Name: using the activity-based anorexia rodent model to study the neurobiological basis of anorexia nervosa
Uploaded: 2015-10-22T14:00:00
Duration: 7 min 46 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Using the Activity-based Anorexia Rodent Model to Study the Neurobiological Basis of Anorexia Nervosa at JoVE.com

Dette arbejde blev støttet af Klarman Foundation Grant Program i spiseforstyrrelser forskning til CA; National Institutes for Health Tilskud R21MH091445-01 til CA, R21MH105846 til CA, R01NS066019-01A1 til CA, R01NS047557-07A1 til CA, NEI Core Grant EY13079 til CA, R25GM097634-01 til CA, UL1 TR000038 fra National Center for Advancement of Translationel videnskab til TGC, NYU Research Challenge Fund til CA; og Fulbright Tilskud til yw C.

Alle procedurer, der er beskrevet i denne protokol er i overensstemmelse med de institutionelle Animal Care og brug Udvalg for New York University (Animal Welfare Assurance # A3317-01). BEMÆRK: Denne protokol er optimeret til unge C57BL / 6-mus. Dyrene blev holdt i et anlæg, der opretholder RT ved 72 ° ± 2 ° og rumfugtighed på 50% ± 10%. Værelse lys tændt fra 07:00 til 07:00 dagligt. 1. Udarbejdelse af bure med Running Wheels <ol><li> Opsæt computeren og USB-interface hub i et sikkert område af dyret bedriftens rum, væk fra rindende vand og mund trafik, men tæt nok til buret rack til at være inden for trådløs rækkevidde på senderne. Sørg for, at computeren og USB-interface Hub både modtage strøm fra en stikkontakt, og USB-interface Hub sluttes til computeren via et USB-kabel. Brug en strømforsyning backup enhed til magten både computeren og USB-hub. </li><li> Tilslut computeren to USB-interface Hub med USB-kablet, der følger med løbehjul udstyr. </li><li> Starte computeren og start løbehjul softwaren ved at dobbeltklikke på ikonet. </li><li> Installer tre AAA-batterier i bunden af ​​hver af de kørende hjul, og bekræft, at hjulet Manager software har erkendt senderen. Liste hvert hjul i programvinduet under overskriften &quot;Wheel sensorer.&quot; </li><li> Opsætning konfigurationen af ​​købet af data i henhold til de særlige specifikationer af forsøget. </li><li> Forbered et bur for hver mus emne med strøelse, nestlets, fri adgang til vand og en kørende hjul. Typisk 8 mus anvendt pr eksperiment til neuroanatomi studier. Det kan være nødvendigt flere mus til adfærdsmæssige undersøgelser for at sikre tilstrækkelig statistisk styrke. </li><li> Sørg for, at løbehjul er i stand til at bevæge sig frit uden at røre nogen af ​​buret vægge, madkurv eller bur toppen. Spin hvert hjul et par gange og bekræfter, at tHan software opdaterer hjulet tæller for hvert hjul. </li></ol> 2. Akklimatisering Phase <ol><li> Placer hver mus emne (kvindelig C57BL / 6 mus, alder P36) individuelt i et bur med en kørende hjul. </li><li> Tilføj en forud afvejet mængde tørfoder (ca. 100 g) til fødevarer tragten, og placere en forvejet fuld beholder (ca. 50 g), i vådfoder i buret. </li><li> I programvinduet, begynder erhvervelsen og data hjul aktivitet datalagring ved at vælge &quot;Start Acquisition&quot; i menuen Filer. Vælg den mappe, som dataene skal gemmes. Softwaren registrerer omdrejninger af hjulet kontinuerligt indtil forsøget stoppes manuelt. </li><li> Dyret, vådfoder og tørfoder afvejes hver dag på det tidspunkt, lysene er slukket i rummet. Refill tørfoder hvis vægten falder til under 50 g, og erstatte den våde mad beholder, hvis maden tørrer ud eller bliver snavset med strøelse. Manuelt registrere wheel tæller hver dag på dette tidspunkt så godt, i tilfælde af tab af de digitale data. </li></ol> 3. Fra Food Begrænsning <ol><li> Fjern alle våd og tørfoder fra buret ved middagstid (eller 7 timer før Værelset lys er planlagt til at slukke) på den første dag af fødevarer begrænsning. </li><li> På samme dag, ved begyndelsen af ​​den mørke cyklus, registrerer vægten af ​​dyret og hjulet tæller. Placere en forhånds-afvejet mængde tørfoder (ca. 50 g) i maden tragt og en forud afvejet mængde vådfoder (ca. 5 g) i bur i en vejebåd. </li><li> Forbered en frisk bur med sengetøj og nestlets for hvert dyr. </li><li> Efter 2 timer, overføre kørende hjul på den forberedte frisk bur. Dette bur ændring sikrer, at dyret forbliver maden begrænset indtil næste fodring tid, hvis nogle fødevarer krummer er faldet eller er blevet hamstret i strøelse. For at reducere stress af buret ændre, tilføje to håndfulde (ca. 500 ml) af den snavsedestrøelse fra den gamle bur, og flytte dyret ind i det nye bur. </li><li> Man noterer vægten af ​​den resterende våd og tørfoder til bestemmelse af mængden af ​​fødevarer, der blev spist. Optag hjulet tælle ved udgangen af ​​fødevaren adgang periode. </li></ol> 4. Overvågning Dyresundhed under Food Begrænsning <ol><li> Hver dag, ved begyndelsen af ​​den mørke cyklus, registrerer vægten af ​​dyret og hjulet tæller. Placere en forhånds-afvejet mængde tør og våd fødevarer til buret. </li><li> Hvis et dyrs kropsvægt falder til under 75% af deres oprindelige kropsvægt før mad begrænsning, fjerne dem fra eksperimentet. BEMÆRK: Andre tegn på overdreven sult omfatter en krum arbejdsstillinger og manglende evne til at bevæge sig rundt i buret. Dyret kan være koldt at røre ved og undlader at spise i løbet af 2 timer af fødevarer adgang. </li><li> Forbered en frisk bur med sengetøj og nestlets for hvert dyr. </li><li> Efter 2 timer, overføre kørende hjul på den forberedte frisk bur. Tilføj two håndfulde (ca. 500 ml) af den snavsede sengetøj fra den gamle bur og flytte dyret ind i det nye bur. </li><li> Man noterer vægten af ​​den resterende våd og tørfoder til bestemmelse af mængden af ​​fødevarer, der blev spist. Optag hjulet tælle ved udgangen af ​​fødevaren adgang periode. </li></ol> 5. Afslutning af eksperimentet <ol><li> Efter tre dages mad begrænsning, afslutte ABA eksperiment. Aflive dyret til indsamling af hjernevæv, eller at dyrene kan komme sig, før de undergik yderligere adfærdsmæssige test. </li><li> Klik på &quot;Afslut Acquisition&quot; under menuen Filer i programvinduet. </li><li> Fjern de løbende hjul fra burene, og tag batterierne ud af akselafstand. </li><li> Hvis lade dyrene at komme sig, returnere en pre-afvejet mængde tørfoder til maden tragt og lade dyrene ad libitum adgang til mad under opsving. </li></ol> 6. Dataanalyse <ol><li> Gem enll hjul data for eksperimentet i en .wls fil i den valgte ved forsøgets start bibliotek. </li><li> Eksportere data til et regneark ved at vælge &quot;Export&quot; i menuen Filer. Vælg de ønskede .wls filerne i &quot;Source datafil&quot; valgmulighed. Vælg dato og tidspunkt starten og slutningen, og vælg hvert hjul sensor til eksport på listen Wheel sensorer. </li></ol>

<ol>
	<li>Arcelus, J., Mitchell, A. J., Wales, J., Nielsen, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mortality+rates+in+patients+with+anorexia+nervosa+and+other+eating+disorders.+A+meta-analysis+of+36+studies.">Mortality rates in patients with anorexia nervosa and other eating disorders. A meta-analysis of 36 studies.</a> Archives of general psychiatry. 68, 724-731 (2011).</li><li>Hall, J. F., Hanford, P. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Activity+as+a+function+of+a+restricted+feeding+schedule.">Activity as a function of a restricted feeding schedule.</a> Journal of comparative and physiological psychology. 47, 362-363 (1954).</li><li>Routtenberg, A., Kuznesof, A. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Self-starvation+of+rats+living+in+activity+wheels+on+a+restricted+feeding+schedule.">Self-starvation of rats living in activity wheels on a restricted feeding schedule.</a> Journal of comparative and physiological psychology. 64, 414-421 (1967).</li><li>Aoki, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Adolescent+female+rats+exhibiting+activity-based+anorexia+express+elevated+levels+of+GABA(A)+receptor+alpha4+and+delta+subunits+at+the+plasma+membrane+of+hippocampal+CA1+spines.">Adolescent female rats exhibiting activity-based anorexia express elevated levels of GABA(A) receptor alpha4 and delta subunits at the plasma membrane of hippocampal CA1 spines.</a> Synapse. 66, 391-407 (2012).</li><li>Adan, R. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neurobiology+driving+hyperactivity+in+activity-based+anorexia.">Neurobiology driving hyperactivity in activity-based anorexia.</a> Current topics in behavioral neurosciences. 6, 229-250 (2011).</li><li>Gutierrez, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+rat+in+the+labyrinth+of+anorexia+nervosa:+contributions+of+the+activity-based+anorexia+rodent+model+to+the+understanding+of+anorexia+nervosa.">A rat in the labyrinth of anorexia nervosa: contributions of the activity-based anorexia rodent model to the understanding of anorexia nervosa.</a> The International journal of eating disorders. 46, 289-301 (2013).</li><li>Hillebrand, J. J., de Rijke, C. E., Brakkee, J. H., Kas, M. J., Adan, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Voluntary+access+to+a+warm+plate+reduces+hyperactivity+in+activity-based+anorexia.">Voluntary access to a warm plate reduces hyperactivity in activity-based anorexia.</a> Physiology and behavior. 85, 151-157 (2005).</li><li>Hebebrand, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hyperactivity+in+patients+with+anorexia+nervosa+and+in+semistarved+rats:+evidence+for+a+pivotal+role+of+hypoleptinemia.">Hyperactivity in patients with anorexia nervosa and in semistarved rats: evidence for a pivotal role of hypoleptinemia.</a> Physiology and behavior. 79, 25-37 (2003).</li><li>Gelegen, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Difference+in+susceptibility+to+activity-based+anorexia+in+two+inbred+strains+of+mice.">Difference in susceptibility to activity-based anorexia in two inbred strains of mice.</a> European neuropsychopharmacology : the journal of the European College of Neuropsychopharmacology. 17, 199-205 (2007).</li><li>Wable, G. S., Min, J. Y., Chen, Y. W., Aoki, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Anxiety+is+correlated+with+running+in+adolescent+female+mice+undergoing+activity-based+anorexia.">Anxiety is correlated with running in adolescent female mice undergoing activity-based anorexia.</a> Behavioral neuroscience. , (2014).</li><li>Carrera, O., Gutierrez, E., Boakes, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Early+handling+reduces+vulnerability+of+rats+to+activity-based+anorexia.">Early handling reduces vulnerability of rats to activity-based anorexia.</a> Developmental psychobiology. 48, 520-527 (2006).</li><li>Armstrong-Esther, C. A., Lacey, J. H., Crisp, A. H., Bryant, T. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+investigation+of+the+immune+response+of+patients+suffering+from+anorexia+nervosa.">An investigation of the immune response of patients suffering from anorexia nervosa.</a> Postgraduate medical journal. 54, 395-399 (1978).</li><li>Klenotich, S. J., Dulawa, S. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+activity-based+anorexia+mouse+model.">The activity-based anorexia mouse model.</a> Methods in molecular biology. 829, 377-393 (2012).</li><li>Casper, R. C., Sullivan, E. L., Tecott, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Relevance+of+animal+models+to+human+eating+disorders+and+obesity.">Relevance of animal models to human eating disorders and obesity.</a> Psychopharmacology. 199, 313-329 (2008).</li><li>Carrera, O., Fraga, A., Pellon, R., Gutierrez, E., Crawley, J. a. c. q. u. e. l. i. n. e. . N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rodent+model+of+activity-based+anorexia.">Rodent model of activity-based anorexia.</a> Current protocols in neuroscience. 67, 41-49 (2014).</li><li>Chowdhury, T. G., Wable, G. S., Sabaliauskas, N. A., Aoki, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Adolescent+female+C57BL/6+mice+with+vulnerability+to+activity-based+anorexia+exhibit+weak+inhibitory+input+onto+hippocampal+CA1+pyramidal+cells.">Adolescent female C57BL/6 mice with vulnerability to activity-based anorexia exhibit weak inhibitory input onto hippocampal CA1 pyramidal cells.</a> Neuroscience. 241, 250-267 (2013).</li><li>Wable, G. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Excitatory+synapses+on+dendritic+shafts+of+the+caudal+basal+amygdala+exhibit+elevated+levels+of+GABAA+receptor+alpha4+subunits+following+the+induction+of+activity-based+anorexia.">Excitatory synapses on dendritic shafts of the caudal basal amygdala exhibit elevated levels of GABAA receptor alpha4 subunits following the induction of activity-based anorexia.</a> Synapse. 68, 1-15 (2014).</li><li>Chowdhury, T. G., Barbarich-Marsteller, N. C., Chan, T. E., Aoki, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Activity-based+anorexia+has+differential+effects+on+apical+dendritic+branching+in+dorsal+and+ventral+hippocampal+CA1.">Activity-based anorexia has differential effects on apical dendritic branching in dorsal and ventral hippocampal CA1.</a> Brain structure and function. , (2013).</li><li>Chowdhury, T. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Activity-based+anorexia+during+adolescence+disrupts+normal+development+of+the+CA1+pyramidal+cells+in+the+ventral+hippocampus+of+female+rats.">Activity-based anorexia during adolescence disrupts normal development of the CA1 pyramidal cells in the ventral hippocampus of female rats.</a> Hippocampus. , (2014).</li><li>Klenotich, S. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Olanzapine,+but+not+fluoxetine,+treatment+increases+survival+in+activity-based+anorexia+in+mice.">Olanzapine, but not fluoxetine, treatment increases survival in activity-based anorexia in mice.</a> Neuropsychopharmacology : official publication of the American College of Neuropsychopharmacology. 37, 1620-1631 (2012).</li><li>Altemus, M., Glowa, J. R., Galliven, E., Leong, Y. M., Murphy, D. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+serotonergic+agents+on+food-restriction-induced+hyperactivity.">Effects of serotonergic agents on food-restriction-induced hyperactivity.</a> Pharmacology, biochemistry, and behavior. 53, 123-131 (1996).</li><li>Atchley, D. P., Eckel, L. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Treatment+with+8-OH-DPAT+attenuates+the+weight+loss+associated+with+activity-based+anorexia+in+female+rats.">Treatment with 8-OH-DPAT attenuates the weight loss associated with activity-based anorexia in female rats.</a> Pharmacology, biochemistry, and behavior. 83, 547-553 (2006).</li><li>Verhagen, L. A., Luijendijk, M. C., Hillebrand, J. J., Adan, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dopamine+antagonism+inhibits+anorectic+behavior+in+an+animal+model+for+anorexia+nervosa.">Dopamine antagonism inhibits anorectic behavior in an animal model for anorexia nervosa.</a> European neuropsychopharmacology : the journal of the European College of Neuropsychopharmacology. 19, 153-160 (2009).</li><li>Verty, A. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+cannabinoid+receptor+agonist+THC+attenuates+weight+loss+in+a+rodent+model+of+activity-based+anorexia.">The cannabinoid receptor agonist THC attenuates weight loss in a rodent model of activity-based anorexia.</a> Neuropsychopharmacology : official publication of the American College of Neuropsychopharmacology. 36, 1349-1358 (2011).</li><li>Aoki, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=alpha4betadelta-GABAARs+in+the+hippocampal+CA1+as+a+biomarker+for+resilience+to+activity-based+anorexia.">alpha4betadelta-GABAARs in the hippocampal CA1 as a biomarker for resilience to activity-based anorexia.</a> Neuroscience. 265, 108-123 (2014).</li><li>Stranahan, A. M., Khalil, D., Gould, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Social+isolation+delays+the+positive+effects+of+running+on+adult+neurogenesis.">Social isolation delays the positive effects of running on adult neurogenesis.</a> Nature. 9, 526-533 (2006).</li><li>Wu, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rethinking+food+anticipatory+activity+in+the+activity-based+anorexia+rat+model.">Rethinking food anticipatory activity in the activity-based anorexia rat model.</a> Scientific reports. 4, 3929 (2014).</li><li>Gutierrez, E., Vazquez, R., Boakes, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Activity-based+anorexia:+ambient+temperature+has+been+a+neglected+factor.">Activity-based anorexia: ambient temperature has been a neglected factor.</a> Psychonomic bulletin and review. 9, 239-249 (2002).</li></ol>

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

De kritiske aspekter af ABA-modellen er (1) fri adgang til frivillig motion på en kørende hjul og (2) fødevarer begrænsning med mad adgang begrænset til en begrænset periode. Adgang til løbehjul tillader dyret at vælge at bruge hjulet og giver en indikation af virkningerne af fødebegrænsning på motivation af dyret til at udøve. Omvendt tid-begrænset mad adgang (snarere end kalorie-restriktion) tillader forsøgslederen for at måle frivillig begrænsning mad ved at overvåge, i hvilket omfang dyr vælger at køre i løbet af de begrænsede timers mad-adgang. På denne måde ABA er en fremragende model af selv-sult der opstår i et. For at minimere støj i musefunktionsmåde data, er det vigtigt at minimere mængden af ​​uforudsigelige understrege, at dyr oplever. For eksempel bør håndtering af dyr skal holdes på et minimum, med dyrene kun blive forstyrret under vejningen, når endag. Forsøgslederen håndtering af dyrene skal uddannes og komfortable med håndtering af dyrene. Hvis det er muligt, bør én person håndtere dyrene under hele forsøget for at undgå yderligere stress. Dufte og parfumer bør undgås. Tidspunktet for vejning og mad levering bør gøres for at være så regelmæssig som muligt, for at minimere eventuelle uforudsigelighed. Som en sikkerhedsforanstaltning mod datatab, er det bedst at forsyne computeren med strøm via en backup strømforsyning i tilfælde af en strømafbrydelse; selv en kortvarig afbrydelse af strømmen vil få computeren til at genstarte og dataopsamling vil ophøre. Derudover er det vigtigt at overvåge batteriets hjulets levetid sendere dagligt. Hvis batteriniveauet bliver svagt, kan senderen intermitterende undlader at sende data til navet, således undervurdere aktiviteten af ​​dyret. Musen protokollen beskrevet her blev modificeret fra standardprotokollen der har været anvendt for rotter 4. Adolescent hunmuser meget mere sårbare over for overdreven vægttab og dødsfald som følge af sult. Derfor blev foretaget følgende ændringer for at forbedre overlevelsen til mindst tre dages ABA. Først blev den første dag i fødebegrænsning afkortes ved at fjerne mad ved middagstid snarere end på 8 pm den foregående dag. Endvidere blev den periode af fødevarer adgang steget fra 1 time til 2 timer og tilgængeligheden af ​​vådfoder blev også tilføjet for at minimere effekten af ​​dehydrering. Vi fandt, at indgivelse af vådfoder til musene stærkt forbedret deres tilstand gennem tre dage fødebegrænsning. Uden vådfoder var kropsvægten falder meget hurtigere og havde dyr, der skal fjernes fra fødevarer begrænset miljø. Disse ændringer var tilstrækkelige til, at musene at overleve gennem tre hele dage med mad begrænsning og let komme fra ABA. Denne protokol for ABA har nogle vigtige begrænsninger at overveje. For det første er det nødvendigt at huse musene individuelt ibure med et løbehjul med henblik på at overvåge hjulet aktivitet hver mus uafhængigt. Dette resulterer i social isolation af dyrene, en kendt stressfaktor, der kan påvirke adfærden hos dyrene under ABA samt nogle af de neurale kredsløb, der bliver undersøgt 26. Indtil videre er der ingen udstyr til rådighed, som er i stand til at overvåge den enkelte aktivitet af co-opstaldet mus, men det synes at være et løses problem ved hjælp af RFID-teknologi og sporing tags bundet til hvert dyr. En anden potentielt uundgåelig konsekvens af co-boliger dyr under maden begrænsning er risikoen for, at dyrene kan blive aggressive overfor deres bur-hjælpere. Ændring dyrenes bur efter hver fodring session er en anden stressor at vi måtte indføre på grund af et dyr hamstring mad under strøelse. Vi tilstræber at minimere stress i et nyt bur ved at indføre en betydelig mængde snavset strøelse fra den tidligere bur i den friske bur. <p class="jove_content"&gt; Andre grupper ved hjælp af ABA-modellen har valgt forskellige parametre for deres fodring tidsplan. Valget af fodring tid i mørke fase af lys-mørke cyklus er ikke standard. Vi valgte at fodre dyrene på det tidspunkt, at lysene slukkes for at give en mere naturlig gang for dyrene at spise, da natlig mus har sit sædvanlige mere vågen og aktiv i denne tid. Nogle grupper fodre dyrene under lysene-on periode af dagen 13,27. Det kan være af hensyn til bekvemmelighed af forsøgslederen, og det er vigtigt at bemærke, at der skal øget tidsrum for godtgørelse mad i løbet af lys fase for at forbedre overlevelsen. Den har også foreslået, at blokere adgangen til løbehjul under fodring kan forbedre overlevelsen, men vi føler, at dette fjerner meget interessant aspekt af adfærd, der er den beslutning, som nogle dyr til at køre frem for at spise, hvilket yderligere forværrer selv-sult aspekt af ABA-modellen, men indfange kendetegnende formenneskelig adfærd forbundet med en. Det er vigtigt at bemærke, at denne protokol er blevet optimeret specielt til unge kvindelige C57BL / 6-mus. Hvis en anden musestamme, køn eller aldersgruppe skal anvendes, kan nogle parametre i protokollen kræve modifikation. Det har også vist sig, at RT påvirker sværhedsgraden af ABA hos gnavere 28. Mens vi ikke forsøge at variere RT i vores studier, at øge RT vil kunne forbedre overlevelsesprocenten blandt ABA dyr. Fordelen ved at anvende en dyremodel for en sygdom hos mennesker, såsom en, er det er muligt at studere hjernen anatomi og fysiologi og ændringer induceret af adgang til frivillig motion og fødebegrænsning i et kontrolleret miljø. Anvendelsen af ​​mus i ABA model tillader brug af stærke genetiske metoder, der anvender transgene dyr og virusinfektion for genmanipulation. Fremtidige studier er rettet mod at undersøge virkningerne af bestemte gener i modstandsdygtighedeller sårbarhed over for mad begrænsning-induceret hyperaktivitet og selv-sult.

Anorexia nervosa (AN) er en psykiatrisk sygdom kendetegnet ved overdreven begrænsning af fødeindtagelse, over-motion, og irrationel frygt for at få vægt. En af de mest dødbringende psykiatriske sygdomme 1, AN har ingen accepteret farmakologisk behandling til dato, og de ​​neurobiologiske mekanismer og effekter af sygdommen er dårligt forstået. Vi studerer en dyremodel for AN at udforske de neurobiologiske og neurokemiske ændringer i forbindelse med kendetegnende symptomer på sygdommen. Aktivitetsbaseret anoreksi (ABA) er en bio-adfærdsmæssige fænomen beskrevet i gnavere som modeller nogle af kendetegnene for en 2,3. Når gnavere med fri adgang til frivillig motion på en kørende hjul oplevelse mad-begrænsning, mange, men ikke alle, bliver hyperaktive - kører mere end de løb før igangsættelsen af fødevarer-restriktion 3,4. Der har været mange foreslåede forklaringer på over-øvelse, der udvises afABA dyr og AN patienter: at det er en form for fourageringsadfærd 5, at en mekanisme håndtere stress af fødevarer-begrænsning 6, et forsøg på at hæve kroppens temperatur under sult-induceret fald i stofskiftet 7, eller et resultat af hypoleptinemia 8 . Denne gnavermodel gengiver AN symptomer på vægttab, hyperaktivitet, frivillig begrænsning mad ved at vælge at køre i løbet af begrænset adgang mad, korrelationer med angst avlsmål 9,10, og sårbarhed påvirket af tidlige livserfaring 11. Mens gnavermodel ABA betragtes som en stress-model, kan dette ikke præcist afspejler AN i humane patienter, som viser øget immunforsvar 12. Blandt både gnavere og menneskelige patienter, nogle individer viser mere sårbarhed end andre. Mens epidemiologiske undersøgelser stræber efter at belyse risikofaktorer for AN, har relativt få undersøgelser har forsøgt at forstå den neurobiologiske grundlag for individuelle forskelle i vulnerability til ABA-induktion hos gnavere. Det er vigtigt at bemærke, at ABA paradigme er meget udbredt, og dens anvendelse som en dyremodel for AN er blevet grundigt revideret 6,13-15. Bidraget fra denne aktuelle arbejde er at skitsere de konkrete metoder, der anvendes til at fremkalde ABA i unge hunmus og skitsere de ændringer, der var nødvendige for at gøre de eksisterende gnavermodeller for at forbedre overlevelsen hos unge mus. Desuden har vi diskutere forskellige teknikker, der kan kobles med ABA adfærd paradigme for at studere andre aspekter af dyremodel. Musen ABA-modellen giver mulighed for udforskning strengt for neurobiologi af sygdommen AN. Dette kan adskilles fra de socio-kulturelle påvirkninger, som uden tvivl bidrager mod en persons sårbarhed. ABA-modellen kan også anvendes til at undersøge effekten af ​​begrænsning tilbagevendende fødevarer eller andre former for stress i kombination med hjulet adgang, såat fange nogle aspekter af AN tilbagefald 16. Hæmmende neurotransmitter systemets funktion i hjernen angst centre er blevet undersøgt ved anvendelse af elektronmikroskopisk teknikker 4,16,17. Dendritiske arborization er blevet undersøgt ved hjælp af Neurolucida-assisteret sporing og analyse af pyramidale celler i CA1 området i hippocampus 18,19 og amygdala 17. &#160; Virkninger af fødebegrænsning og hjul adgang upon angst er blevet undersøgt under anvendelse af adfærdsmæssige tests såsom den forhøjede plus maze 10. Den genetiske basis for sårbarhed er blevet undersøgt ved anvendelse af forskellige indavlede stammer af mus 9. Farmakologiske manipulationer kan testes i en dyremodel før humane forsøg 20-24. Genetisk modificerede dyr og forbigående knockdown af gener kan anvendes til at undersøge, hvordan manipulation af bestemte molekylære veje kan påvirke adfærd i ABA paradigme. Virkningen af ​​stress i den tidlige liv på differentiel sårbarhed over for ABA wOuld være et andet emne, som kan løses gennem denne tilgang.

<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) er en psykiatrisk sygdom karakteriseret ved overdrevent begrænset kalorieindtag og unormalt højt indhold af fysisk aktivitet. En udfordrende sygdom at behandle, på grund af manglende forståelse af den underliggende neurobiologi, AN har den højeste dødelighed blandt psykiatriske sygdomme. For at imødekomme dette behov, neuroforskere bruger en dyremodel til at studere, hvordan neurale kredsløb kan bidrage mod sårbarhed over for AN og kan være påvirket af AN. Aktivitetsbaseret anoreksi (ABA) er en bio-adfærdsmæssige fænomen beskrevet i gnavere, at modeller de vigtigste symptomer på anoreksi. Når gnavere med fri adgang til frivillig motion på en kørende hjul oplevelse mad begrænsning, bliver de hyperaktive - kører mere end dyr med fri adgang til mad. Her beskriver vi de procedurer, hvorefter ABA er induceret i unge kvindelige C57BL / 6 mus. På postnatal dag 36 (P36), er dyret til huse med adgang til frivillig motion på en kørendehjulet. Efter 4 dages akklimatisering til løbehjul på P40, er alle fødevarer fjernes fra buret. For de næste 3 dage, er fødevarer tilbage til buret (lade dyrene fri adgang fødevarer) i 2 timer dagligt. Efter den fjerde dag i fødebegrænsning er fri adgang til foder tilbage og løbehjul fjernes fra buret for at give dyrene at komme sig. Kontinuerlig multi-dages analyse af løbehjul aktivitet viser, at mus bliver hyperaktive inden 24 timer efter indtræden af ​​fødebegrænsning. Musene kører selv i den begrænsede tid, hvor de har adgang til mad. Derudover circadian mønster af hjul kørende bliver forstyrret af oplevelsen af ​​maden begrænsning. Vi har været i stand til at korrelere neurobiologiske ændringer med forskellige aspekter af dyrenes hjul kørende adfærd til implicere bestemte områder af hjernen og neurokemiske ændringer med modstandsdygtighed og sårbarhed over for mad-begrænsning induceret hyperaktivitet.

For at undersøge virkningen af ​​ABA i en lignende population for menneskers anorexia nervosa, har disse forsøg er udført hos kvindelige unge mus. Således hjul akklimatisering begynder hurtigt efter begyndelsen af ​​puberteten i mus, på dag P36. Den akklimatisering fase udføres fra P36-P40, og mad begrænsning sker fra P40-P43. Unge mus fortsætter med at vokse, og deres kropsvægt fortsætter med at stige, da de nærmer sig fuld voksenalderen. Under hjulet akklimatisering, generelt musene mister en lille mængde af vægt eller plateau i vægt. Efter begyndelsen af fødebegrænsning, legemsvægt ABA dyr kraftigt ned (figur 1). Vægten af ​​dyrene i ABA gruppen kroppen kan sammenlignes med kontrol (CON) dyr, der ikke har adgang til et kørende hjul og ikke oplevede fødebegrænsning. Hjulet aktivitet hvert dyr kan analyseres på forskellige måder: (1) Den daglige (24-timers) hjulaktivitet af ABA dyr kan plottes, der viser, at dyrene begynder at løbe overdrevent efter indtræden af fødebegrænsning (figur 2). (2) Hver dyrets hjulet aktivitet kan blive behandlet på en finere skala ved hjælp af analyse software, der viser circadian mønster af hjulets aktivitet (figur 3). (3) Hjulet aktivitet i 2 timer af fødevarer adgang angiver frivillig begrænsning fødevarer, da dyrene vælger at køre i stedet for at spise. (4) Efter fødebegrænsning begynder, viser nogle dyr en forøgelse i aktivitet i periode lige før tidspunktet for fodring. Denne daglige stigning i bevægelsesaktiviteten forud for præsentationen af fødevarer kaldes &quot;mad foregribende aktivitet&quot; (Figur 4). (5) Den hastighed, hvormed dyrene løber kan sammenlignes, da både distance og opholdstiden tid på hjulet overvåges kontinuerligt. Ændring i disse parametre kan afspejle indlæringsfase køre på hjulet. <p ctøs = &quot;jove_content&quot;&gt; Dyr viser individuel variation i deres hjul aktivitet, spiseadfærd, og vægttab. Mens dette individuel variation ofte gør det vanskeligt at opnå statistisk signifikante gruppe gennemsnitlige forskelle, det åbner en allé af analyse af korrelation. For eksempel, ændringen i kropsvægt i ABA mus korrelerer med deres daglige ændring i hjulet kører - dvs. dyr, der viste mere hjulet aktivitet også mistet mere vægt 16. I samme undersøgelse blev det også vist, at GABAerge innervation af hippocampus CA1 pyramideformede celler blev øget i de dyr, der viste nedsat hyperaktivitet i en anden oplevelse af ABA. I et studie med ABA rotter blev det fundet, at ekspressionen af receptorer, der indeholder GABA af α4-underenheden korrelerer med nedsat hyperaktivitet eller modstandsdygtighed over for ABA 25. <img alt="Figur 1" src="/files/ftp_upload/52927/52927fig1.jpg" /> Figur 1. ændringer i kropsvægt i løbet ABA. Kropsvægt data er vist fra en kohorte af fem unge hunmus. Musene havde løbehjul adgang for de fulde 7 dage af eksperimentet. De første fire dage var akklimatisering fase, hvorefter mad begrænsning blev indført i yderligere tre dage. Dag 0 angiver begyndelsen af ​​fødebegrænsning. Fejl streger indikerer standardafvigelser af middelværdien. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52927/52927fig1large.jpg" target="_blank">Klik her for at se en større version af dette tal.</a> <img alt="Figur 2" src="/files/ftp_upload/52927/52927fig2.jpg" /> Figur 2. Daglig hjulet aktivitet før og efter indtræden af fødebegrænsning. Daily (24 timer) hjulet aktivitet er vist for en mus. Dag 0 angiver begyndelsen af ​​fødebegrænsning. Total daglig hjul aktivitet stiger med næsten dobbelt efterdebut af mad begrænsning. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52927/52927fig2large.jpg" target="_blank">Klik her for at se en større version af dette tal.</a> <img alt="Figur 3" src="/files/ftp_upload/52927/52927fig3.jpg" /> Figur 3. overvåges kontinuerligt løbehjul aktivitet i løbet af otte dage eksperimentet. Et skærmbillede vises fra hjulet Analysis software. Dette viser hjulet aktivitet (hjul tællinger på den lodrette akse), i en enkelt mus over otte dage (tid på den vandrette akse) adgang til et løbehjul. Nedenfor aktiviteten plot er et overlay med angivelse af tidspunkter, hvor lysene er tændt og slukket i rummet. Før mad begrænsning begynder, dyret viser minimal aktivitet i løbet af lys cyklus. Den første lodrette stiplede linje indikerer indtræden af ​​fødebegrænsning, de tre efterfølgende linjer angiver 2 hr fodring starte hver dag, og røde pile angiver the fremkomsten af fødevarer foregribende aktivitet under den lette fase. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52927/52927fig3highres.jpg" style="font-size: 14px; line-height: 28px;" target="_blank">Klik her for at se en større version af denne figur.</a> <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52927/52927fig3large.jpg" target="_blank">Klik her for at se en større version af dette tal.</a> <img alt="Figur 4" src="/files/ftp_upload/52927/52927fig4.jpg" /> Figur 4. Wheel aktivitet er steget for alle timer om dagen, men de fleste dramatisk i perioden forud for mad-adgang. Hjul kører er vist for fire 6 timer sektorer af dagen. Barer mærket &quot;Før FR&quot; angiver det gennemsnitlige antal hjul tællinger i løbet af de to sidste dage af akklimatisering fase. Barer mærket &quot;Under FR&quot; angiver de to første dage af maden begrænsning phase. &quot;Recovery&quot; angiver niveauet af aktivitet efter dyrene fik lov til at komme sig uden et løbehjul i mindst 6 dage. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52927/52927fig4large.jpg" target="_blank">Klik her for at se en større version af dette tal.</a>

Watch this Scientific Journal Video about Using the Activity-based Anorexia Rodent Model to Study the Neurobiological Basis of Anorexia Nervosa at JoVE.com

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.

Brug af aktivitetsbaseret Anoreksi gnaver Model til Undersøgelse Neurobiologisk Grundlag for Anorexia Nervosa

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

Research

JoVE Journal

Behavior

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

Vurderingen og evalueringen af ​​den store risiko for nyfødte: 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 ...

Applying Stereotactic Injection Technique to Study Genetic Effects on Animal Behaviors

Anvendelse af Stereotaktisk injektionsteknik at studere genetiske virkninger på Animal Behaviors

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

Gnaverhjerne Mikroinjektion at studere Molekylær Substrater af motiveret adfærd

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

Den gnaver Psykomotorisk Årvågenhed Test (rPVT): en metode til vurdering neurobehavioral Performance i rotter og mus

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

Brug Wavelet Entropy til at demonstrere, hvordan Mindfulness Practice øger koordinering mellem uregelmæssig cerebral og hjertesygdomme

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

Vurdering af aktivitetsbaseret anoreksi i mus

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

Ved hjælp af øjenbevægelser registreres i den visuelle verden paradigme at udforske Online behandling af talesprog

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 FishSim Animation Toolchain to Investigate Fish Behavior: A Case Study on Mate-Choice Copying In Sailfin Mollies

Using the FishSim Animation Toolchain to Investigate Fish Behavior: A Case Study on Mate-Choice Copying In Sailfin Mollies

Ved hjælp af FishSim Animation Toolchain at undersøge fisk adfærd: en Case Study om Mate-valg kopiering i Sailfin jensoehrberg

Over the last decade, employing computer animations for animal behavior research has increased due to its ability to non-invasively manipulate the ...

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

Ved hjælp af visuelle verden paradigme at studere sætning forståelse i Mandarin-talende børn med autisme

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

En instrumenteret Pull-Test til at karakterisere Postural svar

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