Yazarlar
Bize Ulaşın

Oturum Aç

Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliği gereklidir. Oturum açın veya ücretsiz deneme sürümünü başlatın.

Bu Makalede

  • Özet
  • Özet
  • Giriş
  • Protokol
  • Sonuçlar
  • Tartışmalar
  • Açıklamalar
  • Teşekkürler
  • Malzemeler
  • Referanslar
  • Yeniden Basımlar ve İzinler

Özet

Kemirgenler migren semptomlarını bildiremezler. Burada, migrenli hastalarda en yaygın ve rahatsız edici semptomlardan biri olan ışıktan kaçınmayı ölçmek için yönetilebilir bir test paradigmasını (açık / karanlık ve açık alan testleri) açıklıyoruz.

Özet

Migren, fotofobi olarak gözlenen, baş ağrısı ve ışığa aşırı duyarlılık gibi duyusal anormalliklerle karakterize karmaşık bir nörolojik bozukluktur. Bir farenin migren yaşadığını doğrulamak imkansız olsa da, ışıktan kaçınma, fotofobinin migren semptomu için davranışsal bir vekil olarak kullanılabilir. Işıktan kaçınmayı test etmek için, farelerin açık veya karanlık bir ortamda özgürce geçirmeyi seçtikleri zamanı ölçmek için açık / karanlık tahlilini kullanıyoruz. Tahlil, iki kritik modifikasyon getirilerek rafine edilmiştir: test prosedürünü çalıştırmadan önce odaya önceden maruz kalma ve ayarlanabilir oda aydınlatması, 55 lüks ila 27.000 lüks arasında bir dizi ışık yoğunluğunun kullanılmasına izin verir. Karanlıkta daha fazla zaman geçirme seçimi de kaygının göstergesi olduğundan, kaygıyı ışıktan kaçınan davranıştan ayırt etmek için ışıktan bağımsız bir anksiyete testi olan açık alan testini de kullanıyoruz. Burada, aydınlık / karanlık ve açık alan tahlilleri için değiştirilmiş bir test paradigmasını açıklıyoruz. Bu testlerin uygulanması, iki fare suşunda kalsitonin geniyle ilişkili peptidin (CGRP) intraperitoneal enjeksiyonu ve optogenetik beyin stimülasyon çalışmaları için tanımlanmıştır.

Giriş

Migren, Amerikalıların yaklaşık %17'sini etkileyen1 yaygın bir nörolojik hastalıktır ve dünya çapında ikinci önde gelen sakatlık nedenidir2,3. Hastalar aşağıdaki semptomlardan en az biriyle birlikte 4-72 saat süren baş ağrısı yaşarlar: bulantı ve / veya kusma veya fotofobi ve fonofobi4. Şu anda FDA onaylı olan kalsitonin geniyle ilişkili peptid (CGRP) antikorlarının geliştirilmesindeki son gelişmeler, migren tedavisi için yeni bir çağ başlatmıştır5,6,7. Bu antikorlar CGRP'yi veya reseptörünü bloke eder ve migren hastalarının yaklaşık %50'sinde migren semptomlarını önler7. Geçtiğimiz yıl içinde, CGRP reseptörünün iki küçük moleküllü antagonisti de migrenin abortif tedavisi için FDA onaylıdır ve iki tanesi daha boru hattındadır8. Bu terapötik ilerlemeye rağmen, migren ataklarının meydana geldiği mekanizmalar hala belirsizliğini korumaktadır. Örneğin, CGRP eyleminin siteleri bilinmemektedir. Kan-beyin bariyerini önemli ölçüde geçmeyen terapötik antikorların etkinliği, CGRP'nin meninksler ve / veya trigeminal gangliyonlar gibi periferik bölgelerde hareket ettiğini göstermektedir. Bununla birlikte, kan-beyin bariyeri olmayan çevresel organlardaki merkezi eylemleri göz ardı edemeyiz9. En azından fotofobi için, hRAMP1'in sinir dokusunda aşırı eksprese edildiği transgenik nestin / hRAMP1 fareleri kullanarak ışıktan kaçınma ile elde ettiğimiz sonuçlar göz önüne alındığında bunun daha az olası olduğunu düşünüyoruz10. Migren patofizyolojisinin mekanizmalarını anlamak, migren terapötiklerinin gelişimine yeni yollar sağlayacaktır.

Preklinik hayvan modelleri, hastalık mekanizmalarını ve yeni ilaçların geliştirilmesini anlamak için kritik öneme sahiptir. Bununla birlikte, hayvanlarda migren değerlendirmesi zordur, çünkü hayvanlar ağrı duyumlarını sözlü olarak bildiremezler. Migren hastalarının% 80-90'ının fotofobi sergilediği göz önüne alındığında11, hayvan modellerinde ışıktan kaçınmanın migrenin bir göstergesi olduğu düşünülmektedir. Bu, farelerde ışıktan kaçınmayı değerlendirmek için bir tahlil geliştirme ihtiyacına yol açtı.

Açık / koyu tahlil bir ışık bölgesi ve bir karanlık bölge içerir. Farelerde, ışığa karşı doğuştan gelen isteksizlikleriyle karşı karşıya kalan yeni ortamların kendiliğinden keşfine dayanarak kaygıyı ölçmek için yaygın olarak kullanılır12. Bazı çalışmalar odanın 1 / 3'ünü karanlık bölge olarak belirlerken, diğerleri odanın 1 / 2'sini karanlık bölge olarak belirlemiştir. Eski ayar genellikle kaygıyı tespit etmek için kullanılır13. Başlangıçta eşit büyüklükte açık / karanlık odaları seçmiş olsak da, iki göreceli boyutu karşılaştırmadık. Her iki odanın genel boyutunun önemli bir faktör olmadığını söyleyebiliriz, çünkü ilk test kutusu14 sonraki cihazdan15 önemli ölçüde daha büyüktü, ancak sonuçlar temelde aynıydı.

Işıktan kaçınmayı değerlendirmek için bu aydınlık / karanlık testinde iki kritik değişiklik şunlardı: test koşulu ve ışık yoğunluğu (Şekil 1). İlk olarak, fareler keşif sürüşünü azaltmak için açık/karanlık odaya önceden maruz bırakılır16 (Şekil 1A). Ön pozlamaların gerekliliği ve zamanları fare suşlarına ve modellerine bağlıdır. Wildtype C57BL/6J fareler genellikle iki ön pozlama gerektirir10, CD1 fareler için sadece bir ön pozlama yeterlidir17. Bu şekilde, ışıktan kaçınan davranış, bu iki fare suşunda maskelenebilir. İkinci olarak, oda aydınlatması, loş (55 lüks) ile parlak (27.000 lüks) arasında ayarlanabilir bir ışık yoğunluğu aralığı içerecek şekilde uyarlanmıştır; burada 55 lüks, karanlık bulutlu bir günle karşılaştırılabilir ve 27.000 lüks, gölgedeki parlak güneşli bir günle karşılaştırılabilir10. Gerekli ışık yoğunluğunun suş ve genetik modele göre değiştiğini bulduk. Bu nedenle, bireyler öncelikle deneysel paradigmaları için minimum ışık yoğunluğunu değerlendirmelidir.

Işıktan kaçınan bir fenotipi ortaya çıkarabilen tahlildeki bu değişikliklerle bile, yalnızca ışığa bağlı ışıktan kaçınma ile kaygıdan kaynaklanan ışık isteksizliğini ayırt etmek için anksiyete benzeri davranışları test etmek gerekir. Açık alan tahlili, yeni ortamların kendiliğinden araştırılmasına dayanan kaygıyı ölçmenin geleneksel bir yoludur. Açık/karanlık tahlilinden farklıdır, çünkü keşif dürtüsü, korunmasız açık alanlara karşı doğuştan gelen isteksizlikle karşı karşıya kalır. Odanın hem merkezi hem de kenarları ışıktadır, bu nedenle açık alan testi ışıktan bağımsız bir anksiyete testidir. Böylece, aydınlık / karanlık ve açık alan tahlillerinin kombinasyonu, ışıktan kaçınma nedeniyle ışıktan kaçınma ile kaygıdaki genel bir artış arasında ayrım yapmamızı sağlar.

CGRP, vazodilatasyonu, nosiseptifi ve inflamasyonu düzenleyen çok fonksiyonlu bir nöropeptittir18. Periferik ve merkezi sinir sistemlerinde yaygın olarak eksprese edilir. Migren patofizyolojisinde önemli rol oynar18. Bununla birlikte, migrende CGRP etkisinin altında yatan mekanizma belirsizdir. Bu modifiye edilmiş test paradigması ile açık / karanlık ve açık alan tahlillerini kullanarak, periferik 10,16 (Şekil 2) ve merkezi 14,15,16,19 CGRP uygulamasını takiben farelerde ışıktan kaçınma davranışını tanımlayabildik. Nöropeptitlere ek olarak, ışıktan kaçınmada rol oynayan beyin bölgelerinin tanımlanması da migren patofizyolojisinin anlaşılmasında önemlidir. Posterior talamik çekirdekler, ağrı ve ışık işleme için bütünleştirici bir beyin bölgesidir19 ve talamus migren sırasında aktive edilir20. Bu nedenle, bu bölgeye kanalrodopsin-2 (ChR2) veya eYFP içeren adeno ilişkili virüs (AAV) enjekte ederek posterior talamik çekirdekleri hedefledik. Bu optogenetik yaklaşımı bu iki tahlille birleştirerek, arka talamik çekirdeklerdeki ChR2 eksprese eden nöronların optik stimülasyonunun ışıktan kaçınmayı indüklediğini gösterdik19 (Şekil 3). Bu deneyde, bu optogenetik olarak manipüle edilmiş farelerde uyandırılan ışıktan kaçınma üzerindeki dramatik etki göz önüne alındığında, odaya önceden maruz kalma atlandı.

Protokol

Hayvan prosedürleri, Iowa Üniversitesi Hayvan Bakım ve Kullanım Komitesi tarafından onaylanmış ve Ulusal Sağlık Enstitüleri tarafından belirlenen standartlara uygun olarak gerçekleştirilmiştir.

1. Açık / koyu tahlil

  1. Açık/karanlık oda aparatı (bakınız Malzeme Tablosu) kurulumu. Bu bölümdeki tüm ekipmanlar ticari olarak temin edilebilir.
    1. Bir rafa, hazneye kolay erişim ve koyu renkli kesici uç için çekmece içeren ses azaltıcı hücreyi (iç: G x Y x D cinsinden 59,7 x 38 x 35,6 cm) yerleştirin.
    2. DC güç kaynağını ve DC ayarlı bir güç kaynağını ses yalıtımlı kabine bağlayın.
    3. Şeffaf dikişsiz açık alan odacığını (27,31 x 27,31 x 20,32 cm U x G x Y) kabinin çekmecesine yerleştirin.
    4. Siyah, kızılötesi (IR) şeffaf plastik koyu renkli kesici ucu (28,7 X 15 X 20,6 cm U x G x Y) açık alan odasına yerleştirin. Odanın eşit büyüklükte iki bölgeye ayrıldığından emin olun: karanlık bölge ve aydınlık bölge.
    5. Açık alan odasının X, Y ve Z eksenlerindeki üç set 16 ışınlı IR dizisini kablolarla IR USB denetleyicisine bağlayın.
    6. IR USB denetleyicisini bir bilgisayara bağlayın.
    7. Fare konumunu ve etkinliğini kaydedebilen ve toplayabilen izleme yazılımını bilgisayara yükleyin.
    8. Işık paneli kurulumu için, önce ışık yayan diyot (LED) ışık panelini (L x G cinsinden 27,70 x 27,70 cm; 360 LED, gün ışığı dengeli renk, 5600K, 60° sel ışını yayılımı) orijinal muhafazasından çıkarın.
    9. Işık panelini LED sürücü, ısı emici ve güç kaynağı ile monte edin. Birden fazla LED ışık paneli, tek bir ışık paneli kontrolü elde etmek için bir güç kaynağına, ısı emiciye ve LED sürücüsüne bağlanabilir.
    10. 0,53 cm aralıklarla 7 özdeş raftan oluşan özelleştirilmiş bir akrilik platform (U x G x Y'de 29,77 x 27,70 x 8,10 cm) oluşturun (Şekil 1B). Özelleştirilmiş akrilik rafı, odanın üstündeki kabinin içindeki tavana kalıcı olarak yapıştırın.
    11. LED ışık panelini alttaki iki raf arasındaki yuvaya yerleştirin. Işık panelini gerekirse farklı yüksekliklere ayarlayın (Şekil 1B, C) (örneğin, optogenetik fareler kullanılıyorsa). Ayrıntılar Bölüm 3'te tartışılmıştır).
    12. Isı emiciyi, LED sürücüsünü ve güç kaynağını açın. LED sürücüsünün, oda zeminindeki ışık yoğunluğunu ölçerek LED ışık yoğunluğunu belirleyebileceğini ve zeminin eşit şekilde aydınlatıldığını doğrulayın.
  2. Davranışsal test prosedürü
    NOT: Fareler 12 saatlik bir ışık döngüsüne yerleştirilir. Tüm davranışsal deneyler ışık döngüsü sırasında gerçekleştirilir. 10-20 haftalık hem erkekler hem de dişiler de dahil olmak üzere fareler kullanılır. Bu protokolde, naif vahşi tip CD1 ve C57BL / 6J fareleri, açık / karanlık odaya iki ön maruziyet yaşar, ardından tedavi ile maruz kalma ve tedavi sonrası maruz kalma ile maruz kalma görülür. Farelerin iyileşmesine izin vermek için her maruz kalma arasında üç günlük bir aralık vardır (aşağıda açıklandığı gibi Gün 1, 4, 7 ve 10 ve Şekil 1A). Bununla birlikte, CD1 fareleri 2. ön pozlama gerektirmez ve loş ışıkta test edilebilir.
    1. 1. günde (ön işlem 1), açık/koyu tahlil cihazını açın ve ışık yoğunluğunu 27.000 lüks olarak ayarlayın.
    2. İzleme yazılımını açın ve yeni bir protokol ayarlayın. Yeni Protokol ayarında, Süre'yi 30 dakika olarak ayarlayın. Yeni Analiz ayarında, Süreye Göre Veri Kutuları'nı 300 sn olarak ayarlayın.
    3. Yeni Bölge ayarında, Önceden Tanımlanmış Bölgeler'i seçin. 2'yi ve ardından Yatay'ı seçin. Odanın kayıt için yatay olarak iki eşit boyutlu bölgeye bölünüp bölünmediğini kontrol edin.
    4. Testten önce fareleri 1 saat boyunca test odasına alıştırmak. Alışkanlık sırasında, farenin sirkadiyen ritmini bozmamak için odayı açık tutun. Farelerin test odası ortamına tam olarak alışmasını sağlamak için açık/koyu tahlil için tüm ekipmanların açık olduğundan emin olun.
    5. Veri Al'ı seçin. Fare kimliklerini girin. Protokolü başlatın.
    6. Açık/koyu bölmeye ve koyu renkli ek parçaya erişmek için çekmeceyi ses azaltıcı kabinin dışına çekin. Fareyi yavaşça kuyruğun tabanından alın, odanın ışık bölgesine yerleştirin ve çekmeceyi kabinin içine itin. Yazılımın fareyi hemen algıladığından ve etkinliği kaydetmeye başladığından emin olun.
    7. Kaydın 30 dakika sonra otomatik olarak durmasını bekleyin. Fareyi ev kafesine geri döndürün.
    8. Önceki farenin bıraktığı koku alma ipuçlarını ortadan kaldırmak için% 55.0 izopropil alkol,% 0.25 alkil C12-18 dimetil etilbenzil amonyum ve% 0.25 alkil C12-18 dimetil benzil amonyum klorür içeren% 0.25 alkil C12-18 dimetil benzil amonyum klorür içeren alkol-koku mikrop öldürücü tek kullanımlık mendiller kullanarak odayı ve koyu renkli eki temizleyin.
    9. 4. günde (ön tedavi 2), 1.2.1 ila 1.2.8 arasındaki adımları tekrarlayın.
    10. 7. günde (tedavi günü), adım 1.2.1 ve 1.2.4'ü tekrarlayın. Alışkanlıktan sonra, CGRP uygulayın (0.1 mg / kg, fare vücut ağırlığına göre 10 μl / g, intraperitoneal enjeksiyon (yani )), farenin başını öne doğru eğin ve sağ alt kadrana enjekte edin. Fareyi ev kafesine geri getirin.
    11. 30 dakika sonra, protokolü başlatın ve fareyi 1.2.5 ila 1.2.7 arasındaki adımlarda belirtildiği gibi açık/karanlık odada çalıştırın. Enjeksiyonlardan sonra ev kafeslerindeki iyileşme süresi, tedaviye bağlı olarak kısaltılabilir veya uzatılabilir21.
    12. Odayı ve koyu renkli kesici ucu adım 1.2.8'de açıklandığı şekilde temizleyin.
    13. 10. günde (tedavi sonrası gün), 1.2.1 ila 1.2.8 arasındaki adımları tekrarlayın. Deneme, açık alan testine başlamadan önce adım 1.2.13'te duraklatılabilir.

2. Açık alan tahlili

  1. Aparat kurulumu
    1. Açık alan odası kurulumu: Karanlık kesici ucu kullanmadan açık/koyu tahlilde kullanılan aynı ses azaltıcı hücreyi ve açık alan odacığını kullanın.
    2. Işık paneli kurulumu: Açık/koyu testinde kullanılan ayarların aynısını kullanın. Işık yoğunluğunun açık/koyu testinde kullanılanla aynı olduğundan emin olun.
  2. Davranışsal test prosedürü
    1. Aparatı açın. Işık yoğunluğunu 27.000 lüks olarak ayarlayın.
    2. İzleme yazılımını açın.
    3. Yeni Bölge ayarları dışında açık/koyu tahlilinde kullanılanla aynı şekilde yeni bir protokol oluşturun. Yeni Bölge ayarlarında 1'i ve ardından Orta'yı seçin. Çevresini çevreden 3,97 cm, merkezi ise 19,05 cm × 19,05 cm olarak ayarlayın.
    4. Fareleri adım 1.2.4'te açıklandığı gibi test odasına alıştırmak.
    5. CGRP'yi (fare vücut ağırlığına göre 0,1 mg/kg, 10 μl/g, yani farenin başını öne eğerek sağ alt kadrana enjekte ederek uygulayın. Fareyi ev kafesine geri getirin.
    6. 30 dakika sonra protokolü başlatın. Çekmeceyi sesi azaltan kabinin dışına çekin ve fareyi yavaşça açık alan odasının ortasına yerleştirin. Çekmeceyi kabinin içine itin.
    7. Davranışı 30 dakika boyunca izleyin. Sonra fareleri ev kafeslerine geri döndürün.
    8. Aparatı adım 1.2.8'de açıklandığı gibi temizleyin.

3. Optogenetik fareler için modifiye edilmiş açık / karanlık testi

  1. Aparat kurulumu
    1. Koyu renkli kesici uçta iki değişiklik yapın.
      1. Koyu renkli kesici ucun açıklığını 5,08 x 5,08 cm (G x Y) olarak değiştirin ve üst kısım ile koyu renkli kesici ucun açıklığı arasında 0,95 x 10,16 cm (G X Y) boyutunda küçük bir yarık (Şekil 1D sol üstte).
        NOT: Bu değişiklik, fare kafasındaki fiber optik kanül yama kablosuna takıldığında farenin karanlık bölgeye zorlanmadan gitmesini sağlar.
      2. Koyu renkli kesici ucun üst kısmını açık alan üzerinde üçgen bir sundurma olarak genişletin (H=6,5 cm) (Şekil 1D sağ üst ve sol alt). Sundurmadan dairesel bir delik (D = 1,7 cm) kesin ve lazeri ve fiber optik yama kablolarını birbirine bağlayan döner eklemi yerleştirmek ve stabilize etmek için deliğe bir tutucu yerleştirin (Şekil 1D sol üst ve sol alt).
        NOT: Değişiklikler, karanlık bölgenin zeminine ulaşan ışık yoğunluğunda küçük bir değişikliğe neden olur (modifikasyonlarla 17 lux ve modifikasyonsuz 14 lux, karanlık bölgenin sağ arka köşesinde 27.000 lux'ün altında ölçülür).
    2. Döner bağlantıyı, koyu kesici uç üzerindeki tutucuya yerleştirin.
    3. 30,5 cm'lik fiber optik yama kablosunu döner bağlantıya bağlayın. Döner bağlantının düzgün bir şekilde dönebildiğini onaylayın, böylece fare odadan geçerken yama kablosu zorlanmadan dönebilir.
    4. Kurulumun geri kalanı için, bölüm 1'de (açık/koyu tahlil) kullanılanla aynı cihaz kurulumunu kullanın.
  2. Davranışsal test prosedürü
    NOT: Vahşi tip farelerin aksine, optogenetik fareler ön maruziyet almaz (ön tedavi 1 ve 2).
    1. Test gününde, yama kablosunu bağlamak için yer açmak üzere LED ışık panelini ikinci en düşük yuvaya (kamberin zemininden 28,23 cm) yerleştirin. Açık/koyu tahlil aparatını açın ve ışık yoğunluğunu 55 lüks olarak ayarlayın.
    2. Adım 3.2.3'teki lazer stimülasyon protokolüyle uyumlu olması için Yeni Analiz ayarında Süreye Göre Veri Kutuları'nın 60 sn'ye ayarlanması dışında, 1.2.2 ve 1.2.3'teki protokol ayarlarının aynısını kullanın.
    3. Lazer güç düğmesini açın. Lazer darbe kontrol cihazını 1 dakika boyunca uyaracak şekilde ayarlayın, ardından 30 dakika boyunca uyarılma olmadan 1 dakika bekleyin.
    4. Testten önce fareleri test odasına ışık açıkken 1 saat boyunca alışkanlık haline getirin.
    5. Protokolü başlatın. Açık/koyu renkli odaya ve koyu renkli kesici uca erişmek için çekmeceyi ses azaltıcı kabinin dışına çekin.
    6. Fareyi nazikçe kısıtlayın ve fare kafasındaki optik-fiber kanülü bir çiftleşme manşonu aracılığıyla fiber optik yama kablosuna bağlayın (Şekil 1D sağ altta). Fareyi yavaşça ışık bölgesine yerleştirin ve çekmeceyi kabinin içine itin. Protokolün fare davranışını otomatik olarak kaydetmeye başlayacağından emin olun.
    7. 1 dakikada, darbe kontrol cihazını açın ve ardından arıza emniyetli anahtarı AÇIK konuma getirin. Hedeflenen beyin bölgesinin lazer stimülasyonunun her iki dakikada bir gerçekleştiğinden emin olun.
    8. Protokol otomatik olarak durduğunda 30 dakika sonra, arıza emniyetli anahtarı KAPALI konuma getirin. Ardından nabız kontrol cihazını kapatın.
    9. Fareyi ve fiber optik yama kablosunu ayırın. Fareyi ev kafesine geri getirin.
    10. Odayı ve koyu renkli kesici ucu adım 1.2.8'de açıklandığı şekilde temizleyin.

4. Optogenetik fareler için modifiye açık alan testi

  1. Aparat kurulumu
    1. Bir stand ve kelepçe kullanarak odanın üzerindeki döner eklemi stabilize edin (Şekil 1E).
    2. Fiber optik yama kablosunu döner bağlantıya 50 cm uzunluğunda bağlayın. Döner bağlantının düzgün bir şekilde dönüp dönemediğini kontrol edin.
    3. Döner mafsalı stand üzerinde uygun yüksekliğe ayarlayın: fiber optik yama kablosunun yalnızca odanın her köşesine ulaşabildiğinden emin olun, bu da fare hareketiyle herhangi bir paraziti önlemeye yardımcı olur.
    4. Kurulumun geri kalanı için, bölüm 1'de (açık/koyu tahlil) kullanılanla aynı aparat kurulumunu kullanın, ancak koyu kesici uç olmadan.
  2. Davranışsal test prosedürü
    1. Açık/koyu tahlil aparatını açın ve ışık yoğunluğunu 55 lüks olarak ayarlayın.
    2. Yeni Bölge ayarları dışında, değiştirilmiş açık/koyu tahlilinde (bölüm 3) kullanılanla aynı protokol kurulumunu kullanın. Yeni Bölge ayarlarında Ortala'ya göre takip eden 1 simgesini seçin. Çevresini çevreden 3,97 cm, merkezi ise 19,05 cm × 19,05 cm olarak ayarlayın.
    3. Lazer güç düğmesini açın. Lazer darbe kontrol cihazını 1 dakika boyunca uyaracak şekilde ayarlayın, ardından 30 dakikadan fazla stimülasyon olmadan 1 dakika bekleyin.
    4. Adım 3.2.6'daki iki değişiklik dışında, alışkanlık ve testin geri kalanını adım 3.2.4 ila 3.2.10'da açıklandığı gibi gerçekleştirin: fareyi ışık bölgesi yerine odanın ortasına yavaşça yerleştirin; farenin kafasına bağlanan yama kablosu nedeniyle çekmeceyi kabinin dışında tutun.

Sonuçlar

Bu davranışsal test paradigması, ışıktan kaçınan davranışı test etmek için tasarlanmıştır. Hedeflenen bir nöronal popülasyonun uyarılması sırasında gerçek zamanlı olarak ışıktan kaçınmayı araştırmak için hem naif vahşi tip fareler hem de optogenetik fareler kullanılarak gerçekleştirilebilir.

Bu prosedür, CD1 ve C57BL / 6J farelerde periferik CGRP tedavisinin 10,16 ve C57BL / 6J farelerde19 posterior...

Tartışmalar

Aydınlık / karanlık testi, kaygı benzeri davranışları değerlendirmek için yaygın olarak kullanılır12. Tahlil, farelerin ışığa karşı doğuştan gelen isteksizliğine ve yeni bir ortama (ışık bölgesi) yerleştirildiğinde keşfetme dürtülerine dayanır. Bununla birlikte, burada bildirdiğimiz gibi, bu tahlil aynı zamanda ışıktan kaçınma davranışını değerlendirmek için de kullanılabilir.

Testten önce ön maruziyetlerin sayısını ve g...

Açıklamalar

Yazarların bildirecekleri herhangi bir çıkar çatışması yoktur.

Teşekkürler

Bu çalışma NIH NS R01 NS075599 ve RF1 NS113839'dan gelen hibelerle desteklenmiştir. İçerikler VA veya Amerika Birleşik Devletleri Hükümeti'nin görüşlerini temsil etmemektedir.

Malzemeler

NameCompanyCatalog NumberComments
Activity monitorMed Assoc. IncSoftware tracking mouse behavior
Customized acrylic shelfFor adjusting the height of the LED panel
Dark box insertMed Assoc. IncENV-511
DC power supplyMed Assoc. IncSG-500T
DC regulated power supplyMed Assoc. IncSG-506
Fiber-optic cannulaDoricMFC_200/ 240-0.22_4.5mm_ZF1.25_FLT
Germicidal disposable wipesSani-ClothSKU # Q55172
Heat SinkWakefield490-6KConnecting to LED panel
IR controller power cableMed Assoc. IncSG-520USB-1
IR USB controllerMed Assoc. IncENV-520USB
Mating sleeveDoricSLEEVE_ZR_1.25
Modified LED light panelGenaray SpectroSP-E-360DDaylight-balanced color (5600K)
Power supplyMEAN WELL USASP-320-12Connecting to LED panel
Seamless open field chamberMed Assoc. IncENV-510S
Sound-attenuating cubicleMed Assoc. IncENV-022MD-027
Stand and clamp
Three 16-beam IR arraysMed Assoc. IncENV-256

Referanslar

  1. Loder, S., Sheikh, H. U., Loder, E. The prevalence, burden, and treatment of severe, frequent, and migraine headaches in US minority populations: statistics from National Survey studies. Headache. 55 (2), 214-228 (2015).
  2. Collaborators, G. B. D. H. Global, regional, and national burden of migraine and tension-type headache, 1990-2016: a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2016. Lancet Neurology. 17 (11), 954-976 (2018).
  3. GBD 2017 Disease and Injury Incidence and Prevalence Collaborators. Global, regional, and national incidence, prevalence, and years lived with disability for 354 diseases and injuries for 195 countries and territories, 1990-2017: a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2017. Lancet. 392 (10159), 1789-1858 (2018).
  4. international headache society. Headache classification committee of the international headache society (IHS). The international classification of headache disorders, 3rd edition. Cephalalgia. 38 (1), 1 (2018).
  5. Edvinsson, L., Haanes, K. A., Warfvinge, K., Krause, D. N. CGRP as the target of new migraine therapies - successful translation from bench to clinic. Nature Reviews Neurology. 14 (6), 338-350 (2018).
  6. Rapoport, A. M., McAllister, P. The headache pipeline: Excitement and uncertainty. Headache. 60 (1), 190-199 (2020).
  7. Maasumi, K., Michael, R. L., Rapoport, A. M. CGRP and Migraine: The role of blocking calcitonin gene-related peptide ligand and receptor in the management of Migraine. Drugs. 78 (9), 913-928 (2018).
  8. Caronna, E., Starling, A. J. Update on calcitonin gene-related peptide antagonism in the treatment of migraine. Neurologic Clinics. 39 (1), 1-19 (2021).
  9. Eftekhari, S., Edvinsson, L. Possible sites of action of the new calcitonin gene-related peptide receptor antagonists. Therapeutic Advances in Neurological Disorders. 3 (6), 369-378 (2010).
  10. Mason, B. N., et al. Induction of migraine-like photophobic behavior in mice by both peripheral and central cgrp mechanisms. Journal of Neuroscience. 37 (1), 204-216 (2017).
  11. Russell, M. B., Rasmussen, B. K., Fenger, K., Olesen, J. Migraine without aura and migraine with aura are distinct clinical entities: A study of four hundred and eighty-four male and female migraineurs from the general population. Cephalalgia. 16 (4), 239-245 (1996).
  12. Crawley, J. N. Exploratory behavior models of anxiety in mice. Neuroscience and Biobehavioral Reviews. 9 (1), 37-44 (1985).
  13. Crawley, J., Goodwin, F. K. Preliminary report of a simple animal behavior model for the anxiolytic effects of benzodiazepines. Pharmacology, Biochemistry and Behavior. 13 (2), 167-170 (1980).
  14. Recober, A., et al. Role of calcitonin gene-related peptide in light-aversive behavior: implications for migraine. Journal of Neuroscience. 29 (27), 8798-8804 (2009).
  15. Recober, A., Kaiser, E. A., Kuburas, A., Russo, A. F. Induction of multiple photophobic behaviors in a transgenic mouse sensitized to CGRP. Neuropharmacology. 58 (1), 156-165 (2010).
  16. Kaiser, E. A., Kuburas, A., Recober, A., Russo, A. F. Modulation of CGRP-induced light aversion in wild-type mice by a 5-HT(1B/D) agonist. Journal of Neuroscience. 32 (44), 15439-15449 (2012).
  17. Kuburas, A., et al. PACAP induces light aversion in mice by an inheritable mechanism independent of CGRP. Journal of Neuroscience. , (2021).
  18. Russo, A. F. Calcitonin gene-related peptide (CGRP): a new target for migraine. Annual Review of Pharmacology and Toxicology. 55, 533-552 (2015).
  19. Sowers, L. P., et al. Stimulation of Posterior Thalamic Nuclei Induces Photophobic Behavior in Mice. Headache. 60 (9), 1961-1981 (2020).
  20. Afridi, S. K., et al. A positron emission tomographic study in spontaneous migraine. Archives of Neurology. 62 (8), 1270-1275 (2005).
  21. Mason, B. N., et al. Vascular actions of peripheral CGRP in migraine-like photophobia in mice. Cephalalgia. 40 (14), 1585-1604 (2020).
  22. Guo, S., Vollesen, A. L. H., Olesen, J., Ashina, M. Premonitory and nonheadache symptoms induced by CGRP and PACAP38 in patients with migraine. Pain. 157 (12), 2773-2781 (2016).
  23. Christensen, C. E., et al. Migraine induction with calcitonin gene-related peptide in patients from erenumab trials. Journal of Headache and Pain. 19 (1), 105 (2018).
  24. Younis, S., et al. Investigation of distinct molecular pathways in migraine induction using calcitonin gene-related peptide and sildenafil. Cephalalgia. 39 (14), 1776-1788 (2019).
  25. Asghar, M. S., et al. Evidence for a vascular factor in migraine. Annals of Neurology. 69 (4), 635-645 (2011).
  26. Ueno, H., et al. Effects of repetitive gentle handling of male C57BL/6NCrl mice on comparative behavioural test results. Scientific Reports. 10 (1), 3509 (2020).
  27. Campos, A. C., Fogaca, M. V., Aguiar, D. C., Guimaraes, F. S. Animal models of anxiety disorders and stress. Revista Brasileira De Psiquiatria. 35, 101-111 (2013).
  28. Kuburas, A., Thompson, S., Artemyev, N. O., Kardon, R. H., Russo, A. F. Photophobia and abnormally sustained pupil responses in a mouse model of bradyopsia. Investigative Ophthalmology and Visual Science. 55 (10), 6878-6885 (2014).
  29. Goadsby, P. J., Edvinsson, L., Ekman, R. Vasoactive peptide release in the extracerebral circulation of humans during migraine headache. Annals of Neurology. 28 (2), 183-187 (1990).
  30. Lassen, L. H., et al. CGRP may play a causative role in migraine. Cephalalgia. 22 (1), 54-61 (2002).
  31. Cernuda-Morollon, E., et al. Interictal increase of CGRP levels in peripheral blood as a biomarker for chronic migraine. Neurology. 81 (14), 1191-1196 (2013).
  32. Chanda, M. L., et al. Behavioral evidence for photophobia and stress-related ipsilateral head pain in transgenic Cacna1a mutant mice. Pain. 154 (8), 1254-1262 (2013).
  33. Mahmoudi, J., et al. Cerebrolysin attenuates hyperalgesia, photophobia, and neuroinflammation in a nitroglycerin-induced migraine model in rats. Brain Research Bulletin. 140, 197-204 (2018).
  34. Farajdokht, F., Babri, S., Karimi, P., Mohaddes, G. Ghrelin attenuates hyperalgesia and light aversion-induced by nitroglycerin in male rats. Neuroscience Letters. 630, 30-37 (2016).
  35. Jacob, W., et al. Endocannabinoids render exploratory behaviour largely independent of the test aversiveness: Role of glutamatergic transmission. Genes, Brain, and Behavior. 8 (7), 685-698 (2009).
  36. Thiels, E., Hoffman, E. K., Gorin, M. B. A reliable behavioral assay for the assessment of sustained photophobia in mice. Current Eye Research. 33 (5), 483-491 (2008).
  37. Ramachandran, R., et al. Role of Toll-like receptor 4 signaling in mast cell-mediated migraine pain pathway. Molecular Pain. 15, 1744806919867842 (2019).
  38. Marek, V., et al. Implication of Melanopsin and Trigeminal Neural Pathways in Blue Light Photosensitivity in vivo. Frontiers in Neuroscience. 13, 497 (2019).
  39. Christensen, S. L. T., Petersen, S., Sorensen, D. B., Olesena, J., Jansen-Olesen, I. Infusion of low dose glyceryl trinitrate has no consistent effect on burrowing behavior, running wheel activity and light sensitivity in female rats. Journal of Pharmacological and Toxicological Methods. 80, 43-50 (2016).
  40. De Vera Mudry, M. C., Kronenberg, S., Komatsu, S., Aguirre, G. D. Blinded by the light: retinal phototoxicity in the context of safety studies. Toxicologic Pathology. 41 (6), 813-825 (2013).
  41. White, D. A., Fritz, J. J., Hauswirth, W. W., Kaushal, S., Lewin, A. S. Increased sensitivity to light-induced damage in a mouse model of autosomal dominant retinal disease. Investigative Ophthalmology and Visual Science. 48 (5), 1942-1951 (2007).
  42. Song, D., et al. Retinal pre-conditioning by CD59a knockout protects against light-induced photoreceptor degeneration. PloS One. 11 (11), 0166348 (2016).
  43. Matynia, A., et al. Light aversion and corneal mechanical sensitivity are altered by intrinscally photosensitive retinal ganglion cells in a mouse model of corneal surface damage. Experimental Eye Research. 137, 57-62 (2015).

Yeniden Basımlar ve İzinler

Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi

Izin talebi

Daha Fazla Makale Keşfet

DavranSay 174

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Gizlilik

Kullanım Şartları

İlkeler

Bize Ulaşın

KÜTÜPHANEYE TAVSİYE ET

JoVE HABER BÜLTENLERİ

Araştırma

Eğitim

Yazarlar

Kütüphaneciler

JoVE Hakkında

Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır