Method Article
Burada, kemirgen hayvan modelleri anksiyete düzeyindeki değişiklikleri öğrenmek için bir protokol mevcut. Yükseltilmiş artı labirent takip yazılımı, bir video ile birlikte kullanılan (EPM) testi, çeşitli olası anksiyolitik tedaviler preklinik laboratuvar senaryolarda etkisini belgelemek için güvenilir bir yöntem sağlar.
Bu çalışmada genel amacı yükseltilmiş metodolojisi tarif etmektir artı labirent (EPM) testi bir video izleme yazılımı ile birlikte. Laboratuvar kemirgen modelleri çeşitli potansiyel anksiyolitik tedavilerin etkisi belgelemek için yönteminin amacı budur. EPM test kemirgenler meyil karanlık alanlarda korumalı, kapalı ve açık alanlarda ve yükseklikleri ve Roman ortamlar keşfetmek için doğuştan gelen yoğun motivasyonlarını koşulsuz korku doğru temel alır. EPM testi anksiyolitik veya anxiogenic yanıt davranışını etkilemek için bilinen uyuşturucu verilen kemirgen bir soruşturma için yaygın olarak kullanılan bir davranış testidir. Gözlem gösteren kapalı kollar, kollarını açarak, girişleri kapalı silah azaltılmış bir dizi ve yükseltilmiş bir silah EPM testi ile ölçülen açmak için girdi sayısı harcanan zamanın yüzdesi yüksek bir oran üzerinde harcanan süre azalan bir oranda azaltılmış yansıtıyor olabilir anksiyete düzeyleri. Bu yöntemi kullanarak, eksojen keton takviyeleri anksiyete ile ilgili davranışı üzerinde etkisi de, Sprague Dawley (SPD) fareler mercek altına alındı. Eksojen keton takviyeleri kronik 83 gün veya subchronically fareler için beslenir ve akut sözlü olarak gavaged, EPM iletken önce 7 günlük, günlük test. Davranışsal veri toplama akıllı video izleme sistemi kullanılarak tedavi sonunda kör bir gözlemci tarafından gerçekleştirilir. EPM test Keton ek kaynaklı anksiyolitik etkisi tespit etmek için etkili bir yöntemdir ve uyuşturucu veya metabolik-tabanlı terapiler ile ilgili anksiyete davranış değişiklikleri değerlendirmek için hassas bir ölçü olarak kabul edilebilir ana bulgular göstermektedir.
Bu makalenin amacı takip yazılımı anksiyete ile ilgili davranış değişiklikleri ve laboratuvar kemirgen modelleri yeni tedavi sonuçlarının karşılaştırılması izlemek için bir video ile birlikte EPM test metodolojisi tarif etmektir. EPM testi anksiyete davranış düzeyleri ve anksiyete yanıt sıçan ilaç tedavileri1uygulama sonra miktarının soruşturma için geliştirilmiş bir nispeten basit davranışsal değerlendirme yöntemidir. Nitekim, EPM testi anksiyete düzeyleri kemirgenler1,2değişimler incelenmesi için yaygın olarak kullanılan ve etkili davranış tahlil olduğunu kanıtlanmıştır. Kemirgenler (esas olarak sıçanlar ve fareler) EPM testinde uygulanabilirliği onların meyil doğru kapalı, karanlık alanlarda (yaklaşım), açık alanlarda/yükseklik (kaçınma) koşulsuz bir korkusu ve Roman keşfetmek için doğuştan gelen motivasyon yüksek düzeydeki dayalı ortamlar. Sonuç olarak, iyi kurulmuş bir metodoloji bir yaklaşım-kaçınma çatışması2,3dayalı EPM testidir.
