Este trabalho foi apoiado pelo Programa Bolsa Fundação Klarman em Transtornos Alimentares Research para a CA; Institutos Nacionais de Saúde Grants R21MH091445-01 a CA, a CA R21MH105846, R01NS066019-01A1 a CA, a CA R01NS047557-07A1, NEI Núcleo Grant EY13079 a CA, a CA R25GM097634-01, UL1 TR000038 do Centro Nacional para o Avanço da Ciência Translational para TGC, Challenge Fund Research da Universidade de Nova York para a CA; Os Fulbright e Subsídios para yw C.

Todos os procedimentos descritos neste protocolo estão em conformidade com o cuidado e uso de animais Comitê Institucional da Universidade de Nova York (Animal Welfare Assurance # A3317-01). NOTA: Este protocolo foi otimizado para mulheres adolescente camundongos C57BL / 6. Os animais foram alojados em instalações que mantém RT a 72 ° ± 2 ° C e humidade ambiente de 50% ± 10%. Luzes da sala se transformou em sete horas-sete horas por dia. 1. Preparação de gaiolas com rodas de correr <ol><li> Configure o computador e USB Hub de interface em uma área segura da sala de manutenção do animal, longe do tráfego de pé de água e, mas próximo o suficiente para o rack gaiola correndo para estar dentro do alcance sem fio dos transmissores. Certifique-se de que o Hub USB do computador e interface de ambos recebem energia a partir de uma tomada de parede, eo Hub USB Interface se conecta ao computador através de um cabo USB. Use um dispositivo de backup de energia para alimentar o computador e do Hub USB. </li><li> Ligue o computador to Centro para o interface USB utilizando o cabo USB fornecido com o equipamento roda de corrida. </li><li> Reinicie o computador e iniciar o software roda de corrida com um duplo clique no ícone. </li><li> Instale três pilhas AAA para a base de cada uma das rodas de corrida, e confirmar que o software gerenciador de roda reconheceu o transmissor. Liste cada roda na janela do programa sob o título &quot;Wheel Sensors&quot;. </li><li> Defina a configuração da aquisição de dados de acordo com as especificações particulares do experimento. </li><li> Prepare uma gaiola para cada assunto rato com roupa de cama, nestlets, livre acesso à água, e uma roda de corrida. Normalmente, 8 camundongos são usados ​​por experimento para estudos de neuroanatomia. Mais camundongos pode ser necessária para estudos comportamentais para garantir poder estatístico adequado. </li><li> Certifique-se de que a roda de corrida é capaz de se mover livremente, sem tocar em qualquer das paredes da gaiola, cesta de alimentos, ou topo de gaiola. Girar cada roda algumas vezes e confirmar que tele software está atualizando as contagens de roda para cada roda. </li></ol> 2. Aclimatação Fase <ol><li> Coloque cada assunto rato (fêmea C57BL / 6 do mouse; P36 idade) individualmente em uma gaiola com uma roda de corrida. </li><li> Adicionar uma quantidade pré-pesado de alimentos secos (aproximadamente 100 g) para o funil de alimentação, e coloque um recipiente cheio pré-pesado (aproximadamente 50 g) de alimento molhado na gaiola. </li><li> Na janela do programa, comece a atividade de aquisição de dados e roda o armazenamento de dados selecionando a opção &quot;Start Acquisition&quot; no menu Arquivo. Escolha o diretório para o qual os dados serão salvos. O software irá gravar as revoluções da roda continuamente até que o experimento está parado manualmente. </li><li> Pesar o animal, alimento molhado, seco e comida todos os dias no momento em que as luzes são desligadas no quarto. Reabastecer o alimento seco se o peso cai abaixo de 50 g, e substituir o recipiente de alimento molhado, se a comida seca ou ficar suja com roupa de cama. Registrar manualmente o wheel todos os dias, neste momento, bem como, em caso de perda dos dados digitais. </li></ol> 3. A partir de restrição alimentar <ol><li> Retire todos os alimentos secos e molhados da jaula ao meio-dia (ou 7 horas antes de as luzes da sala são programados para desligar) no primeiro dia de restrição alimentar. </li><li> No mesmo dia, no início do ciclo de escuro, registrar o peso do animal e a roda de contagem. Coloque uma quantidade pré-pesado de alimentos secos (aproximadamente 50g) para dentro do depósito de alimentos e uma quantidade pré-pesado de alimento úmido (aproximadamente 5 g) para a gaiola em um barco de pesagem. </li><li> Prepare uma nova gaiola com roupa de cama e nestlets para cada animal. </li><li> Após 2 horas, transferir a roda de corrida para a gaiola fresco preparado. Esta mudança gaiola garante que o animal permanece restrição alimentar até a próxima vez alimentação, no caso de algumas migalhas de alimentos tenham caído ou sido acumulado na cama. A fim de reduzir o stress da mudança gaiola, adicionar duas mãos cheias (cerca de 500 ml) do sujadeitar-do velho gaiola, e mover o animal para a nova gaiola. </li><li> Grave o peso do alimento úmido e seco remanescente para determinar a quantidade de alimento que foi comido. Grave a contagem da roda no final do período de acesso à comida. </li></ol> 4. Acompanhamento da Saúde Animal durante Food Restrição <ol><li> Todos os dias, no início do ciclo de escuro, registrar o peso do animal e a roda de contagem. Coloque uma quantidade pré-pesado de alimentos secos e molhados para a jaula. </li><li> Se o peso do corpo de um animal cai abaixo de 75% do seu peso corporal inicial, antes de restrição alimentar, removê-los da experiência. NOTA: Outras indicações de fome excessiva incluem uma postura curvada e incapacidade de se mover ao redor da gaiola. O animal pode ser fria ao toque e não comer durante o 2 horas de acesso aos alimentos. </li><li> Prepare uma nova gaiola com roupa de cama e nestlets para cada animal. </li><li> Após 2 horas, transferir a roda de corrida para a gaiola fresco preparado. Adicionar twO punhados (aproximadamente 500 ml) da cama suja do velho gaiola e mover o animal para a nova gaiola. </li><li> Grave o peso do alimento úmido e seco remanescente para determinar a quantidade de alimento que foi comido. Grave a contagem da roda no final do período de acesso à comida. </li></ol> 5. Acabar com a Experiência <ol><li> Após três dias de restrição alimentar, acabar com o experimento ABA. Eutanásia do animal para a coleta do tecido cerebral, ou permitir que os animais se recuperar antes de sofrer o teste comportamental adicional. </li><li> Clique na opção &quot;End Aquisição&quot; no menu Arquivo na janela do programa. </li><li> Retire as rodas que funcionam das gaiolas, e retire as pilhas a partir da base da roda. </li><li> Se permitir que os animais se recuperar, retornar uma quantidade pré-pesado de alimento seco para o funil de alimentação e permitir o acesso de animais ad libitum a comida durante a recuperação. </li></ol> Análise 6. Dados <ol><li> Salvar umLL dados da roda para a experiência de um ficheiro no directório .wls escolhido no início da experiência. </li><li> Exportar dados para uma planilha selecionando a opção &quot;Exportar&quot; no menu Arquivo. Selecione os arquivos desejados .wls na opção &quot;Arquivo Fonte de Dados&quot;. Selecione a data e hora de início e fim, e selecione cada sensor da roda para a exportação na lista Sensores de rodas. </li></ol>

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

Os aspectos críticos do modelo ABA são (1) o acesso gratuito ao exercício voluntário em uma roda de corrida e (2) restrição alimentar com o acesso à alimentação limitada a um período limitado de tempo. O acesso a uma roda de corrida permite ao animal escolher utilizar a roda e dá uma indicação do efeito de restrição alimentar sobre a motivação do animal para o exercício. Por outro lado, com restrição de tempo de acesso de alimentos (em vez de calorias restrição) permite que o experimentador para medir a restrição alimentar voluntária, monitorando a medida em que os animais optar por executar durante as horas limitadas de acesso aos alimentos. Desta forma, ABA é um excelente modelo da auto-inanição que ocorre na AN. A fim de minimizar o ruído nos dados relativos ao comportamento do rato, é importante minimizar a quantidade de stress imprevisível que a experiência os animais. Por exemplo, manejo dos animais devem ser mantidos a um mínimo, com os animais apenas ser perturbado durante a pesagem, uma vez pordia. O experimentador manusear os animais devem ser treinados e confortável com a manipulação dos animais. Se possível, uma pessoa deve lidar com os animais durante todo o experimento para evitar estresse adicional. Aromas e perfumes devem ser evitados. O momento da pesagem e entrega de alimentos deve ser feito para ser tão regular quanto possível, para minimizar qualquer imprevisibilidade. Como precaução contra a perda de dados, é melhor para alimentar o computador através de uma fonte de alimentação de backup em caso de falta de energia; até mesmo uma breve interrupção de energia fará com que o computador seja reiniciado e aquisição de dados cessará. Além disso, é importante controlar a duração da bateria dos transmissores roda diária. Se o nível da bateria está fraca, o transmissor pode falhar intermitentemente para enviar dados para o hub, subestimando assim a atividade do animal. O protocolo de rato aqui descrito foi modificado a partir do protocolo padrão que foi usado para 4 ratos. Camundongos fêmeas do Adolescentesão muito mais vulneráveis ​​à perda de peso excessiva e morte devido à fome. Portanto, as seguintes alterações foram feitas com o fim de melhorar a sobrevivência de pelo menos três dias de ABA. Em primeiro lugar, o primeiro dia de restrição alimentar foi encurtada através da remoção de alimentos ao meio-dia em vez de às 8 horas do dia anterior. Além disso, o período de tempo de acesso aos alimentos foi aumentada desde 1 h a 2 h e a disponibilidade de alimento húmido também foi adicionado para minimizar os efeitos de desidratação. Descobrimos que a administração de alimento molhado para os ratos melhorou muito sua condição através de três dias de restrição alimentar. Sem o alimento molhado, o peso corporal foi de queda muito mais rápido e animais teve de ser removido do ambiente de restrição alimentar. Essas mudanças foram suficientes para permitir que os ratos para sobreviver por três dias completos de restrição alimentar e facilmente recuperar da ABA. Este protocolo para ABA tem algumas limitações importantes a considerar. Em primeiro lugar, é necessário para abrigar os ratinhos individualmente emgaiolas com uma roda de corrida, a fim de monitorar a atividade de cada roda do mouse de forma independente. Isto resulta no isolamento social dos animais, um estressor conhecida que pode afectar o comportamento dos animais durante o ABA, bem como alguns dos circuitos neuronais que estão a ser estudados 26. Até agora, não há equipamentos disponíveis que é capaz de monitorar a atividade individual de ratinhos co-instalado, mas este parece ser um problema solucionável usando a tecnologia RFID e acompanhamento de marcas amarrados a cada animal. Outra conseqüência inevitável de animais potencialmente co-habitação durante a restrição alimentar é o risco de que os animais podem se tornar agressivos com sua gaiola companheiros. Mudando jaula dos animais após cada sessão de alimentação é outro fator estressante que tínhamos de introduzir devido a um animal hoarding alimentos sob a cama. O nosso objectivo é minimizar o stress de uma nova gaiola através da introdução de uma quantidade substancial de cama suja da gaiola anterior na gaiola fresco. <p class="jove_content"&gt; Outros grupos que utilizam o modelo ABA ter escolhido diferentes parâmetros para a sua programação de alimentação. A escolha do tempo de alimentação durante a fase escura do ciclo claro-escuro não é padrão. Nós escolheu para alimentar os animais no momento em que as luzes se apagam para permitir um tempo mais natural para os animais para comer, uma vez que o mouse noturno é habitualmente mais alerta e ativo durante este tempo. Alguns grupos de alimentar os animais durante o período do dia 13,27 luzes acesas. Este pode ser, por razões de conveniência do experimentador, e é importante notar que o período de tempo para a porção de alimento durante a fase de luz deve ser aumentado para melhorar a sobrevivência. Também tem-se sugerir que bloquear o acesso à roda de corrida durante a alimentação pode melhorar a sobrevida, mas nós sentimos que este remove o aspecto muito interessante de comportamento que é a decisão tomada por alguns animais para executar em vez de comer, agravando ainda mais a auto-inanição aspecto do modelo ABA, mas a captura de uma imagem de marca dacomportamento humano associado com AN. É importante notar que este protocolo foi otimizado especificamente para mulheres adolescente camundongos C57BL / 6. Se uma estirpe de ratinho, sexo, idade ou grupo diferente é para ser utilizado, alguns parâmetros do protocolo pode exigir a modificação. Também tem sido mostrado que a RT afecta a gravidade da ABA em roedores 28. Enquanto nós não tente variar o RT para os nossos estudos, aumentando o RT é susceptível de melhorar as taxas de sobrevivência entre os animais ABA. A vantagem de usar um modelo animal de uma doença humana, como AN, é que é possível estudar a anatomia e fisiologia do cérebro e as mudanças induzidas pelo acesso ao exercício voluntário e da restrição alimentar em um ambiente controlado. A utilização de ratinhos no modelo ABA permite a utilização de abordagens genéticas poderosas usando animais transgénicos e infecção viral para manipulação genética. Futuros estudos são teve como objetivo estudar o efeito de genes específicos na resiliênciaou vulnerabilidade à alimentação induzida por restrição hiperatividade e auto-inanição.

Anorexia nervosa (AN) é uma doença psiquiátrica caracterizada por restrição excessiva da ingestão de alimentos, o excesso de exercício, e medos irracionais de ganhar peso. Uma das doenças psiquiátricas mais letais 1, um não tem nenhum tratamento farmacológico aceita até à data, e os mecanismos neurobiológicos e efeitos da doença são mal compreendidos. Estamos estudando um modelo animal de AN para explorar as alterações neurobiológicas e neuroquímicos associados com sintomas característicos da doença. Anorexia (ABA) com base em actividades é um fenómeno de bio-comportamental descrito em modelos roedores que algumas das características de um 2,3. Quando roedores com acesso gratuito ao exercício voluntário em uma roda de corrida experiência-restrição alimentar, muitos, mas não todos, se tornam hiperativos - correndo mais do que correu antes do início de alimentos restrição 3,4. Houve muitas explicações sugeridas para o excesso de exercício exibido porAnimais ABA e pacientes com AN: que é uma forma de comportamento de forrageamento 5, um mecanismo para lidar com o estresse de alimentos restrição 6, uma tentativa de elevar a temperatura corporal durante a queda induzida pela fome no metabolismo 7, ou um resultado de hipoleptinemia 8 . Este modelo de roedores reproduz os sintomas An da perda de peso corporal, hiperatividade, restrição alimentar voluntária, optando para executar durante o acesso limitado de alimentos, as correlações com ansiedade traços 9,10 e vulnerabilidade afetada pela experiência de vida início de 11. Enquanto o modelo de roedor ABA é considerado um modelo de stress, isso pode não refletir com precisão AN em pacientes humanos, que mostram aumento da função imunológica 12. Entre ambos os roedores e pacientes humanos, alguns indivíduos apresentam maior vulnerabilidade do que outros. Enquanto estudos epidemiológicos nos esforçamos para elucidar os fatores de risco para AN, relativamente poucos estudos têm tentado compreender a base neurobiológica para as diferenças individuais na vulnerability a indução ABA em roedores. É importante notar que o paradigma ABA é amplamente utilizada, e a sua utilização como um modelo animal de AN tenha sido extensivamente revistos 6,13-15. A contribuição do presente trabalho é descrever os métodos específicos utilizados para induzir a ABA em camundongos fêmeas adolescentes e delinear as modificações que foram necessárias para fazer com os modelos de roedores existentes, a fim de melhorar a sobrevida de ratos jovens. Além disso, nós discutimos várias técnicas que podem ser acoplados com o paradigma comportamento ABA, a fim de estudar outros aspectos do modelo animal. O modelo do rato ABA permite a exploração estritamente da neurobiologia da doença AN. Este é separável das influências sócio-culturais, que, sem dúvida, contribuir para a vulnerabilidade de uma pessoa. O modelo ABA também pode ser utilizado para investigar o efeito da restrição alimentar recorrente ou outras formas de stress em combinação com o acesso de roda, de modopara capturar alguns aspectos de uma recaída 16. A função do sistema neurotransmissor inibitório em centros de ansiedade do cérebro tem sido estudado utilizando técnicas de elétron-microscópica 4,16,17. Arborização dendrítica foi estudada usando o rastreamento e análise de células piramidais no campo CA1 do hipocampo e amígdala 18,19 17 Neurolucida-assistida. &#160; Efeitos da restrição alimentar e acesso roda em cima de ansiedade têm sido estudados por meio de testes comportamentais, tais como o labirinto em cruz elevado 10. A base genética de vulnerabilidade tem sido estudado utilizando diferentes linhagens puras de ratos 9. Manipulações farmacológicas podem ser testadas em um modelo animal antes de testes em humanos 20-24. Os animais geneticamente modificados e knockdown transiente de genes pode ser utilizado para estudar o modo como a manipulação de vias moleculares específicos podem afectar o comportamento no paradigma de ABA. O impacto do estresse no início da vida sobre a vulnerabilidade diferencial para ABA would ser outro tema que pode ser abordado através desta abordagem.

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

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

Anorexia nervosa (AN) é uma doença psiquiátrica caracterizada pela ingestão calórica excessivamente restrita e níveis anormalmente elevados de atividade física. A doença difícil de tratar, devido à falta de compreensão da neurobiologia subjacente, AN tem a maior taxa de mortalidade entre as doenças psiquiátricas. Para atender a essa necessidade, os neurocientistas estão usando um modelo animal para estudar como os circuitos neurais podem contribuir para a vulnerabilidade à AN e podem ser afetados pela AN. Anorexia (ABA) baseado em atividades é um fenômeno bio-comportamental descrito em roedores que os modelos os principais sintomas de anorexia nervosa. Quando roedores com acesso gratuito ao exercício voluntário em uma roda de corrida restrição experiência de alimentos, eles se tornam hiperativo - executando mais de animais com livre acesso a comida. Aqui, descrevemos os procedimentos pelos quais ABA é induzida em adolescentes do sexo feminino camundongos C57BL / 6. No dia pós-natal 36 (P36), o animal é alojado com acesso ao exercício voluntário em uma corridaroda. Após 4 dias de aclimatação à roda de funcionamento, em P40, todos os alimentos é removido da jaula. Para os próximos 3 dias, a comida é devolvido para a gaiola (permitindo o acesso aos alimentos animais livre) durante 2 horas por dia. Após o quarto dia de restrição alimentar, o acesso livre a comida é devolvido ea roda de corrida é removida da gaiola para que os animais possam se recuperar. A análise contínua de vários dias de execução actividade roda mostra que os ratos se tornar hiperactivo dentro de 24 horas após o início da restrição alimentar. Os ratos funcionar mesmo durante o período de tempo limitado durante o qual eles têm acesso aos alimentos. Além disso, o padrão circadiano da roda de corrida torna-se perturbado pela experiência de restrição alimentar. Temos sido capazes de correlacionar alterações neurobiológicas com vários aspectos da roda comportamento de marcha dos animais de implicar determinadas regiões cerebrais e alterações neuroquímicas com resiliência e vulnerabilidade a-restrição alimentar hiperatividade induzida.

A fim de estudar o efeito de ABA numa população semelhante a anorexia nervosa humano, estas experiências foram realizadas em ratinhos adolescentes do sexo feminino. Assim, a roda de aclimatação começa logo após o início da puberdade nos ratinhos, no dia P36. A fase de aclimatação é conduzida a partir de P36-P40, e da restrição alimentar ocorre a partir de P40-P43. Camundongos adolescentes estão continuando a crescer, e seu peso corporal continua a aumentar à medida que se aproxima a idade adulta integral. Durante a roda de aclimatação, os ratos geralmente perder uma pequena quantidade de peso ou planalto em peso. Após o início da restrição de alimentos, o peso corporal dos animais ABA diminui acentuadamente (Figura 1). O peso corporal dos animais do grupo ABA pode ser comparado ao controle (CON) animais que não têm acesso a uma roda de corrida e não experimentaram a restrição alimentar. A actividade da roda de cada animal podem ser analisadas de várias formas: (1) O (24-h) roda diáriaactividade dos animais ABA pode ser representada graficamente, que mostra que os animais comecem a rodar excessivamente após o início da restrição de alimentos (figura 2). (2) actividade da roda de cada animal pode ser examinada numa escala mais fina usando o software de análise, que mostra o padrão circadiano da actividade da roda (Figura 3). (3) A actividade roda durante a 2 horas de acesso aos alimentos indica restrição alimentar voluntário, uma vez que os animais estão a optar por executar, em vez de comer. (4) Depois de restrição alimentar começa, alguns animais mostram um aumento da actividade no período de tempo imediatamente antes da hora de alimentação. Este aumento diário na actividade locomotora antes da apresentação da comida é chamado de &quot;comida actividade antecipada&quot; (Figura 4). (5) A velocidade com que os animais correr pode ser comparado, como tanto a distância e o tempo de permanência na roda são monitorados continuamente. Mudança no esses parâmetros podem refletir a fase de aprendizagem de correr na roda. <p cmoça = &quot;jove_content&quot;&gt; Animals mostram variabilidade individual na sua actividade roda, comportamento alimentar e perda de peso. Embora esta variabilidade individual muitas vezes torna difícil a obtenção de grupos estatisticamente significativa diferença de média, ele abre uma avenida de análise por correlação. Por exemplo, a mudança no peso corporal em ratos ABA correlaciona-se com a sua mudança diária na roda de corrida - ou seja, animais que apresentaram mais atividade roda também perderam mais peso 16. No mesmo estudo, também foi mostrado que a inervação GABAérgica de células piramidais de CA1 do hipocampo foi aumentada nos animais que mostraram diminuição da hiperactividade numa segunda experiência de ABA. Num estudo com ratos ABA, verificou-se que a expressão de receptores de GABA contendo a subunidade α4 correlaciona com a diminuição da hiperactividade, ou resistência ao AAB 25. <img alt="figura 1" src="/files/ftp_upload/52927/52927fig1.jpg" /> Figura 1. Corpo alterações de peso durante a dados de peso do corpo ABA. É mostrado de uma coorte de cinco camundongos fêmeas adolescentes. Os ratos tiveram acesso roda correndo para o total de 7 dias do experimento. Os primeiros quatro dias foram a fase de aclimatação, após o que foi aplicada a restrição alimentar durante mais três dias. Dia 0 indica o início da restrição alimentar. As barras de erro indicam o erro padrão da média. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52927/52927fig1large.jpg" target="_blank">Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a> <img alt="Figura 2" src="/files/ftp_upload/52927/52927fig2.jpg" /> Figura 2. Actividade diária roda antes e após o início da restrição alimentar. Diária (24 h) a actividade da roda é mostrado para um rato. Dia 0 indica o início da restrição alimentar. Total de atividade diária roda aumenta em quase duas vezes após oinício da restrição alimentar. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52927/52927fig2large.jpg" target="_blank">Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a> <img alt="Figura 3" src="/files/ftp_upload/52927/52927fig3.jpg" /> Figura 3. monitorado continuamente a atividade roda de corrida durante o experimento oito dias. Uma captura de tela é mostrada a partir do software Análise de rodas. Esta mostra a actividade da roda (contagens roda sobre o eixo vertical) de um único rato ao longo de oito dias (tempo no eixo horizontal) de acesso a uma roda de corrida. Abaixo o enredo atividade é uma sobreposição indicando as vezes quando as luzes são on e off no quarto. Antes de restrição alimentar começa, o animal mostra a atividade mínima durante o ciclo de luz. A primeira linha a tracejado vertical indica o início da restrição alimentar, as três linhas subsequentes indicam a alimentação começar 2 horas cada dia, e as setas vermelhas indicam the surgimento de alimentos actividade antecipatória durante a fase de luz. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52927/52927fig3highres.jpg" style="font-size: 14px; line-height: 28px;" target="_blank">Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a> <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52927/52927fig3large.jpg" target="_blank">Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a> <img alt="Figura 4" src="/files/ftp_upload/52927/52927fig4.jpg" /> Figura 4. Roda atividade é aumentado em todas as horas do dia, mas de forma mais dramática no período anterior à alimentação acesso. Roda de corrida é mostrado para quatro setores 6 horas do dia. Barras rotulados &quot;Antes FR&quot; indicam o número médio de contagens roda durante os dois últimos dias da fase de aclimatação. Bares rotulados &quot;Durante FR&quot; indicam os dois primeiros dias do ph restrição alimentarase. &quot;Recovery&quot; indica os níveis de atividade depois de animais foram autorizados a recuperar sem uma roda de corrida por pelo menos 6 dias. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52927/52927fig4large.jpg" target="_blank">Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a>

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

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

Usando a Anorexia Rodent modelo baseado em atividades para estudar a base neurobiológica da Anorexia Nervosa

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

using-activity-based-anorexia-rodent-model-to-study-neurobiological

Research

JoVE Journal

Behavior

14.2K visualizações.  New York University. Here we present a protocol to induce activity-based anorexia (ABA) in female adolescent mice. ABA is a condition of hyperactivity evoked by imposing food restriction on rodents with access to a running wheel. This phenomenon is being used as a model to study the underlying neurobiology of anorexia nervosa. 

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

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

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

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

Análise e Avaliação do Risco Neonatal Alta: A Escala de UTIN Rede Neurobehavioral

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

Comportamento

Applying Stereotactic Injection Technique to Study Genetic Effects on Animal Behaviors

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

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

Aplicando a técnica de injecção estereotáxica para estudar os efeitos genéticos sobre os comportamentos animais

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

Rodent Brain Microinjection to Study Molecular Substrates of Motivated Behavior

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

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

Roedor Cérebro microinjeção para estudar substratos moleculares do comportamento motivado

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

The Rodent Psychomotor Vigilance Test (rPVT): A Method for Assessing Neurobehavioral Performance in Rats and Mice

The human Psychomotor Vigilance Test (PVT) is a widely used procedure for measuring changes in fatigue and sustained attention. The present article describes a rodent version of the PVT&#8212;termed the &#34;rPVT&#34;&#8212;that measures similar aspects of attention (i.e., performance accuracy, motor speed, premature responding, and lapses in attention). Data are presented that demonstrate both the short- and long-term usefulness of the rPVT when employed with laboratory rats. Rats easily learn the rPVT, and learning to perform the basic procedure takes less than two weeks of training. Once acquired, rat performances in the rPVT show a high degree of similarity to these same performance measures in the human PVT, including similarities in, lapses in attention, reaction times, vigilance decrements across session time (i.e., the human &#34;time-on-task&#34; effects), and the response-stimulus interval (RSI) effect described for humans. Thus the rPVT can be an extremely valuable tool for assessing the effects of a wide range of variables on sustained attention quite similar to human PVT performances, and thus can be useful for developing novel treatments for neurobehavioral dysfunctions.

The Rodent Psychomotor Vigilance Test rPVT: A Method for Assessing Neurobehavioral Performance in Rats and Mice

A rat version of the human Psychomotor Vigilance Test (PVT) is described that measures aspects of attention similar to those measured with the human PVT, including aspects of human vigilance such as performance accuracy, motor speed, premature responding, and lapses in attention.

O psicomotora Teste Rodent Vigilância (rPVT): um método para avaliar Neurobehavioral Desempenho em ratos e camundongos

The human Psychomotor Vigilance Test (PVT) is a widely used procedure for measuring changes in fatigue and sustained attention. The present article ...

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

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

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

Usando a Entropia Wavelet para Demonstrar Como a Prática da Atenção Plena aumenta a Coordenação entre Atividades Cerebrais e Cardíacas Irregulares

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

Assessing Activity-based Anorexia in Mice

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

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

Avaliar a Anorexia baseado na atividade em ratos

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

Using Eye Movements Recorded in the Visual World Paradigm to Explore the Online Processing of Spoken Language

In a typical eye tracking study using the visual world paradigm, participants' eye movements to objects or pictures in the visual workspace are recorded via an eye tracker as the participant produces or comprehends a spoken language describing the concurrent visual world. This paradigm has high versatility, as it can be used in a wide range of populations, including those who cannot read and/or who cannot overtly give their behavioral responses, such as preliterate children, elderly adults, and patients. More importantly, the paradigm is extremely sensitive to fine grained manipulations of the speech signal, and it can be used to study the online processing of most topics in language comprehension at multiple levels, such as the fine grained acoustic phonetic features, the properties of words, and the linguistic structures. The protocol described in this article illustrates how a typical visual world eye tracking study is conducted, with an example showing how the online processing of some semantically complex statements can be explored with the visual world paradigm.

The visual world paradigm monitors participants' eye movements in the visual workspace as they are listening to or speaking a spoken language. This paradigm can be used to investigate the online processing of a wide range of psycholinguistic questions, including semantically complex statements, such as disjunctive statements.

Usando movimentos oculares gravados no paradigma Visual do mundo para explorar o processamento on-line de língua falada

In a typical eye tracking study using the visual world paradigm, participants' eye movements to objects or pictures in the visual workspace are recorded ...

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

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

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

Usando o paradigma de mundo Visual para estudar a compreensão da frase em língua Mandarim de crianças com autismo

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

An Instrumented Pull Test to Characterize Postural Responses

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

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

Um teste de tração instrumentado para caracterizar respostas posturais

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

Using the Race Model Inequality to Quantify Behavioral Multisensory Integration Effects

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

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

Usando a desigualdade de modelo de corrida para quantificar efeitos de integração multissensorial comportamental

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