcraniana em ratos

Transcranial photobiomodulation is a potential innovative noninvasive therapeutic approach for improving brain bioenergetics, brain function in a wide ...

Data Acquisition and Analysis In Brainstem Evoked Response Audiometry In Mice

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

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

Aquisição e análise de dados na audiometria de resposta evocada de tronco encefálico em camundongos

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

Quantitative Measurement of Intrathecally Synthesized Proteins in Mice

Cerebrospinal fluid (CSF), a fluid found in the brain and the spinal cord, is of great importance to both basic and clinical science. The analysis of the CSF protein composition delivers crucial information in basic neuroscience research as well as neurological diseases. One caveat is that proteins measured in CSF may derive from both intrathecal synthesis and transudation from serum, and protein analysis of CSF can only determine the sum of these two components. To discriminate between protein transudation from the blood and intrathecally produced proteins in animal models as well as in humans, CSF protein profiling measurements using conventional protein analysis tools must include the calculation of the albumin CSF/serum quotient (Qalbumin), a marker of the integrity of the blood-brain interface (BBI), and the protein index (Qprotein/Qalbumin), an estimate of intrathecal protein synthesis. This protocol illustrates the entire procedure, from CSF and blood collection to quotients and indices calculations, for the quantitative measurement of intrathecal protein synthesis and BBI impairment in mouse models of neurological disorders.

Elevated spinal fluid protein levels can either be the result of diffusion of plasma protein across an altered blood-brain barrier or intrathecal synthesis. An optimized testing protocol is presented in this article that helps to discriminate both cases and provides quantitative measurements of intrathecally synthesized proteins.

Medição quantitativa de proteínas sintetizadas intrathecally em camundongos

Cerebrospinal fluid (CSF), a fluid found in the brain and the spinal cord, is of great importance to both basic and clinical science. The analysis of the ...

Induction of Complete Transection-Type Spinal Cord Injury in Mice

Spinal cord injury (SCI) largely leads to irreversible and permanent loss of function, most commonly as a result of trauma. Several treatment options, such as cell transplantation methods, are being researched to overcome the debilitating disabilities arising from SCI. Most pre-clinical animal trials are conducted in rodent models of SCI. While rat models of SCI have been widely used, mouse models have received less attention, even though mouse models can have significant advantages over rat models. The small size of mice equates to lower animal maintenance costs than for rats, and the availability of numerous transgenic mouse models is advantageous for many types of studies. Inducing repeatable and precise injury in the animals is the primary challenge for SCI research, which in small rodents requires high-precision surgery. The transection-type injury model has been a commonly used injury model over the last decade for transplantation-based therapeutic research, however a standardized method for inducing a complete transection-type injury in mice does not exist. We have developed a surgical protocol for inducing a complete transection type injury in C57BL/6 mice at thoracic vertebral level 10 (T10). The procedure uses a small tip drill instead of rongeurs to precisely remove the lamina, after which a thin blade with rounded cutting edge is used to induce the spinal cord transection. This method leads to reproducible transection-type injury in small rodents with minimal collateral muscle and bone damage and therefore minimizes confounding factors, specifically where behavioral functional outcomes are analyzed.

This protocol describes how to create a precise laminectomy for induction of stable transection-type spinal cord injury in the mouse model, with minimal collateral damage for spinal cord injury research.

Indução da lesão da medula espinhal tipo transssecção completa em camundongos

Spinal cord injury (SCI) largely leads to irreversible and permanent loss of function, most commonly as a result of trauma. Several treatment options, ...