EPM açıklanan Handley ve Mithani4 tarafından (Şekil 1) ve iki zıt silah kapalı ise çevresi (kollarını açarak), açık olan iki ters kolu oluşur dört yükseltilmiş kollarından oluşan bir artı şeklindeki aparatı olduğunu (kapalı kol) duvarlar ile donatılmıştır. Kullanımdan sonra artan zaman açık silah harcanmaktadır ve/veya açık kol girişleri (işlenmemiş) hayvan kontrol göre artan sayıda EPM üzerinde algılanan Bu bir anksiyolitik etkisi2,3gösterir. En sağlam kaçınma yanıt (EPM dört kol kesiştiği fareler yerleşimini) EPM tahlil5başladıktan ilk 5 dakika içinde göstermiştir; Bu nedenle, herhangi bir davranış bir tedaviden sonra EPM üzerinde 5 min için yaygın olarak kaydedilir. Anksiyete düzeyini ek önlemler, baş dips, rears (dikey duran iki arka ayakları üzerinde kemirgen), dışkı boli yanı sıra toplam kol sayısı yazılar (spontan motor aktivite) ve (germe veya dondurma), farklı duruşlar da kaydedilebilir EPM tarihinde2. Böylece, birden çok davranış parametreleri anksiyete ile ilgili davranış kapsamlı bir değerlendirmesini sağlamak için derlenebilir.
Sonuçlar geçerliliğini artırmak için iki ya da üç davranış deneyleri sık birlikte, koyu seçim testi gibi sosyal etkileşim testi, kullanılır ve6farklı hayvan anksiyete düzeylerini ölçmek için EPM test modelleri. Yalnız kemirgenler üzerinde gerçekleştirilen EPM tahlil de farklı uyuşturucu7anksiyolitik veya anxiogenic etkisini araştırmak için uygun bir yöntemdir. EPM amino asit, monoamin, peptidergic ve nucleosidergic bileşikler için (Örneğin, N-metil-D-aspartat (NMDA) antagonisti diğerleri arasında sadece benzodiazepin türü Anksiyolitikler (Örneğin, diazepam)8' e, ama aynı zamanda hassas testtir AP7, α-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazolepropionic asit (AMPA) antagonisti CNQX, µ opioid reseptör agonist morfin, NPY1 antagonisti BIBP3226, madde P, ghrelin, oksitosin, serotonin reseptör agonistleri ve antagonistleri 8-OH-DPAT gibi ve Way-100635 ve β1 adrenergic antagonisti betaxolol)9,10,11,12. Sonuç olarak, kemirgenler EPM tahlil beyin bölgeleri anksiyolitik etkisi (Örneğin, amigdala, hipokampus ve limbik alanları) dahil etkisi farklı tedaviler etkisini araştırmak için bir uygun ve duyarlı bir yöntemdir ve anksiyete2' de karıştığı mekanizmaları eylem (Örneğin, serotonerjik, GABAergic ve adenosinergic sistemi). Bu EPM çalışmalarda test aracıları davranış değişiklikleri algılamak için hassas bir yöntem gerektirebilir ince yöntemlerle sinyal beyin alter eksojen keton takviyeleri içerir.
Bu makalede, biz takip yazılımı, hangi deneysel önyargı ortadan kaldırmak için yardımcı olur ve toplama ve analiz davranış değişikliklerini roman anksiyolitik tedavilere yanıt kolaylaştıran bir video ile birlikte kullanılan EPM testi tanımlamak.
Hayvan tedavi ve yordamlar ölçme Güney Florida Üniversitesi Kurumsal hayvan bakım ve kullanım Komitesi (IACUC) yönergeleri uyarınca (iletişim kuralı #0006R) yapıldı. Tüm çabaları kullanılan hayvan sayısını azaltmak için yapılmıştır.
1. hazırlıkları
Not: Protokol genellikle laboratuvar bred rats veya fare EPM test etmek için gerekir. Ancak, eskiden şiling şimdi pigs gibi diğer hayvanlar da EPMs13üzerinde test edilmiştir. Labirent hayvanlarda ve labirent renk arasındaki renk kontrast video izleme kullanırken dikkate almak önemlidir. Kontrast hayvanların canlı ya da üzerinden video izlerken araştırmacılar için daha az önemlidir. Bu durumu belgeleyecek yapılandırılacak yazılım gerek hayvanlar izleme video siyah ya da beyaz siyah ya da beyaz labirent ayarlarıdır. Yapılandırma ayarlarıyla açık akrilik bir labirent ile sorunlara neden olabilir, ancak bir mat gri labirent her iki kemirgen renkler için en uygun olabilir.
2. uygulama eksojen keton ilave
3. anksiyete tahlil
4. Video izleme sistemi tarafından toplanan verilerin analizleri
O eksojen keton takviyesi ya da kronik olarak yönetilen hipotez geçerli deney inceler (83 gündür beslenen) veya subchronically (7 gün için sözlü olarak gavaged) iki aylık erkek Sprague-Dawley (SPD) fareler (anksiyolitik etkisi yoktur 250-350 g). Kronik yönetim oluşuyordu aşağıdaki keton takviyeleri: düşük doz keton ester (LKE; 1,3-butanediol-phyiscally diester, ~ 10 g/kg/gün, LKE), yüksek doz keton ester (HKE; ~ 25 g/kg/gün, HKE), beta-hidroksibütrat-mineral tuz (bHB-S; ~ 25 g / kg/gün, KS) ve bHB-S + Orta zincir trigliserid (MCT; ~ 25 g/kg/gün, KSMCT). Subkronik deneyler için aşağıdaki tedavi grupları kullanılmıştır: KE, KS ve KSMCT (5 g/kg/gün). Kontrol grubu dahil SD ya da SD ile su sonda ile besleme (kontrol). Tüm veriler ortalama temsil edildi ± standart hata ortalamaya (SEM). Sonuçları ne zaman önemli kabul edildi p < 0,05. Önemini tarafından tek yönlü ANOVA Fisher'in LSD testi ile tespit edilmiştir.
Kronik beslenme sonra fareler KSMCT grubunda açık silah önemli ölçüde daha fazla zaman geçirdim (p 0.0094 =) kontrol grubu ile karşılaştırıldığında. Kapalı kollarında harcanan zamanı önemli ölçüde daha az LKE, KS ve KSMCT gruplar halinde (p = 0.0389, 0.0077 ve 0.0019, sırasıyla), KS grup merkezinde önemli ölçüde daha fazla zaman harcarken (p 0.0239 =) göre denetim (SD) grubu (için) Şekil 7A) 18.
Fareler KS ve KSMCT gruplar halinde seyahat kollarını açarak önemli ölçüde uzun mesafeler (p = 0.036 ve 0.0165), önemli ölçüde daha az mesafe gösterdi LKE, KS ve KSMCT gruplar halinde fareler kapalı kollarında seyahat ederken (p = 0.0252, 0.00041, ve 0.0032, sırasıyla), (SD) (Şekil 7B) kontrol grubu ile karşılaştırıldığında. Kontrol grubuna kıyasla KS ve KSMCT gruplarının daha büyük mesafe merkezi bölgede seyahat vardı (p = 0.0206 ve 0.0482, sırasıyla), ilk girişinde kapalı silah için gecikme süresi önemli ölçüde daha fazla sonra KSMCT grubunda ise, Kronik beslenme (p = 0.0038)18 (Şekil 7C).
Kollarını açarak harcanan zaman KE grubunda büyük (p 0.0281 =) oral gavaj 7 gün sonra KE, KS ve KSMCT gruplar halinde iken, zaman harcanan azalmıştır Center'da (p 0.0005, < 0,0001, = ve = 0.023, sırasıyla), contro ile karşılaştırıldığında l grubu (Şekil 8A)18. KE ve KS grupları, girişlerin kapalı silah için önemli ölçüde daha düşük (p = 0.0436 ve 0.0234, sırasıyla) Yönetim (KS fareler de grup iseresim 8B), 7 gün merkezi daha az sık girdikten sonra (p 0.0193 =), (SD) kontrol grubu ile karşılaştırıldığında.
Şekil 1: artı labirent (EPM) fareler sınamak için kullanılan yüksek. Her kol 10 cm genişliğinde ve 50 cm uzunluğunda iki ters kolu ile yükseltilmiş bir kenar ile açtı. Silah kapalı iki 30 cm-yüksek duvarlar ile donatılmıştır. Yerden pist Yükseklik 55 cm. olan Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Şekil 2: örnek olarak doğrudan ve dolaylı ışık. Deneysel alanı üzerindeki doğrudan güneş ışığı bloke ederken ışık kaynağı tavana doğru sivri olduğundan emin olun. Benzer şekilde tüm dört kol gölgeler olmadan aydınlatmak için EPM deneyler sırasında dolaylı ışık kullanmak önemlidir. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Şekil 3: deneme Yardımcısı çubuğu hareket izleme yazılım. Bu ana işlemlerine erişim sağlamak için tasarlanmıştır. Yalnızca şu anda izin verilen görevleri etkin olmakla birlikte düğmeleri tipik deneme süreci içinde görev karşılık gelir. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Şekil 4: konu parça hayvanın hareketini takip kırmızı bir çizgiyle işaretlenir. Kadar sadece hayvan tespit ve kırmızı çizgi tarafından izlenen eşik ayarlayarak, arka plan Azaltılabilecek. Parça konu kitle ortasına takip ediyor ve geçerli konum koordinatları gösterilir. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Şekil 5: artı labirent (EPM) açık kol Sprague Dawley (SPD) köstebeğiyle ile yüksek Deneysel set-up bir örnek gösterilmiştir. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Şekil 6: birikmiş hareket parça bir deneme sırasında hayvan. Veri Analizi kapsamında toplanan yörünge izleme konu izleme alanında görüntülenebilir. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Şekil 7: kronik eksojen keton takviyesi beslenme 83 gün sonra EPM SPD Rats'in davranışsal yanıt. Bu paneller EPM ve hareket izleme sistemi18tarafından toplanan temsilcisi sonuçları göster. (A) KSMCT grup harcanan süre LKE, KS, kollarını açarak zamanında büyük bir yüzdesi ve KSMCT gruplar kapalı kollar, denetim (SD) grubuna kıyasla daha kısa sürede geçirdi. (B) KS ve KSMCT gruplarının LKE, KS, süre açık silah daha fazla mesafe seyahat ve KSMCT gruplar daha az mesafe kapalı kollarında denetime göre anksiyete azaltılmış gösterilen (SD) Grup gitti. (C) KSMCT grup daha sonra kapalı silah azaltılmış anksiyete denetime (SD) Grup karşılaştırıldığında gösteren girdi. Kısaltmalar: SD = standart kemirgen chow + su (25 g/kg vücut ağırlığı (BW) su/gün); LKE = SD + LKE (1,3-butanediol-phyiscally diester, 10 g/kg b.w./day); HKE = SD + HKE (25 g/kg b.w./day); KS = SD + beta-hidroksibütrat-mineral tuz (bHB-S; 25 g/kg b.w./day); KSMCT = SD + bHB-S + Orta zincir trigliserid (MCT; 25 g/kg b.w./day); SPD Sprague-Dawley rat; = EPM yükseltilmiş = artı labirent (* p < 0,05; ** p < 0,01; *** p < 0,001; *** p < 0.0001). Bu rakam Ari ve arkdeğiştirildi. 18. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Şekil 8: SPD sıçan eksojen keton takviyesi oral gavaj 7 gün sonra davranışsal yanıt. Temsilcisi sonuçları EPM toplanan test, hareket izleme yazılım sistemi18kullanarak. (A) KE grubu harcanan süre KE, KS, kollarını açarak zamanında büyük bir yüzdesi ve KSMCT gruplar böylece azaltılmış anksiyete gösteren (denetim [SD] grubuna göre) ortasında daha az zaman geçirdim. (B) denetime (SD) grubu karşılaştırıldığında, daha az girişleri fareler KE ve KS gruplar kapalı kollarından tespit edildi. Kısaltmalar: SD = standart kemirgen chow + su (5 g/kg c.a. su/gün); KE = SD + keton ester (1,3-butanediol-phyiscally diester, 5 g/kg b.w./day); KS = SD + beta-hidroksibütrat-mineral tuz (bHB-S; 5 g/kg b.w./day); KSMCT = SD + bHB-S + MCT (5 g/kg b.w./day); SPD Sprague-Dawley rat; = EPM yükseltilmiş = artı labirent (* p < 0,05; *** p < 0,001; *** p < 0.0001). Bu rakam Ari ve arkdeğiştirildi. 18. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.
Koyu seçim testi, sosyal etkileşim testi ve EPM test kaygı düzeyi farklı hayvan modellerinde ölçmek için kullanılan gibi genel olarak, çeşitli testler, çok kullanılan. Ancak, EPM tahlil yalnız araştırmak için uygun bir yöntemdir, örneğin, kemirgenler anksiyete düzeyleri18,20tarihinde eksojen keton etkisi takviyeleri.
EPM yöntemi büyük avantajı kemirgenler içgüdüsel meyil koşulsuz yükseklik korkusu ve kaçınma açık alanlarda ek olarak karanlık ve kapalı alanlarda doğru yapılmasını gerektirecek ayarlamalardan olduğunu. Öte yandan, anksiyete gibi davranış çalışma için kullanılan bir diğer yöntem davranışsal yanıt elektrik çarpması, gıda/su yoksunluğu, gürültü ve predator koku3maruz gibi belirli zararlı uyaranlara için temel alır. EPM da daha insancıl bir alternatif temsil ederken bu testler genellikle bir şartına yanıt neden. Ayrıca, EPM farklı beyin bölgelerini (Örneğin, limbik bölgelere, hipokampus) ve temel mekanizmaları katılımı eğitim için yararlı bir araç olabilir (Örneğin, GABA, glutamat, serotonin, adenozin) anksiyete davranış2.
Özellikle potansiyel, ince Anksiyolitik etkileri değerlendirilirken (tüm hayvanlar aynı şekilde ele alınır önemlidirÖrneğin, oral gavaj), hayvanlar için ve aynı kişi tarafından oldukça stresli tedaviler uygulanırken. Mümkünse, uyuşturucu/bileşik içme suyu veya üzerinden bir kabul edilebilir hale getirilmesi 'tedavi' tercih edilen bir yöntem olabilir. Aynı miktarda her hayvan için yönetilen emin olmak için bir oral gavaj kullanılabilir. Bahçedeki farmakokinetik özelliklerine göre hayvanlar üzerinde EPM gavaging sonra 1 saat içinde test etmek için genellikle tavsiye edilir. Deneysel konuları seçerken, onların zorlanma, seks, estrus döngüsü, yaş, ve vücut ağırlığı, amaçlarına göre göz önünde bulundurun ve maddeler2test etmek önemlidir. Konuda yaş için EPM çalışmaları tasarlama ve veri yorumlama, bu dikkate almak önemlidir açık kol girişleri yüzdesi doğrusal olarak yaş21 ile artar ve zorlanma özgü22EPM davranış yaşlanma ile ilgili değişiklikler vardır.
Ne zaman bir EPM test iletken, ele alınması gereken potansiyel sorunlar var. Bazen hayvanlar nedeniyle aykırı eğilimleri analiz dışlanması gerekir (Örneğin, hayvan nerede yerleştirildi, alan bırakmaz neredeyse falls aparatı, kapalı bir gürültü veya olay aparatı dışında deli). EPM test ile daha fazla komplikasyonlar etkileri bu tip EPM parametreleri biçilen yoluyla gerektiğinden hangi sedasyon veya hiperaktivite neden tedavileri içerebilir.
Hayvanlar EPM test etmek için yalnızca bir kez kollarını açarak faaliyete düşmüştür çünkü ortaya çıkarmak önemlidir ve merkezi platformu üzerinde harcanan azalan toplam zaman gösterdi bu kemirgenler EPM tarihinde ilk poz göre ikinci (yinelenen) pozlama üzerinde 14,15. Bu nedenle, kemirgenler tek bir pozlama EPM test etmek için kesinlikle önerilir. Ancak, en az üç hafta EPM birinci ve ikinci maruz arasında olduğunu ve EPM Kurulum başka bir odaya (farklı ortam) taşınır, hayvanlar tarafından EPM soruşturma olması birden çok kez2test.
EPM farklı malzeme, (Örneğin, fare ya da sıçan için) boyutları mevcuttur ve renkleri seçerken dikkate alınması gereken ders. Önceki hayvan tarafından cihaz üzerinde yaptı kokuları izleyen hayvan davranışı değişebilir akılda tutmak önemlidir. Bu nedenle, hangi kokuları yıkandıktan sonra korumaz temiz, akrilik cam gibi (saydam), kolay bir malzemeden yapılmış bir EPM kullanarak önerilir. EPM aparatı ağaçtan kaçının. Tercihen, EPM üzerinde (Örneğin, siyah beyaz hayvanlar test) test hayvanları rengini farklıdır mat bir renk kullanın. Daha iyi hayvan ve muhafaza, daha iyi arasındaki kontrast hayvan ve yüksek güvenilirlik tespiti ve sonuçları duyarlığını elde (kaplı mesafe, hız, izleme). EPM aparatı mat gri malzemeden yapılmış beyaz, siyah ve beyaz ve siyah hayvanlarla yararlıdır.
EPM yanı sıra yüzme zorla çok çeşitli su labirent, açık alan, artı/Radyal Kol/T-Y labirentine, gibi davranış testleri ile yer tercih, kurmak için esnek ve kolay bir yol sunar video izleme sistemi başka bir avantajı olduğunu ve kuyruk süspansiyon testleri.
Özet olarak, bu makalenin amacı toplamak ve davranış değişiklikleri yanıt roman anksiyolitik tedaviler olarak çözümlemek için bir video izleme yazılımı ile birlikte kullanılan EPM testi tarif etmektir. EPM olası uygulamaları bozuklukları anksiyete ile ilgili tedavisinde yeni geliştirilmiş farmakolojik ajanlar prescreening içerir. Anksiyolitik ve anxiogenic ajanlar yanı sıra, farklı hormonlar davranış etkisi ve Uyuşturucu istismarı da soruşturma. Yaşlanma ve çeşitli stresler maruz etkisi de değerlendirilebilir. Bu çalışmada uygun adımlar alındığında, EPM kullanımı davranış değişiklikleri keton takviyesi18,20ile ilişkili değerlendirmek için hassas bir yöntem olmaya kanıtlamıştır imzalamıştır.
D'Agostino, DP, Kesl, S., Arnold, P. besteleri ve yöntemleri üretmek için yüksek ve sürekli ketozis. Uluslararası Patent # PCT/US2014/031237. Güney Florida Üniversitesi.
Ari, C., D'Agostino, D.P., eksojen keton takviyeleri anksiyete ile ilgili davranış azaltmak için. Geçici patent #62289749. Güney Florida Üniversitesi.
Dominic P. D'Agostino ve Csilla Ari keton Technologies LLC şirketi iş sahipleri.
Bu ilgi gözden geçirilmiş ve kendi kurumsal ve bireysel çıkar çatışması politikası doğrultusunda üniversite tarafından yönetilen. Tüm yazarlar hiçbir ek çıkar çatışması vardır bildirin.
Bu eser bir ONR Grant N000141310062 ve GLUT1D Vakfı Hibe #6143113500 (için Dominic P. D'Agostino), Ulusal Kalkınma Ajansı Macaristan (altında Grant No tarafından desteklenen bir durumdu TIOP-1.3.1.-07/2-2F-2009-2008; Zsolt Kovács için) ve (Kindy işaretlenecek) Gaziler Bakanlığı Bakanlığı tarafından. Yazarlar Quest beslenme LLC (için Csilla Ari) bu konuda devam eden araştırma destek için teşekkür etmek istiyorum.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Elevated Plus Maze for mice and rats | Coulbourn Instruments | H10-35-EPM | |
SMART Video Tracking Software | Harvard Apparatus | SMART 3.0 |
Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi
Izin talebiThis article has been published
Video Coming Soon
JoVE Hakkında
Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır