Name: elevated plus maze test combined with video tracking software to investigate the anxiolytic effect of exogenous ketogenic supplements
Uploaded: 2019-01-07T14:00:00
Duration: 5 min 42 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Elevated Plus Maze Test Combined with Video Tracking Software to Investigate the Anxiolytic Effect of Exogenous Ketogenic Supplements at JoVE.com

עבודה זו נתמך על-ידי N000141310062 גרנט הריסות 6143113500 # GLUT1D מענק קרן (לדומיניק פ D'Agostino), על ידי הלאומית לפיתוח סוכנות של הונגריה (תחת גרנט מס TIOP-1.3.1.-07/2-2F-2009-2008; כדי Zsolt Kovács) על ידי המחלקה של ותיקי בענייני (מארק Kindy). המחברים רוצים להודות Quest תזונה LLC לתמיכה מחקר שוטף בנושא זה (כדי Csilla ארי).

<ol>
	<li>Pellow, S., Chopin, P., File, S. E., Briley, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Validation+of+open+:+closed+arm+entries+in+an+elevated+plus-maze+as+a+measure+of+anxiety+in+the+rat.">Validation of open : closed arm entries in an elevated plus-maze as a measure of anxiety in the rat.</a> Journal of Neuroscience Methods. 14 (3), 149-167 (1985).</li><li>Walf, A., Frye, 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+use+of+the+elevated+plus+maze+as+an+assay+of+anxiety-related+behavior+in+rodents.">The use of the elevated plus maze as an assay of anxiety-related behavior in rodents.</a> Nature Protocols. 2 (2), 322-328 (2007).</li><li>Barnett, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> The rat: A study in behavior. , (1975).</li><li>Handley, S. L., Mithani, S. <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+alpha-adrenoceptor+agonists+and+antagonists+in+a+maze-exploration+model+of+'fear'-motivated+behaviour.">Effects of alpha-adrenoceptor agonists and antagonists in a maze-exploration model of 'fear'-motivated behaviour.</a> Naunyn Schmiedebergs Archives. In Pharmacology. 327 (1), 1-5 (1984).</li><li>Montgomery, K. 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+relation+between+fear+induced+by+novel+stimulation+and+exploratory+behavior.">The relation between fear induced by novel stimulation and exploratory behavior.</a> Journal of Comparative Physiology and Psychology. 48 (4), 254-260 (1955).</li><li>Sarkisova, K. Y., Midzianovskaia, I. S., Kulikov, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Depressive-like+behavioral+alterations+and+c-fos+expression+in+the+dopaminergic+brain+regions+in+WAG/Rij+rats+with+genetic+absence+epilepsy.">Depressive-like behavioral alterations and c-fos expression in the dopaminergic brain regions in WAG/Rij rats with genetic absence epilepsy.</a> Behavioral Brain Research. 144 (1-2), 211-226 (2003).</li><li>Jain, N., Kemp, N., Adeyemo, O., Buchanan, P., Stone, T. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Anxiolytic+activity+of+adenosine+receptor+activation+in+mice.">Anxiolytic activity of adenosine receptor activation in mice.</a> British Journal of Pharmacology. 1116 (3), 2127-2133 (1995).</li><li>Paslawski, T., Treit, D., Baker, G. B., George, M., Coutts, R. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+antidepressant+drug+phenelzine+produces+antianxiety+effects+in+the+plus-maze+and+increases+in+rat+brain+GABA.">The antidepressant drug phenelzine produces antianxiety effects in the plus-maze and increases in rat brain GABA.</a> Psychopharmacology (Berlin). 127 (1), 19-24 (1996).</li><li>Florio, C., Prezioso, A., Papaioannou, A., Vertua, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Adenosine+A1+receptors+modulate+anxiety+in+CD1+mice.">Adenosine A1 receptors modulate anxiety in CD1 mice.</a> Psychopharmacology (Berlin). 136 (4), 311-319 (1998).</li><li>Engin, E., Treit, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effects+of+intra-cerebral+drug+infusions+on+animals'+unconditioned+fear+reactions:+a+systematic+review.">The effects of intra-cerebral drug infusions on animals' unconditioned fear reactions: a systematic review.</a> Progress in Neuro-Psychopharmacology &amp; Biological Psychiatry. 32 (6), 1399-1419 (2008).</li><li>Botton, P. 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=Aged+mice+receiving+caffeine+since+adulthood+show+distinct+patterns+of+anxiety-related+behavior.">Aged mice receiving caffeine since adulthood show distinct patterns of anxiety-related behavior.</a> Physiology and Behavior. 170, 47-53 (2017).</li><li>Hughes, R. N., Hancock, N. J., Henwood, G. A., Rapley, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evidence+for+anxiolytic+effects+of+acute+caffeine+on+anxiety-related+behavior+in+male+and+female+rats+tested+with+and+without+bright+light.">Evidence for anxiolytic effects of acute caffeine on anxiety-related behavior in male and female rats tested with and without bright light.</a> Behavioural Brain Research. 271, 7-15 (2014).</li><li>Rex, A., Marsden, C. A., Fink, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+diazepam+on+cortical+5-HT+release+and+behaviour+in+the+guinea-pig+on+exposure+to+the+elevated+plus+maze.">Effect of diazepam on cortical 5-HT release and behaviour in the guinea-pig on exposure to the elevated plus maze.</a> Psychopharmacology (Berlin). 110 (4), 490-496 (1993).</li><li>Almeida, S. S., Garcia, R. A., de Oliveira, L. M. <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+early+protein+malnutrition+and+repeated+testing+upon+locomotor+and+exploratory+behaviors+in+the+elevated+plus-maze.">Effects of early protein malnutrition and repeated testing upon locomotor and exploratory behaviors in the elevated plus-maze.</a> Physiology of Behaviour. 54 (4), 749-752 (1993).</li><li>Bertoglio, L. J., Carobrez, A. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Behavioral+profile+of+rats+submitted+to+session+1-session+2+in+the+elevated+plus-maze+during+diurnal/nocturnal+phases+and+under+different+illumination+conditions.">Behavioral profile of rats submitted to session 1-session 2 in the elevated plus-maze during diurnal/nocturnal phases and under different illumination conditions.</a> Behavioural Brain Research. 132 (2), 135-143 (2002).</li><li>Korte, S. M., De Boer, S. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+robust+animal+model+of+state+anxiety:+fear-potentiated+behaviour+in+the+elevated+plus-maze.">A robust animal model of state anxiety: fear-potentiated behaviour in the elevated plus-maze.</a> European Journal of Pharmacology. 463 (1-3), 163-175 (2003).</li><li>Carobrez, A. P., Bertoglio, L. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ethological+and+temporal+analyses+of+anxiety-like+behavior:+the+elevated+plus-maze+model+20+years+on.">Ethological and temporal analyses of anxiety-like behavior: the elevated plus-maze model 20 years on.</a> Neuroscience &amp; Biobehavioural Reviews. 29 (8), 1193-1205 (2005).</li><li>Ari, 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=Exogenous+ketone+supplements+reduce+anxiety-related+behavior+in+Sprague-Dawley+and+Wistar+Albino+Glaxo/Rijswijk+rats.">Exogenous ketone supplements reduce anxiety-related behavior in Sprague-Dawley and Wistar Albino Glaxo/Rijswijk rats.</a> Frontiers in Molecular Neuroscience. 9, 137 (2016).</li><li>D'Agostino, D. P., 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=Therapeutic+ketosis+with+ketone+ester+delays+central+nervous+system+oxygen+toxicity+seizures+in+rats.">Therapeutic ketosis with ketone ester delays central nervous system oxygen toxicity seizures in rats.</a> American Journal of Physiology: Regulation Integration and Comparative Physiology. 304 (10), R829-R836 (2013).</li><li>Kov&#225;cs, Z., D'Agostino, D. P., Ari, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Anxiolytic+effect+of+exogenous+ketone+supplementation+is+abolished+by+adenosine+A1+receptor+inhibition+in+Wistar+Albino+Glaxo/Rijswijk+rats.">Anxiolytic effect of exogenous ketone supplementation is abolished by adenosine A1 receptor inhibition in Wistar Albino Glaxo/Rijswijk rats.</a> Frontiers in Behavioral Neuroscience. 12, 29 (2018).</li><li>Lynn, D. A., Brown, G. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+ontogeny+of+anxiety-like+behavior+in+rats+from+adolescence+to+adulthood.">The ontogeny of anxiety-like behavior in rats from adolescence to adulthood.</a> Developmental Psychobiology. 52 (8), 731-739 (2010).</li><li>Ferguson, S. A., Gray, E. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Aging+effects+on+elevated+plus+maze+behavior+in+spontaneously+hypertensive,+Wistar-Kyoto+and+Sprague-Dawley+male+and+female+rats.">Aging effects on elevated plus maze behavior in spontaneously hypertensive, Wistar-Kyoto and Sprague-Dawley male and female rats.</a> Physiology of Behavior. 85 (5), 621-628 (2005).</li></ol>

D'Agostino, D.P., Kesl, ס', ארנולד, יצירות פ ושיטות להפקת גבוהות ומתמשכת Ketosis. # פטנט בינלאומית PCT/US2014/031237. אוניברסיטת דרום פלורידה.
. ארי, ג, D'Agostino, D.P., תוספי תזונה קטון אקסוגני להפחתת התנהגות הקשורות לחרדה. פטנט זמני #62289749. אוניברסיטת דרום פלורידה.
דומיניק פ D'Agostino Csilla ארי לבעלים השותפים של חברת LLC טכנולוגיות קטון בקרב אנשי עסקים ותיירים כאחד.
האינטרסים הללו יש כבר שנסקרו ומנוהל על ידי האוניברסיטה מדיניותה גופים מוסדיים, בודדים ניגוד עניינים. כל המחברים מצהירים כי ישנם נוספים שאין ניגודי אינטרסים.

באופן כללי, כמה נפוץ בדיקות, כמו המבחן בהירה-כהה בחירה במבחן אינטראקציה חברתית, הבדיקה EPM, משמשים כדי למדוד את רמת החרדה במודלים של בעלי חיים שונים. אולם, וזמינותו EPM לבד היא שיטה מתאימה לחקור, למשל, השפעת קטון אקסוגני תוספי תזונה של מכרסמים חרדה רמות18,20.
היתרון העיקרי של השיטה EPM הוא זה מסתמך על נטייה אינסטינקטיבית של המכרסמים לעבר מקומות חשוך, סגור, בנוסף הפחד גבהים unconditioned והימנעות שטחים פתוחים. מצד שני, שיטות אחרות ששימשו ללמוד התנהגות חרדה מבוססים על התגובות התנהגותית לגירויים מסוימים רעילים, כגון הלם חשמלי, מניעת מזון/מים, רעשים, חשיפה טורף ריח3. בדיקות אלה בדרך כלל תוצאה של תגובה מותנה, בעוד EPM גם מייצג חלופה יותר אנושי. יתר על כן, EPM יכולה להיות כלי שימושי כדי ללמוד את מעורבותם של אזורי מוח שונים (למשל, אזורים הלימבי, ההיפוקמפוס) ולפי המנגנון הבסיסי (למשל, גאבא, גלוטמט, סרוטונין, אדנוזין) של חרדה התנהגות2.
בשעת החלת הטיפולים די לחוץ עבור בעלי החיים (למשל, gavage דרך הפה), זה חשוב כי כל בעלי החיים מטופלים באופן זהה, על ידי אותו אדם, במיוחד כאשר הערכת פוטנציאל, עדין נוגד חרדה אפקטים. במידת האפשר, המבוא של המתחם/הסמים במי שתייה או דרך טעים 'לטפל' עשוי להיות שיטה מועדפת. כדי להבטיח כי אותה כמות ניתנת על כל בעל חיים, gavage אוראלי יכול לשמש. בהתבסס על המאפיינים פרמוקוקינטיים של המתחם, זה בדרך כלל רצוי לבדוק את החיות-EPM בתוך שעה אחת לאחר gavaging. בעת בחירת נושאים ניסיוני, חשוב לשקול שלהם זן, סקס, מחזור ייחום, גיל, וכן משקל הגוף, על-פי יעדי ולבדוק חומרים2. בעניין גיל, בעת תכנון לימודי EPM ופרשנות של נתונים, זה חשוב שיש לקחת בחשבון כי האחוז של הזרוע פתוח ערכי מגדילה באופן ליניארי עם גיל21 ואת השינויים זיקנה בהתנהגות EPM הם זן ספציפי22.
כאשר עורכים מבחן EPM, ישנם בעיות פוטנציאליות אשר צריכים להיות מופנית. לפעמים צריך חיות לא ייכללו הניתוח בשל נטיות חריג חשוד טעות (למשל, החיה לעולם לא עוזב את האזור שבו עליו הונח, כמעט נופל את המנגנון, תוסח על ידי רעש או אירוע מחוץ המנגנון). סיבוכים נוספים עם EPM הבדיקות עשויים לכלול טיפולים אשר לגרום הרגעה או היפראקטיביות כי סוגי אפקטים אלה צריך להיות המוערך באמצעות EPM פרמטרים.
זה חשוב לחשוף חיות במבחן EPM רק פעם אחת כי ירד פעילות בזרועות פתוחות וזה הזמן הכולל ירידה בילה על הרציף המרכזי היו הוכיח את השני (חשיפה חוזרת ונשנית) של מכרסמים לעומת החשיפה הראשונה ב EPM 14,15. לכן, החשיפה יחיד של מכרסמים המבחן EPM מומלץ מאוד. עם זאת, אם יש מינימום של שלושה שבועות בין החשיפה הראשונה והשניה EPM, קביעת EPM מועברת לחדר אחר (סביבה שונה), בעלי החיים עלול תיחקר על-ידי EPM הבדיקה יותר מפעם אחת2.
EPM זמין בחומרים שונים, גדלים (למשל, עכבר או חולדה), צבעים, אשר צריך לקחת בחשבון בעת בחירת ללמוד נושאים. חשוב לזכור כי ריחות השאיר על-ידי החיה הקודם על המנגנון עשוי לשנות את אופן הפעולה של החיה עוקבות. לכן, אנו ממליצים באמצעות EPM של גרם של חומר זה קל נקי, כגון זכוכית אקרילית (לא שקוף), אשר לא שומרים על ריחות לאחר הרחצה. הימנע EPM מכשיר עשוי עץ. רצוי, השתמש בצבע מט שונה מהצבע של החיות נבדק על EPM (למשל, שחור אם חיות לבן נבדקים). יותר טוב הניגוד בין החיה של המתחם, כן ייטב הגילוי של החיה ואמינות גבוהה יותר ודיוק של התוצאות מתקבל (מרחק מכוסה, מהירות, מעקב). המנגנון EPM עשוי חומר אפור מט שימושיים עם חיות לבן, שחור, לבן ושחור.
יתרון נוסף של מערכת מעקב וידאו הוא בנוסף EPM, שהיא מציעה דרך גמישה וקלה להגדיר את זה עם מגוון רחב של בדיקות התנהגותית, מבוך מים, בשדה פתוח, מבוכים-זרוע/ת פלוס/רדיאלי, המקום העדפה, נאלץ שחייה , וזנב בדיקות ההשעיה.
לסיכום, מטרת מאמר זה היא לתאר את המבחן EPM משתמשים בה בשילוב עם תוכנת מעקב וידאו לאיסוף וניתוח שינויים התנהגותיים בתגובה לטיפולים חדשניים נוגד חרדה. היישומים האפשריים של EPM כוללים את prescreening של סוכנים תרופתי החדשה שפותחה לטיפול בהפרעות הקשורות לחרדה. בנוסף הסוכנים נוגד חרדה ו anxiogenic, אפקט התנהגותי של הורמונים שונים ותרופות של התעללות יכולים גם לחקור את האירוע. גם יכול להיות העריכו את ההשפעה של הזדקנות, חשיפה לחצים שונים. מחקר זה הגיע למסקנה כי כאשר נלקחים ינקטו פעולות, השימוש EPM הוכיחה להיות שיטה רגישה כדי להעריך שינויים התנהגותיים הקשורים קטון תוספי18,20.

מטרת מאמר זה היא לתאר את המתודולוגיה של הבדיקה EPM בשילוב עם וידאו תוכנת מעקב כדי לעקוב אחר שינויים בהתנהגות הקשורות לחרדה וטיפולים חדשניים במודלים מכרסמים מעבדה. הבדיקה EPM היא שיטה פשוטה יחסית הערכה התנהגותית, אשר פותחה לחקירה לכמת את רמות החרדה התנהגות ותגובות חרדה של חולדות לאחר היישום של סמים טיפולים1. אכן, זה הוכח כי הבדיקה EPM היא assay התנהגותית בשימוש נרחב ויעיל, לחקירה של שינויים ברמות החרדה של מכרסמים1,2. תחולתה של הבדיקה EPM בחולדות (בעיקר חולדות ועכברים) מבוסס על שלהם נטייה לכיוון רווחים סגורה, חשוך (הגישה) של unconditioned פחד מגבהים פתוח רווחים / (הימנעות), שלהם רמה גבוהה של מוטיבציה מולדת לחקור את הרומן סביבות. כתוצאה מכך, הבדיקה EPM היא מתודולוגיה ומבוססת על סמך של גישה-הימנעות הקונפליקט2,3.
EPM זה בצורת פלוס מנגנון המורכב ארבע זרועות מוגבה, אשר תואר על ידי הנדלי, Mithani4 (איור 1), והיא מורכבת שתי זרועות מול פתוחים עם הסביבה (זרועות פתוחות), ואילו השניים סגור מול נשק (נשק סגור) הינם מצוידים עם קירות. לאחר הטיפול, אם מוגברת זמן שהית בזרועות פתוחות ו/או עלייה במספר ערכים היד פתוחה בהשוואה לשלוט בבעלי חיים (ללא טיפול) מזוהה ב- EPM, הדבר מציין של אפקט נוגד חרדה2,3. התגובה החזקה ביותר של הימנעות הוכח בדקות 5 הראשון לאחר ההתחלה (המיקום של העכברושים החיתוך של ארבע הזרועות של EPM) של assay EPM5; לכן, כל התנהגות לאחר טיפול נפוץ נרשם למשך 5 דקות על EPM. אמצעים נוספים של רמת החרדה, המספר של מטבלים ראש, האחוריים (אנכי עומדת של מכרסם על שתי רגליו האחוריות), boli צואה, כמו גם זרוע הכולל ערכים (פעילות מוטורית ספונטנית), בתנוחות שונות (מתיחה או קפוא), נרשמים על EPM2. לפיכך, מספר פרמטרים התנהגותית הידור לספק הערכה מקיפה של התנהגות הקשורות לחרדה.
על מנת להגביר את תוקפו של התוצאות, מבחני התנהגות 2-3 משמשים יחד, כגון המבחן הבחירה בהירה-כהה, הבדיקה אינטראקציה חברתית, ואת הבדיקה EPM, כדי למדוד את רמות החרדה של בעלי חיים שונים מודלים6. וזמינותו EPM לבצע לבד על מכרסמים הוא גם שיטה מתאימה כדי לחקור את האפקט נוגד חרדה או anxiogenic של תרופות שונות7. הבדיקה EPM הוא רגיש לא רק מסוג בנזודיאזפינים anxiolytics (למשל, דיאזפאם)8, אבל גם, בין היתר, כדי תרכובות nucleosidergic peptidergic, מונואמין, חומצה אמינו (למשל, N-מתיל-D-אספרטט (NMDA) אנטגוניסט AP7, אנטגוניסט חומצה α-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazolepropionic (אמפא) CNQX, מורפיום אגוניסט קולטני אופיואידים-ממוצע, NPY1 אנטגוניסט BIBP3226, חומר P, גרלין, אוקסיטוצין, אגוניסטים לקולטן סרוטונין, היריבים כגון 8-הו-DPAT, WAY-100635, betaxolol אנטגוניסט β1-adrenergic)9,10,11,12. כתוצאה מכך, וזמינותו EPM על מכרסמים היא שיטה מתאימה ורגיש כדי לחקור את ההשפעה של טיפולים שונים המשפיעים על אזורים במוח המעורבים אפקט נוגד חרדה (לדוגמא, האמיגדלה, ההיפוקמפוס ואזורי הלימבי) ו מנגנון פעולה (למשל, מערכת תכולה, GABAergic ו adenosinergic) בהפרות חרדה2. הסוכנים שנבדקו במחקרים אלה EPM כוללים תוספי קטון אקסוגני שמשנות המוח איתות בדרכים עדינות העשויות לחייב שיטה רגישה כדי לזהות שינויים התנהגותיים.
במאמר זה, אנו מתארים את המבחן EPM בשילוב עם וידאו מעקב תוכנה, אשר מסייע להפגת הטיה ניסיוני ואסטמה ומקילה על איסוף וניתוח של שינויים התנהגותיים בתגובה לטיפולים חדשניים נוגד חרדה.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:744px;" width="744">
	<tbody>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:216px;">Elevated Plus Maze for mice and rats</td>
			<td style="width:159px;">Coulbourn Instruments</td>
			<td style="width:133px;">&#160;H10-35-EPM</td>
			<td style="width:236px;"></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">SMART Video Tracking Software</td>
			<td>Harvard Apparatus</td>
			<td>SMART 3.0</td>
			<td style="width:236px;"></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

elevated plus maze test combined with video tracking software to investigate the anxiolytic effect of exogenous ketogenic supplements

המטרה הכוללת של מחקר זה היא לתאר את המתודולוגיה של גבוה וגם מבחן מבוך (EPM) בשילוב עם תוכנת מעקב וידאו. מטרת השיטה היא לתעד את ההשפעה של טיפולים שונים נוגד חרדה אפשריות בדגמים מכרסמים מעבדה. הבדיקה EPM מבוסס על נטייה של המכרסמים לעבר מקומות אפלים מוגן, סגור והפחד unconditioned שטחים פתוחים הגולן ואת המוטיבציה שלהם אינטנסיבי מולדת לחקור סביבות הרומן. EPM המבחן הוא מבחן ההתנהגות בשימוש נרחב עבור חוקרים את התגובות נוגד חרדה או anxiogenic של מכרסמים מקבלים תרופות אשר ידוע כי הן משפיעות על התנהגות. תצפית הוכחת שיעור מופחת של הזמן שהושקע ידיים סגורות, שיעור מוגבר של הזמן שהושקע זרועות פתוחות מספר מופחת של ערכי על זרועותיו סגורות, מספר גבוה של ערכי לפתוח זרועות נמדדת במבחן EPM עשוי לשקף מופחת רמות החרדה. באמצעות שיטה זו, נבחנה השפעת תוספי קטון אקסוגני על התנהגות הקשורות לחרדה בחולדות ספראג Dawley (SPD). תוספי קטון אקסוגני ניזונים באופן כרוני לעכברושים 83 ימים או subchronically ובדוק בחריפות אורלית gavaged, מדי יום במשך 7 ימים לפני ביצוע את EPM. איסוף נתונים התנהגותיים מתבצעת באמצעות וידאו חכם מערכת מעקב על ידי משקיף עיוור בקצה של הטיפולים. עיקרי הממצאים מצביעים על כך הבדיקה EPM היא שיטה יעילה כדי לזהות את אפקט נוגד חרדה הנוצרות על-ידי תוספת קטון יכול להיחשב מדד רגיש כדי להעריך שינויים בהתנהגות חרדה הקשורים עם סמים - או מטבוליות מבוססי טיפולים.

הניסוי הנוכחי בוחן את ההשערה כי תוספי קטון אקסוגני מנוהל או כרוני (האכיל 83 ימים) או subchronically (gavaged בעל פה במשך 7 ימים) יש אפקט נוגד חרדה על (חולדות ספראג-Dawley (SPD) זכר בן חודש שני 250-350 גר'). ממשל כרונית כללה תוספי קטון הבאים: אסתר קטון במינון נמוך (אייק; 1, 3-butanediol-acetoacetate diester, ~ 10 גרם/ק"ג/יום, אייק), אסתר במינון גבוה קטון (HKE; ~ 25 גרם/ק"ג/יום, HKE), בטא-hydroxybutyrate-מינרליים מלח (הקמב ה-S; ~ 25 גרם / ק ג/יום, KS), ואת שרשרת הקמב ה-S + בינוני טריגליצריד (MCT; ~ 25 גרם/ק"ג/יום, KSMCT). לניסויים subchronic, שימשו קבוצות הטיפול הבאות: קה, KS, ו KSMCT (5 g/ק"ג/יום). הקבוצות שליטה כלל SD או SD עם מים gavage (בקרה). כל הנתונים היו מיוצגים בתור הממוצע ± שגיאת התקן של הממוצע (SEM). התוצאות היו נחשבים משמעותיים כאשר p < 0.05. המשמעות נקבע על ידי חד-כיווני אנובה עם בדיקת ה-LSD של פישר.
לאחר האכלה כרונית, חולדות בקבוצה KSMCT בילה זמן משמעותי יותר בזרועות פתוחות (p = 0.0094) לעומת קבוצת הביקורת. הזמן המושקע של הזרועות סגור היה באופן משמעותי פחות קבוצות אייק, KS ו- KSMCT (p = 0.0389, 0.0077 ו- 0.0019, בהתאמה), בעוד הקבוצה KS בילה זמן רב יותר באופן משמעותי במרכז (p = 0.0239) בהשוואה (קבוצה שליטה (SD) איור 7 א) 18.
חולדות בקבוצות KS ו KSMCT נסע מרחקים ארוכים משמעותית בזרועות פתוחות (p = 0.036 ו- 0.0165), בעוד העכברושים בקבוצות אייק, KS ו- KSMCT הראו באופן משמעותי פחות מרחק נסע בזרועות סגור (p = 0.0252, 0.00041, ו 0.0032, בהתאמה), בהשוואה קבוצת הביקורת (SD), (איור 7 ב). כאשר לעומת קבוצת הביקורת, הקבוצות KS ו KSMCT היה המרחק גדול באזור המרכז (p = 0.0206 ו- 0.0482, בהתאמה), בעוד קבוצת KSMCT, ההשהיה עד לכניסה הראשונה הזרועות סגור היה גדול משמעותית לאחר האכלה כרונית (p = 0.0038)18 (איור 7C).
הזמן המושקע בזרועות פתוחות היה גדול יותר אצל קבוצת קה (p = 0.0281) לאחר 7 ימים של gavage שבעל-פה, בעוד קבוצות קה, KS ו- KSMCT, הזמן בילה במרכז ירד (p = 0.0005, < 0.0001, ו = 0.023, בהתאמה), בהשוואה ריבועים l קבוצה (איור 8A)18. קבוצות קה ו- KS, מספר הערכים על הזרועות סגור היה נמוך באופן משמעותי (p = 0.0436 ו- 0.0234, בהתאמה) לאחר 7 ימים של המינהל (איור 8 ב'), בעוד העכברושים KS הקבוצה גם נכנס למרכז פחות תכופות (p = 0.0193), בהשוואה קבוצת הביקורת (SD).
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58396/58396fig1.jpg"> איור 1: גבוהות, בנוסף מבוך (EPM) המשמשות לבדיקת חולדות. כל זרוע 10 ס"מ, 50 ס מ, עם שתי זרועות מול פתח עם קצה מוגבה. השניים סגור מול הזרועות הינם מצוידים עם קירות 30 ס מגבוהה. 55 ס"מ. גובה המסלול מן הרצפה הוא <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58396/58396fig1large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58396/58396fig2.jpg"> איור 2: דוגמאות ישירה ותאורה עקיפים. להבטיח שמקור האור הוא הצביע לכיוון התקרה, בעוד האור הישיר מעל אזור ניסיוני חסומה. חשוב להשתמש העקיפים אור במהלך EPM ניסויים על מנת להאיר באופן דומה כל ארבע זרועות ללא צללים. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58396/58396fig2large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58396/58396fig3.jpg"> איור 3: הבר עוזר ניסויים של תוכנת מעקב תנועה- זה נועד כדי לספק גישה הפעולות העיקריות. הלחצנים תואמות הפעילות במסגרת תהליך אופייני ניסויים, ואילו רק את הפעילויות המותר כיום פעילים. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58396/58396fig3large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58396/58396fig4.jpg"> איור 4: המסלול הנושא מסומן בקו אדום בעקבות התנועה של החיה. על-ידי התאמת את הסף, הרקע הניתנות להפחתה עד רק החיה זוהה מסומנים על ידי קו אדום. המסלול עוקב מרכז המסה של הנושא, הקואורדינטות המיקום הנוכחי מסומנות. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58396/58396fig4large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58396/58396fig5.jpg"> איור 5: גבוהות וגם מבוך (EPM) עם עכבר ספראג Dawley (SPD) בגובה פתח דוגמה הסידור ניסיוני הוא הפגין. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58396/58396fig5large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.</a>
<img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58396/58396fig6.jpg"> איור 6: מסלול התנועה המצטבר של החיה במהלך משפט. במסגרת ניתוח הנתונים, ניתן להציג את מסלול שנאספו עקבות הנושא באזור מעקב. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58396/58396fig6large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.</a>
<img alt="Figure 7" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58396/58396fig7.jpg"> איור 7: תגובות התנהגותיות של חולדות SPD ב EPM 83 ימים של האכלה כרונית של תוספת קטון אקסוגני. אלה לוחות הצג תוצאות נציג שנאספו על ידי EPM של מערכת התנועה-מעקב18. (א) הקבוצה KSMCT בילה אחוז גדול יותר של זמן בזרועות פתוחות, ואילו אייק, KS, ובילה KSMCT קבוצות פחות זמן בידיים סגור, לעומת קבוצת הביקורת (SD). קבוצות (B) ה KS ו KSMCT נסע מרחק גדול יותר בזרועות פתוחות, ואילו אייק, KS, ונסע KSMCT קבוצות פחות מרחק הזרועות סגור, מציג להפחית חרדה לעומת הפקד קבוצה (SD). (ג) KSMCT הקבוצה נכנסו הזרועות סגורה מאוחר יותר, המציין חרדה מופחתת בהשוואה הפקד קבוצה (SD). קיצורים: SD = תקן האוכל מכרסמים + מים (25 גרם/ק"ג משקל גוף (b.w.) של מים/יום); אייק = SD + אייק (1, 3-butanediol-acetoacetate diester, b.w./day 10 גרם/ק"ג); HKE = SD + HKE (b.w./day 25 גרם/ק"ג); KS = SD + מלח בטא-hydroxybutyrate-מינרליים (הקמב ה-S; b.w./day 25 גרם/ק"ג); KSMCT = SD + שרשרת הקמב ה-S + בינוני טריגליצריד (MCT; b.w./day 25 גרם/ק"ג); SPD = חולדה ספראג-Dawley; EPM = גבוה ובנוסף מבוך (* p < 0.05; * * p < 0.01; * * * p < 0.001; * * * p < 0.0001). איור זה השתנה מ ארי ואח. 18. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58396/58396fig7large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.</a>
<img alt="Figure 8" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58396/58396fig8.jpg"> איור 8: תגובות התנהגותיות של SPD חולדות לאחר 7 ימים של gavage אוראלי של תוספת קטון אקסוגני. התוצאות נציג נאספו באמצעות EPM הבדיקה, באמצעות מערכת תוכנה למעקב אחר תנועת18. (א) קבוצת קה בילה אחוז גדול יותר של זמן בזרועות פתוחות, ואילו הקי, KS, ובילה KSMCT קבוצות פחות זמן במרכז (לעומת קבוצת הביקורת [SD]), שמעיד להפחית חרדה. (B) בהשוואה הפקד קבוצה (SD), פחות ערכי אותרו בזרועות סגור של חולדות בקבוצות קה ו- KS. קיצורים: SD = תקן האוכל מכרסמים + מים (b.w. 5 g/kg של מים/יום); KE = SD + קטון אסתר (1, 3-butanediol-acetoacetate diester, b.w./day 5 g/kg); KS = SD + מלח בטא-hydroxybutyrate-מינרליים (הקמב ה-S; b.w./day 5 g/kg); KSMCT = SD + הקמב ה-S + MCT (b.w./day 5 g/kg); SPD = חולדה ספראג-Dawley; EPM = גבוה ובנוסף מבוך (* p < 0.05; * * * p < 0.001; * * * p < 0.0001). איור זה השתנה מ ארי ואח. 18. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58396/58396fig8large.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.</a>

Watch this Scientific Journal Video about Elevated Plus Maze Test Combined with Video Tracking Software to Investigate the Anxiolytic Effect of Exogenous Ketogenic Supplements at JoVE.com

Elevated Plus Maze Test Combined with Video Tracking Software to Investigate the Anxiolytic Effect of Exogenous Ketogenic Supplements

גבוהות בתוספת מבוך מבחן משולב עם וידאו מעקב תוכנה כדי לחקור את האפקט נוגד חרדה של תוספי תזונה קטוגנית אקסוגני

כאן, אנו מציגים פרוטוקול לחקור שינויים ברמת החרדה של מודלים בעלי חיים מכרסם. מוגברות וגם מבוך במבחן (EPM), המשמש יחד עם וידאו מעקב תוכנה, מספק שיטה אמינה לתעד את ההשפעה של טיפולים שונים נוגד חרדה פוטנציאליים בתרחישים מעבדה פרה.

The overall goal of this study is to describe the methodology of the elevated plus maze (EPM) test in combination with a video tracking software. The ...

מבוך פלוס מוגבה היא שיטה לתעד את ההשפעה של טיפולים שונים שעלולים להיות אקסיוליטיים על מודלים מכרסמים במעבדה בצורה אנושית יותר בהשוואה לשיטות אחרות. היתרון העיקרי של שיטה זו הוא המסתמך על נטייתו האינסטינקטיבית של המכרסם הן לחללים חשוכים והן לחללים סגורים, בנוסף לפחד הבלתי מותנה מגבהים והימנעות ממרחבים פתוחים. קולין פארק, משתף פעולה מהמעבדה שלי, יעזור להדגים את ההליך.מספר ימים לפני הבדיקה, לטפל בבעלי החיים על ידי לקטוף אותם על ידי פלג הגוף העליון שלהם מחזיק אותם לרגע כדי להתאקלם לנסיין. לאחר מכן, למדוד את משקל הגוף של בעלי החיים לפני תחילת כל טיפולים כדי לקבוע את חישוב המינון לטיפול. לאחר מכן, היכרות עם בעלי החיים לשיטת gavage intragastric באמצעות מים על ידי gavage במשך חמישה ימים לפני תוספי קטון.לצורך חרדה, השתמש במבוך פלוס מוגבה או מנגנון EPM, מנגנון בצורת פלוס עם ארבע זרועות עם שתיים פתוחות ושתיים סגורות. האר את מנגנון EPM באמצעות תאורה עקיפה מהתקרה במקום להאיר אותו ישירות. ודא שכל ארבע הזרועות מוארות באופן דומה.חבר את מפתח ההתקנה של תוכנת המעקב אחר תנועה ליציאת USB 2.0 והתקן את התוכנה. לאחר מכן, לתקן את המצלמה מעל אזור הניסוי, ולהבטיח שזה יישאר ללא תנועה למשך הניסוי. לבסוף, הגדר ניסוי חדש במערכת התוכנה למעקב אחר תנועה באמצעות מדריך ההוראות.שים את החיה באזור הניסוי. לאחר מכן, התחל את תהליך רכישת הנתונים על-ידי לחיצה על לחצן 'התחל' בלוח הבקרה של השעה. בחדר הבדיקות אוספים את נתוני ה- EPM בשתי דרכים, באופן ידני ובשימוש בתוכנה.הצופים העיוורים מופרדים על ידי וילון. המתן עד ל- ene של הקלטת תהליך המעקב או לחץ על לחצן העצור בלוח הבקרה של הזמן. לאחר מכן, הסר את החיה מאזור הניסוי.לבסוף, כדי לגשת לכלי הניתוח לחץ על לחצן הניתוח בסרגל מסייע הניסויים. בחר גירסאות ניסויים ומרווחי זמן כדי לנתח ולהפיק דוח. התחל בהעברת החולדות בכלוב הביתי שלהן לחדר הניסויים 30 דקות לפני תחילת הניסוי.מניחים חולדה בצומת של ארבע הזרועות של ה-EPM מול הזרוע הפתוחה מול הניסוי. הפעל את תוכנת מעקב וידאו, כמו גם להקליט באופן ידני את ההתנהגות של החיה במשך חמש דקות. לאחר מכן, אם החיה נופלת מה- EPM, להרים אותו ולמקום אותו בחזרה על אותה נקודה של EPM שבו הוא נפל.אל תכלול בניתוח את הנתונים ההתנהגותיים של בעל חיים זה. בתום הבדיקה בת חמש הדקות, עצרו את תוכנת המעקב אחר וידאו. מוציאים את החיה מה-EPM, ומ מניחים אותה בחזרה בכלוב הביתי שלה.לבסוף, לנקות את ה-EPM עם חומר ניקוי חיטוי ואחריו מי ברז. יבש את המנגנון במגבות נייר. לאחר האכלה כרונית, חולדות בקבוצת KSMCT בילו באופן משמעותי יותר זמן בזרועות הפתוחות בהשוואה לקבוצת הביקורת.קבוצת KS בילתה זמן רב יותר באופן משמעותי במרכז בהשוואה לקבוצת הביקורת. ופחות זמן מושקע בזרועות סגורות בקבוצות LKE, KSS, KSMCT בהשוואה לשליטה. חולדות בקבוצות KSS ו- KSMCT נסעו מרחקים ארוכים יותר באופן משמעותי בזרועות הפתוחות.בעוד החולדות בקבוצות LKE, KS ו- KSMCT הראו באופן משמעותי פחות מרחק שנסעו בזרועות הסגורות בהשוואה לקבוצת הביקורת. יתר על כן, לאחר שבעה ימים של gavage אוראלי הזמן בילה בזרועות הפתוחות היה גדול יותר בקבוצת KE אבל ירד במרכז עבור KE, KS, ו KSMCT קבוצות. גם מספר הכניסות לזרועות הסגורות היה נמוך משמעותית לאחר שבעה ימי ניהול בקבוצות KE ו-KS.חשוב מאוד למקם את כל החולדות על הציוד באונור עקבי בצומת הפונה הרחק מהנסיין. הסתערות EPM על מכרסמים היא שיטה מתאימה ורגישה לחקור את ההשפעה של טיפולים שונים המשפיעים על אזורי המוח המעורבים באפקט האקסיוליטי ובמנגנוני הפעולה.

Research

JoVE Journal

Behavior

Mouse Short- and Long-term Locomotor Activity Analyzed by Video Tracking Software

לטווח ארוך והקצרה של תנועה פעילות עכבר נותחה על ידי תוכנה למעקב וידאו

Locomotor  activity (LMA) is a simple and easily performed measurement of behavior in mice  and other rodents. Improvements in video tracking software ...

Barnes Maze Testing Strategies with Small and Large Rodent Models

בארנס מבוך אסטרטגיות בדיקה עם קטן ומודלים מכרסמים גדולים

Spatial learning and memory of laboratory rodents is often assessed via navigational ability in mazes, most popular of which are the water and dry-land ...

A Dual Task Procedure Combined with Rapid Serial Visual Presentation to Test Attentional Blink for Nontargets

הליך משימה כפולה בשילוב עם מצגת חזותית סידורי מהירה לבדיקת קשב בלינק לNontargets

When viewers search for targets in a rapid serial visual presentation (RSVP) stream, if two targets are presented within about 500 msec of each other, the ...

The Double-H Maze: A Robust Behavioral Test for Learning and Memory in Rodents

זוגי H-המבוך: מבחן חזק התנהגות למידה וזיכרון במכרסמים

Spatial cognition research in rodents typically employs the use of maze tasks, whose attributes vary from one maze to the next. These tasks vary by their ...

Morris Water Maze Test: Optimization for Mouse Strain and Testing Environment

מבחן מוריס מים מבוך: אופטימיזציה לזני עכבר ובדיקת איכות סביבה

 The Morris water maze (MWM) is a commonly used task to assess hippocampal-dependent spatial learning and memory in transgenic mouse models of disease, ...

The 4 Mountains Test: A Short Test of Spatial Memory with High Sensitivity for the Diagnosis of Pre-dementia Alzheimer's Disease

4 הרי מבחן: בדיקה קצרה של זיכרון מרחבי עם רגישות גבוהה עבור אבחון של דמנציה קדם מחלת אלצהיימר

This protocol describes the administration of the 4 Mountains Test (4MT), a short test of spatial memory, in which memory for the topographical layout of ...

A Method to Test the Effect of Environmental Cues on Mating Behavior in Drosophila melanogaster

A Method to Test the Effect of Environmental Cues on Mating Behavior in Drosophila melanogaster

שיטה לבחינת ההשפעה של רמזים סביבתיים על התנהגות ההזדווגות ב<em&gt; תסיסנית מלנוגאסטר</em

An individual's sexual drive is influenced by genotype, experience and environmental conditions. How these factors interact to modulate sexual behaviors ...

The Other End of the Leash: An Experimental Test to Analyze How Owners Interact with Their Pet Dogs

הקצה השני של הרצועה: מבחן נסיוני לנתח איך בעלי אינטראקציה עם גידול כלבי-מחמד שלהם

It has been suggested that the way in which owners interact with their dogs can largely vary and influence the dog-owner bond, but very few objective ...

Testing Animal Anxiety in Rats: Effects of Open Arm Ledges and Closed Arm Wall Transparency in Elevated Plus Maze Test

בדיקות בבעלי חיים חרדה אצל חולדות: ההשפעות של אדני היד פתוחה סגורה זרוע קיר שקיפות מוגבר בתוספת מבחן מבוך

The elevated plus maze test is a behavioral test for assessing animal anxiety in rodents. Although this test is widely applied in the field of behavioral ...

A Novel Single Animal Motor Function Tracking System Using Simple, Readily Available Software

הרומן יחיד בעלי חיים המוטורית מעקב המערכת באמצעות תוכנה פשוטה, זמינים

We have recently demonstrated that implanting intracortical microelectrodes in the motor corteces of rats&#160;results in immediate and lasting motor ...