Summary

والتعود Prepulse تثبيط باغت الصوتية في القوارض

Published: September 01, 2011
doi:

Summary

والتعود prepulse تثبيط باغت هي التدابير التنفيذية التي تبوب الحسية. تعطل الحسية النابضة في الفصام ، وبعض الاضطرابات النفسية وغيرها من الأمراض العصبية. نحن هنا وصف بروتوكول قياسي لتقييم التعود على المدى القصير والطويل الأجل وكذلك prepulse وتثبيط ردود باغت الصوتية في الجرذان والفئران.

Abstract

الاستجابة الصوتية جفل هو استجابة وقائية ، التي تسببها حافزا الصوتية مفاجئة ومكثفة. يتم تنشيط عضلات الوجه والهيكل العظمي في غضون بضعة ملي ثانية ، مما أدى إلى الجسم كله تتوانى في القوارض 1. على الرغم من ردود باغت استجابات انعكاسية التي يمكن استخلاصها بشكل صحيح ، فهي ليست نمطية. يمكن أن تكون عن طريق التضمين المشاعر مثل الخوف (الخوف باغت potentiated) وفرح (فرح الموهن باغت) ، عن طريق عمليات التعلم غير النقابي مثل التعود والتوعية ، والمنبهات الحسية الأخرى من خلال عمليات المحاصرة الحسية (prepulse تثبيط) ، وتحول جفل الاستجابات إلى أداة ممتازة لتقييم العواطف ، والتعلم ، وتبوب الحسية ، لاستعراض انظر 2 ، 3. الممر الرئيسي وساطة باغت ردود قصيرة جدا وصفا جيدا ، كما باغت المؤهلة نموذجا ممتازا لدراسة الآليات الأساسية لدونة السلوكية على المستوى الخلوي / 3 الجزيئية.

نحن هنا تصف طريقة لتقييم التعود على المدى القصير ، على المدى الطويل والتعود prepulse تثبيط ردود باغت الصوتية في القوارض. التعود يصف انخفاض حجم ردود الفعل المفاجئة على العرض المتكرر لتحفيز نفسها. يسمى التعود ضمن جلسة اختبار التعود على المدى القصير (STH) وعكسها على فترة عدة دقائق دون التحفيز. يسمى التعود بين جلسات الاختبار التعود على المدى الطويل (LTH) 4. التعود هو محدد التحفيز 5. Prepulse تثبيط هو تخفيف من ردود الفعل المفاجئة من الحوافز غير الحسية المذهلة السابقة 6. الفاصل الزمني بين prepulse وباغت التحفيز يمكن أن تختلف من 6 إلى ما يصل إلى 2000 مللي ثانية. ويمكن أن يكون أي prepulse الطريقة ، ومع ذلك ، prepulses الصوتية هي الأكثر شيوعا.

التعود هو شكل من أشكال التعلم غير النقابي. يمكن أيضا أن ينظر إليها على أنها شكل من أشكال تصفية الحسية ، لأنه يقلل من استجابة الكائنات الحية "لحافز غير مهددة. وضعت أصلا Prepulse تثبيط (PPI) في الأبحاث العصبية الإنسان كتدبير التنفيذية من أجل الحسية النابضة 7. قد عجز PPI تمثل واجهة "ذهان والإدراك" كما يبدو للتنبؤ 80-10 الادراكي. تتعطل كل من التعود ومؤشر أسعار المنتجين في المرضى الذين يعانون من مرض انفصام الشخصية 11 ، وتعطل PPI أظهرت أن يكون ، على الأقل في بعض الحالات ، قابلة للمعالجة مع مضادات الذهان غير التقليدية في الغالب 12 و 13. ومع ذلك ، وتقترن أيضا غيره من الأمراض النفسية والعصبية التي تعطل في / والتعود أو مؤشر أسعار المنتجين ، مثل اضطرابات طيف التوحد (أبطأ التعود) ، والوسواس القهري ، ومتلازمة توريت ، ومرض هنتنغتون ومرض باركنسون ومرض الزهايمر (PPI) 11 ، 14 ، 15 الدوبامين العجز الناجم عن مؤشر أسعار المنتجين هي نموذج حيواني تستخدم عادة لفحص العقاقير المضادة للذهان 16 ، ولكن يمكن أيضا أن يكون مؤشر أسعار المنتجين العجز الناجم عن العديد من الأدوية الأخرى psychomimetic والتعديلات البيئية والعمليات الجراحية.

Protocol

1. بروتوكول التصميم المعايرة : قبل مجموعة من التجارب ، ومعايرة مكبرات الصوت. هذا مهم جدا أن مكبر الصوت عرض حجم الدقيق الذي تم تعيينه من قبل المجرب. معايرة أيضا حساسية منصة محول من خانات جفل وفقا لدليل للمورد. محول تحويل الحركة الرأسية من منصة في اشارة الجهد. تأكد من أنه لا توجد تجارب الجارية عند معايرة النظام ، والتي يتم معايرتها كافة مربعات بنفس الطريقة. ط / س الدالة : إذا كان يتم قياس سلالات جديدة من الفئران او الجرذان ، وينبغي وضع وظيفة الإدخال / الإخراج. بعد فترة من 5-10 دقائق تأقلم مع ضجيج الخلفية ثابت بيضاء 65-68 ديسيبل (أنظر أدناه) ، يجب عرض المحفزات جفل (20 مللي الضوضاء البيضاء) كل 20 ثانية ، ابتداء من الساعة حوالي 70-75 ديسيبل. وستزداد كثافة باغت التحفيز بين كل الحوافز التي 2-5 ديسيبل حتى تصل إلى 120-130 ديسيبل ، مما أدى إلى 10-30 التجارب مع المثيرات باغت (انظر الشكل 1). ويمكن قياس والتعويد prepulse تثبيط ضمن بروتوكول واحد : بروتوكول الهيكل. يتم تقسيم البروتوكول حيز فترة التأقلم ، كتلة الأول (التعود) ، وتليها مباشرة من قبل كتلة الثاني (PPI ، الرقم 2). قبل قياس prepulse تثبيط ، ينبغي الحيوانات تخضع دائما التعود باغت ، بحيث attenuations جفل بسبب التعود لا تتداخل مع قياسات مؤشر أسعار المنتجين. فترة تأقلم : في كل مرة يتم اختباره حيوان ، فإنه يخضع أولا إلى مرحلة التأقلم من أجل التكيف مع صاحب الحيوان ، مربع جفل والضوضاء في الخلفية. خلال فترة تأقلم 50-10 دقيقة ، وضجيج في خلفية ثابتة من 65 68dB الضوضاء البيضاء (اعتمادا على ضجيج البيئة) يتم عرضها ، ولكن لا يوجد محفزات جفل خلال هذه المرحلة سوف الحيوان تهدئة ووقف لاستكشاف البيئة ووقف يتحرك. أنا كتلة التعود : للحصول على التعود على المدى القصير (STH) ، ما بين 30 -100 المحفزات جفل ينبغي أن تطبق على الخلفية. هي أصوات المنبهات باغت الأبيض عادة لمدة 20 مللي ثانية وأوقات ارتفاع حاد جدا (0 ، إذا كان ذلك ممكنا). كثافة هو مثالي في وحدة التخزين حيث الدالة I / O الذي تم التوصل إليه في هضبة الاستجابة الانزعاجية الأقصى ، عادة في 105-115 ديسيبل. ينبغي للفترات بين التجارب واحد إما أن يكون دائما و 20 ثانية أو العشوائية ما بين 10 و 30 ثانية (انظر المناقشة والشكل 3). كتلة الثاني prepulse تثبيط : من أجل قياس مؤشر أسعار المنتجين ، والتجارب مع نبض جفل وحده ، والتجارب مع prepulse pseudorandomized هي الثانية في الكتلة. الضوضاء الخلفية والتحفيز باغت هي نفسها كما هو الحال في كتلة أولا prepulse هو الضوضاء البيضاء لمدة 4 مللي ، وكذلك ارتفاع حاد الوقت. يمكن أن تختلف معلمتين : الفاصل بين interstimulus prepulse والنبض وباغت لشدة prepulse (انظر المناقشة). نقترح استخدام شائع مختلفين prepulse شدة (75 و 85 ديسيبل) واثنين من فترات مختلفة interstimulus (30 مللي و MS 100). وبالتالي هناك أربعة مختلفة prepulse النبض التجارب بالإضافة إلى نبض جفل وحدها أن تكون المحاكمات pseudorandomized وعرضها 10 مرات لكل منها ، التي تصل الى 50 المحاكمات. جملة يمكن للمحاكمة أن تكون إما فترات و 20 ثانية أو العشوائية ما بين 10 و 30 ثانية (انظر المناقشة). في بعض الحالات قد يكون مفيدا لإضافة نوع السادس من تجارب ، وهي محاكمة prepulse وحده (انظر المناقشة والشكل 4). التعود على المدى الطويل : من أجل قياس LTH ، يتم تشغيل بروتوكول كامل على الأقل خمسة أيام لاحقة. بدلا من ذلك ، إلا أن مرحلة التأقلم وكتلة يتم تشغيلها الأول ، ومع ذلك ، من أجل أن نرى LTH ، كتلة أنا يجب أن يحتوي على ما لا يقل عن 100 باغت المحفزات. عرض 30 منبهات يوميا يؤدي إلى LTH القليل جدا أو معدومة في معظم الحيوانات ، وخصوصا في الفئران. وينبغي أن يعمل في الوقت نفسه تقريبا كل يوم ، منذ سعة الاستجابة الانزعاجية تتقلب مع دورة نهاري. 2. المناولة والتأقلم للحيوانات هناك اختلافات كبيرة في التعامل والتأقلم الجرذان مقابل الفئران. سيتم وضع الفئران في حامل الحيوان المناسب (لا ينبغي أن تكون مقيدة) لمدة 2-5 دقائق مع ضجيج في الخلفية ولكن لا جفل منبهات (المرحلة تأقلم للبرنامج). وينبغي تكرار هذا الإجراء 3-5 مرات ، مرة أو مرتين في اليوم ، حتى التغوط والتبول في ماسك الماوس يتوقف أو النقصان إلى حد كبير. وينبغي أن أصحاب الحيوانات أو استبدالها دائما تنظيف بعد إزالة حيوان. وينبغي التعامل مع الفئران على الأقل ثلاث دورات 17. في نهاية جلسات التعامل ثالثة وضعوا الى صاحب الحيوان المناسب (كبح جماح أي) ، وتتعرض للضجيج في الخلفية لعدة دقائق. بعد إزالتها ، يمكن مكافأتهم مع بذور عباد الشمس من أجل تشكيل عositive الجمعيات مع إجراء الاختبار. ويتكرر هذا الإجراء مرتين أخريين ، وتوسيع تدريجي للتأقلم الوقت ، قبل أن يتم تشغيل بروتوكول بأكمله. دورات للاختبار ، وتوضع الحيوانات في جميع الدوائر ، وأغلقت الأبواب وبروتوكول مع مرحلة تأقلم ، وكتلة الأول ويتم تشغيل كتلة الثاني. إذا كانت هناك مجموعات مختلفة من الحيوانات (الحقن ، والمورثات) ، ينبغي أن تكون مختلطة أو العشوائية على تشغيل مختلفة ومربعات مختلفة. إذا تم اختبارها مرارا حيوان (على سبيل المثال مع علاجات مختلفة) ، فإنه ينبغي إعادة اختبار في نفس الخانة. مؤشر أسعار المنتجين لاختبار المتكررة على الفئران ، فإننا نوصي أيضا لتشغيل بروتوكول بالكامل قبل جمع البيانات الفعلية تأخذ مكان. PPI يحسن كثيرا ما بين الأول والدورة الاختبار الثاني (PPI التعلم) ، وبعد ذلك يبقى متناسقا. فإنه سيتم أيضا القضاء على جزء كبير من LTH. 3. تحليل البيانات التعود على المدى القصير : للحصول على تحليل التعود على المدى القصير ، وجميع الردود باغت كتلة يتم رسم لي لكل حيوان. إذا الحيوانات ضمن مجموعة متشابهة سعة ردود الفعل المفاجئة ، يمكن متوسط ​​القيم بين الحيوانات. لم يتم في معظم الحالات ، ومع ذلك ، مطلق جفل سعة تختلف اختلافا كبيرا بين الحيوانات ومستويات باغت موزعة بشكل عادي. في هذه الحالة هو أكثر قدرة على البقاء لتطبيع البيانات من كل حيوان لأول ، أو متوسط ​​من الردود الأولى ، وهما جفل في الخانة الأولى (الحيوانات تقع أحيانا نائما أثناء مرحلة التأقلم مما أدى إلى ردود الفعل المفاجئة الأولى من نوعها والعالية التي يتعرض لها جفل الثانية). ويمكن عندئذ أن تكون البيانات تطبيع المتوسط ​​في جميع الحيوانات من أجل رسم مسار التعود. لإجراء تقييم كمي لكمية التعود ، يمكن احتساب درجة عن كل حيوان ، مثل متوسط ​​ال 10 الماضية باغت ردود مقسوما على متوسط ​​الاستجابات الأولين (الشكل 6). Prepulse تثبيط : للحصول على تحليل prepulse تثبيط ، والثانية كتلة البيانات يجب أن تكون مصنفة وفقا لنوع من المحاكمة (على سبيل المثال من خلال تصدير كافة الأعمدة البيانات ذات الصلة في التفوق والمرتبة حسب prepulse كثافة ومدة ISI). وبلغ متوسط ​​ثم يتتبع عشرة في نوع المحاكمة ، وتنقسم القيم الناتجة عن التجارب prepulse – نبضة نبضة من جفل وحدها القيمة ومضروبا في 100. هذا يكشف عن المبلغ المتبقي من جفل (في المائة من خط الأساس جفل) في ظل ظروف مختلفة prepulse لكل حيوان. جفل الأساس (نبض وحدها) هي 100 ٪. ويمكن عندئذ أن يكون متوسط ​​هذه القيم عبر مجموعة من الحيوانات ويمكن رسم (7A الشكل). بدلا من ذلك ، يمكن رسم مبلغ PPI بطرح استجابة المتبقية جفل من 100 ٪ (7B الشكل). يرجى أن تكون على علم : عند مقارنة أسعار المنتجين في مجموعات مختلفة من الحيوانات ، يجب عليك دائما التقرير أيضا ما إذا كان هناك اختلاف في سعة باغت الأساس ، من خلال مقارنة مثلا سعة باغت المطلقة للمحاكمات جفل وحده نبض (أو سعة جفل في الخانة الأولى) . التعود على المدى الطويل : من أجل تحليل LTH الأولين ردود كتلة الأول من كل يوم وبلغ متوسط ​​وتآمر على الحد الأدنى من خمس جلسات متتالية الاختبار. هذا يلغي احتمال أن الاختلافات في STH تؤثر على نتيجة التحليل LTH. يمكن إذا كان قد ثبت أن الجين العلاج / لا يؤثر STH ، بدلا من جميع الردود في كتلة سأكون متوسط ​​ببساطة عن كل يوم وتآمروا عليه. يمكن قياسها كميا بواسطة LTH حساب درجة التعود حيث 'ينقسم القيمة في الأيام الأولى" في الأيام الأخيرة وتضاعفت القيمة بنسبة 100 ، بحيث تكون النسبة المئوية للمستوى باغت الأولية المتبقية بعد عرض LTH. ويمكن عندئذ أن يكون متوسط ​​درجات التعود عبر الحيوانات (الشكل 8). 4. ممثل النتائج : I / O الدالة : القوارض تبدأ عادة لجفل من حجم 85-90 ديسيبل (مع مدة 20 مللي ، والضوضاء البيضاء). استجابة باغت يزداد مع تزايد حجم وعادة تصل كحد أقصى في 100-110 ديسيبل. إذا الحيوانات تحيد كثيرا عن هذه القيم ، قد عطلت قدرات السمع أو الحيوانات قدراته الحركية. يتم عرض نموذجي I / O وظائف في الشكل 5. التعود على المدى القصير : حسنا روض معالجة الفئران عادة إلى حوالي 60 ٪ من استجابتها باغت الأولي ، ولكن هناك فروق فردية كبيرة ، وكذلك الاختلافات السلالة. تأثير أقوى التعود يحدث عادة في غضون عدة محفزات الأولى. الفئران لا روض عموما أقل من الفئران (عادة حوالي 80 ٪) ، ولكن الخلافات سلالة يمكن أن تكون كبيرة جدا. ويرد بالطبع التعود نموذجية في الشكل 6. Prepulse تثبيط : معظم الفئران تبين PPI حوالي 90 ٪ مع الأمثل prepulse (85dB ، والضوضاء البيضاء 4 مللي ثانية ،). PPI قوي جدا والفروق الفردية هي صغيرة نسبيا مع هذه الإعدادات التجريبية. انخفاض حجم prepulsesالعائد أقل وأكثر من تقلب مؤشر أسعار المنتجين (حتى داخل حيوان) ، ولكن يبدو أيضا أن تكون أكثر عرضة للتلاعب أو الدوائية الجينية. يتم رسم مختلفة نتائج مؤشر أسعار المنتجين في الشكل 7. التعود على المدى الطويل : يمكن ملاحظتها على المدى الطويل التعود على مدى عدة جلسات الاختبار. LTH قوي جدا في الفئران. في الفئران ، وغالبا ما يتطلب الأمر تقديم الكثير من المحفزات جفل في كل دورة من أجل مراقبة LTH. ويمكن رؤية النتائج في الشكل النموذجي LTH 8. الشكل 1. بروتوكول المحفز للدالة I / O ، وبعد فترة تأقلم من 5-10 دقيقة. مع 65 ديسيبل مستوى ضغط الصوت (SPL) ضوضاء الخلفية والمحفزات لا جفل (لا يظهر) ، تعرض 20 الضوضاء البيضاء المحفزات مللي كل 20 ثانية. تزداد تدريجيا كثافة 75-130 ديسيبل بزيادات 5 ديسيبل (BG ضجيج الخلفية =). الشكل 2. بنية بروتوكول التعود مجتمعة ، وقياس مؤشر أسعار المنتجين. خلال بروتوكول كله ، يتم تطبيق ضجيج الخلفية الثابتة من 65 ديسيبل. هناك فترة تأقلم من 5-10 دقيقة. دون المزيد من التحفيز. بعد ذلك مباشرة ، تم اختبار من قبل التعود 3-10 المحفزات باغت (كتلة الأول ، انظر الشكل 3). ويتبع ذلك على الفور عن طريق اختبار مؤشر أسعار المنتجين (كتلة الثاني ، انظر الشكل 4). الشكل 3. بروتوكول المحفز لقياس التعود (كتلة الأول). يظهر مثال نموذجي عن كتلة الأول لاختبار المدى القصير التعود. وهو يتألف من 30 100 محاكمات مماثلة حيث قدم 20 مللي الضوضاء ديسيبل 105 بيضاء مع ارتفاع الوقت 0 مع فاصل زمني بين المحاكمة (ITI) من 20 ثانية. وقد صيغ هذا البروتوكول تتضمن كثافات أعلى التحفيز باغت يتيس أو متغير الشكل 4. البروتوكول حافزا لقياس مؤشر أسعار المنتجين (كتلة الثاني) ، وعرض مثال نموذجي لجزء من الثانية كتلة لاختبار مؤشر أسعار المنتجين. كتلة الثاني يتكون من 5-6 أنواع مختلفة المحاكمة التي تعرض كل 10 مرات في ترتيب pseudorandomized. هنا ، يتم اختبار مختلفين prepulse شدة (75 ديسيبل ديسيبل و85) واثنين من فترات مختلفة interstimulus (ISIS و 30 و MS 100). جفل التحفيز وحدها المحاكمات وحدها prepulse تتناثر المحاكمات. وهذه الكتلة قد 6×10 = 60 المحاكمات. Prepulses هي 4 الضوضاء البيضاء نبضات مللي مع مرور الوقت ارتفاع 0. وأشكال مختلفة من هذا البروتوكول تتمثل في يتيس متغير ، وارتفاع كثافة التحفيز باغت ، كثافات مختلفة prepulse و / أو فترات ، وإيزيس مختلفة بين prepulse والنبض. الشكل 5. مثال على وظيفة ط / س. يتم عرض منحنيات إدخال / إخراج الفئران من 11 فرد من نفس السلالة في الرمادي. في هذه الحالة ، سعة باغت الفردية تختلف اختلافا كبيرا (الردود باغت هي في وحدات اعتباطية). خط سوداء صلبة ويبين متوسط ​​سعة جفل والأخطاء القياسية في مختلف الكثافات التحفيز جفل. وصلت هذه الفئران استجابتها باغت الأقصى في حوالي 105 ديسيبل. الشكل 6. مثال للبيانات التعود على المدى القصير. يظهر نموذجي متوسط ​​منحنى التعود على المدى القصير من 20 الفئران. وباغت تطبيع سعة كل الماوس استجابة لمحفزات جفل 30 الى متوسط ​​ردوده الأولين جفل في محاكمات 1 و 2. وكان متوسط ​​ثم تطبيع البيانات عبر الفئران واحتسب الخطأ المعياري. الشكل 7 مثال لبيانات مؤشر أسعار المنتجين ج :. يظهر حساب المتوسطات بيانات أسعار المنتجين من 8 الفئران. وبلغ متوسط ​​التجارب وحدها 10 باغت الثاني لكل كتلة الماوس والمعدلات أنواع أخرى محاكمة معبرا عنه كنسبة مئوية من التحفيز وحدها سعة جفل. هذا الرقم يدل على سعة ردود الفعل المفاجئة في ظل ظروف مختلفة prepulse. تم قياس اثنين ISIS مختلفة (30 و MS 100) واثنين من مختلف الكثافات prepulse (75 و 85 ديسيبل). باء : البيانات نفسها كما في ألف ، ولكن كما خططوا مقدار مؤشر أسعار المنتجين في المئة من باغت الأساس. تم طرح البيانات الواردة أعلاه من 100. وأظهرت هذه الفئران PPI الأقصى من حوالي 50 ٪. يرجى ملاحظة أن البروتوكول نفسه العائد مؤشر أسعار المنتجين في معظم سلالات الفئران حوالي 90 ٪. الشكل 8 مثال للبيانات التعود على المدى الطويل A :.. وتظهر بيانات LTH حساب المتوسطات لمدة 18 الفئران. Tانه الأولين ردود جفل في كتلة وبلغ متوسط ​​الأول من كل يوم في جميع الفئران. هي السبب الرئيسي في الحانات كبيرة نسبيا الخطأ المعياري الاختلافات في السعة باغت المطلق بين الفئران الفردية. باء : تطبيع سعة جفل من 18 الفئران على مدى خمسة أيام. وبغية الحد من الضوضاء ، وبلغ متوسط ​​دائما مجموعة من الردود على التوالي في 6 باغت أنا كتلة (30 محفزات) للحيوان الواحد ، مما أدى إلى خمس قيم لكتلة الأول لكل حيوان يوميا. تم تطبيع هذه لكل حيوان إلى القيمة الأولى من اليوم الأول (100 ٪). يتم عرض المتوسط ​​على مدى 18 جميع الحيوانات. انه يظهر في كل يوم STH ، فضلا عن LTH عبر خمسة أيام.

Discussion

الاختلافات من بروتوكول الاختبار

وقد تم دراسة تعديل استجابات باغت لعقود عديدة في كل من البشر والحيوانات. وقد استخدمت مجموعة متنوعة ضخمة من بروتوكولات مختلفة في الماضي. البروتوكول الحالي هو اختبار قصير نسبيا وسهلة لتنفيذ هذا يعمل بشكل جيد في القوارض ، ومع ذلك ، اعتمادا على تركيز الاهتمام والعمل على الأسئلة السابقة منها ، قد يكون من المفيد أن يختلف هذا البروتوكول من أجل الحصول على البيانات التي يتم مقارنتها في الدراسات السابقة ذات الصلة. وهناك تباين مشترك يشمل إضافة أكثر شدة prepulse تتراوح بين 3 ديسيبل فوق ضجيج الخلفية إلى 20 ديسيبل أعلاه الضوضاء. أيضا ، يمكن تقسيم كتلة التعود الى كتلة من المحفزات قصيرة 50-10 قبل كتلة مؤشر أسعار المنتجين ، بالإضافة إلى كتلة الثالث من المحفزات 50-10 بعد كتلة PPI 18-20. دراسة شاملة للأدبيات الموجودة قبل تصميم بروتوكول الاختبار هو ضروري لذلك.

الاختلافات بين الأنواع والسلالات

سعة ردود الفعل المفاجئة وكمية التعود تختلف اختلافا كبيرا بين الحيوانات واحد من نفس الصنف والضغط ، في حين أن مؤشر أسعار المنتجين ويبدو أن تكون متسقة نسبيا. فئران لا تتحرك عموما أكثر (طوعا) أثناء الاختبارات ، والتي قد تكون أحد الأسباب وراء البيانات الخاصة بهم وبشكل عام أعلى من التقلبات البيانات الفئران. الفئران أيضا لا روض فضلا عن الجرذان. يمكن أن الفروق بين الأفراد أو الماوس سلالات الفئران يكون 21-24 ضخمة ، وأنه قد يكون من الضروري التكيف مع المعلمة حافزا لسلوك باغت لسلالة معينة من أجل الحصول على النتائج المثلى. وينبغي تجنب أن تستخدم نفس المعدات لاختبار كل من الفئران والجرذان. إذا كان لا مفر منه ، ينبغي المعدات تنظيفها مع الايثانول.

اكتساب عوامل

أحيانا هناك اختلافات كبيرة في استجابات باغت الفردية ضمن مجموعة. وينبغي من أجل قياس مؤشر أسعار المنتجين والتعود ، الأساس أو ردود باغت يكون أول مثالي تغطي الجزء الأكبر من نطاق الدينامية للنظام القياس. Overshoots ضارة ، لأنها تؤدي إلى الخطأ المنهجي ، عادة التقليل من كمية التعود أو مؤشر أسعار المنتجين. إذا باغت ردود صغيرة جدا ، ومع ذلك ، قد يكون المغطي التحويرات بسبب الضوضاء. نظم باغت تسمح لتعديل عامل الحصول على ذلك تضخيم الإشارة منصة. ويمكن تعديل عوامل كسب من خلال عرض اثنين أو ثلاثة من المحفزات باغت خلال الدورة الماضية تأقلم (كسب = 1) ، ومع ذلك ، ينبغي للمرء أن نضع في اعتبارنا أن يغيروا الاستجابة الانزعاجية السعة المطلقة ، وبالتالي لا تسمح للمقارنة بين سعة باغت المطلقة بعد الآن. من أجل تجنب هذا العيب ، يمكن أن تستخدم للردود three باغت التي يتم استخدامها لإجراء تعديلات عامل كسب لتحديد حجم باغت الأساس. بدلا من ذلك ، يمكن تعديلها إلا بعد الحصول على عوامل كتلة الأول ، حتى يتسنى للكتلة الثاني باغت ردود تغطي معظم النطاق الديناميكي ، في حين أن كتلة يمكن استخدامها لتحديد الأول الاستجابة الانزعاجية الأساس.

التعود مقابل التوعية

التعود يقلل من سعة ردود الفعل المفاجئة. وتعارض هذه التوعية من قبل ، الأمر الذي يؤدي إلى زيادة العرض على الاستجابة الانزعاجية المتكررة 25. التعود والتوعية نوعان من العمليات المستقلة التي تؤثر في السلوك نفسه 26. من أجل قياس التعود ، ينبغي التقليل من التوعية. الحيوانات توعية إذا كان التحفيز هو مكره ، وبالتالي يجب تجنب المنبهات باغت بصوت عال جدا لقياسات التعود ، لاستعراض انظر 27. التوتر والقلق والخوف لا تزيد أيضا ردود جفل 28 ، يعارضون التعود وتؤثر PPI 18. ولذلك ينبغي أن يكون التعامل مع الحيوانات بشكل جيد ومتأقلمة على جهاز الفحص جفل. أيضا ، وأصحاب الحيوانات التي هي صغيرة جدا وكبح جماح الحيوانات فعليا بنتائج عكسية ، لأنها تحفز الاجهاد في حيوانات 29.

ثابت مقابل ITI عشوائية

بروتوكولات مشتركة جفل استخدام إما ثابتة بين المحاكمة الفاصل الزمني (ITI) عادة من 20 أو 30 ثانية أو فاصل المتغير الذي pseudorandomizes على القيم بين 15 و 30 ثانية. والاستفادة من ITI العشوائية يكمن في حقيقة أن الحيوان لا يمكن التنبؤ من نقطة زمنية التحفيز المقبل. وقد تبين أن الاهتمام مثلا إلى prepulse تقوي فاعليتها في قمع باغت ردود 13 و 30. قد قياس مؤشر أسعار المنتجين مع ITI ثابتة ولذلك أيضا لعمليات التحقيق من الاهتمام. وينبغي تجنب يتيس أدناه 15 ثانية من أجل منع الآثار الناجمة عن العضلات والارهاق وفترات من الاستجابات الحرارية في العضلات.

كثافة ومدة prepulse

نستخدم prepulse قصيرة جدا لمدة 4 مللي ثانية في هذا البروتوكول. دراسات أخرى كثيرة تستخدم 20 مللي prepulse. لكي تكون قادرة على تنويع interva interstimulusليرة سورية (ISIS) ، وأيضا لقياس فترات زمنية قصيرة جدا ، وقدم هذا prepulse قصيرة. على فعالية prepulse يبدو أن الموهن في طول مدته قصيرة بالمقارنة مع 20 مللي prepulse من نفس الحجم. ولذلك فإننا نستخدم prepulses بصوت عال نسبيا من 75 ديسيبل و85. في حين أن 85 ديسيبل باغت التحفيز (20 مللي) يمكن أن يكون فوق العتبة ، وهو 85 ديسيبل prepulse (4ms) لا عادة لا تثير ردود جفل. ومع ذلك ، فمن المهم لتقييم ما إذا كانت هناك أي ردود باغت انتزع من prepulse نفسها التي من شأنها أن تسبب العضلات والتعب والدول المقاومة للحرارة خلال التحفيز جفل. يمكن لبعض العلاجات التي تعطل PPI أظهرت لتعزيز prepulse sensivity 31 (مما يدل على اضطراب PPI لا يعود إلى فقدان الحساسية السمعية) ، ومع ذلك ، لا يمكن أن يكون هذا وجدت في مرضى الفصام ينبغي القيام به 32 تقييمات لحساسية prepulse إما عن طريق تحليل منصة البيانات في الفترة ما بين prepulse أو نبضة أو جفل بما في ذلك التجارب وحدها prepulse الثانية في الكتلة.

ISI مختلفة مقابل كثافات مختلفة prepulse

وتم قياس مؤشر أسعار المنتجين في الأصل في البشر في جامعة النجاح ISI من 100 مللي ثانية ، حيث تأثيره في 7 القصوى. الجرذان والفئران في مؤشر أسعار المنتجين هو في حده الأقصى في ISI مللي 30-50 ، وربما يرجع ذلك إلى حجم أصغر من أدمغة 33. في السنوات الأخيرة أصبح واضحا أن تشارك مختلف الارسال والارسال المستقبلات بطريقة تسلسلية من أجل بذل تثبيط بسرعة ولكن طويلة الأمد من باغت 3 ، 34. اعتمادا على نظام المتضررة ، قد الأدوية أو التلاعب الجيني يؤثر بالتالي على مؤشر أسعار المنتجين فقط في ISIS محددة. ولذا فإننا نوصي تراوح بين 30 مللي ISI و MS 100. وهذا يسمح أيضا أن مقارنة الدراسات الحديثة في الدراسات السابقة التي كانت 100 مللي ISI فقط. و85dB prepulse يؤدي إلى الحد الأقصى PPI قوية جدا من نحو 90 ٪. يرجى العلم بأن هذا لا يمكن أن يكون مؤشر أسعار المنتجين بالضرورة زيادة دون الوقوع في تأثير السقف. PPI يسببها هذا الطريق ويبدو أيضا أن تكون قوية نوعا ما ، ومع ذلك ، هو أنه عطل كبير مثلا المنشطات ملغ / 1 كغ. ونحن نوصي باستخدام الثانية من 75 ديسيبل prepulse الأمر الذي يؤدي إلى 50-60 ٪ PPI فقط. ويمكن زيادة هذا مؤشر أسعار المنتجين (مثل النيكوتين بنسبة 1 الشوري ملغ / كلغ) ، ويبدو أن يكون أكثر عرضة للتلاعب الجيني والدوائي بصفة عامة ، ومع ذلك ، يبدو أيضا أن يكون أكثر تنوعا ومتناسقة حتى داخل الموضوع. وقد استخدمت الدراسات السابقة مجموعة كبيرة من شدة prepulse وأظهرت في كثير من الأحيان آثار العلاج على شدة PPI مع prepulse محددة وتؤثر على أي مؤشر أسعار المنتجين مع شدة prepulse الأخرى. دراسات مستفيضة من الكتابات الموجودة لذا فمن الضروري قبل اختيار prepulse الكثافات وفترات interstimulus.

تركيبة مع الحقن النظامية / التجسيمي

غالبا ما يتم تنفيذ التعود واختبار مؤشر أسعار المنتجين في تركيبة مع الحقن النظامية أو التجسيمي. فمن الواضح أن هذه التجارب في الحيوانات من مجموعة مراقبة تلقي الحقن المركبة السيطرة. الإجراء حقن نفسها ، ومع ذلك ، قد تكون مرهقة جدا لحيوان ، مما أدى إلى ارتفاع مستوى القلق والتقوية و / أو توعية الاستجابة الانزعاجية (انظر أعلاه). ينصح بالتالي للسيطرة على تأثير هذا الإجراء حقن نفسه كذلك. إذا درس التعود ، قد قبل الحقن يشكل عقبة رئيسية. من أجل التخفيف من حدة القلق والحيوان ، يجب أن تعاد إلى قفص الحيوانات وطنهم لأطول فترة ممكنة قبل اختبارها (بدون مخدرات في الخفوت). وينبغي أيضا حقن تدار من قبل شخص من ذوي الخبرة ، من أجل التقليل من تأثير هذا الإجراء على الحيوان. إذا تم إجراء الحقن التجسيمي من خلال حقنة عادية مزروع مزمنة ، وينبغي أن الجراح الذي يزرع في تمزق طبلة الأذن تجنب حقنة عادية للفئران مع الحانات وأشار الأذن. وهذا قد يؤدي إلى عجز السمع. أشرطة الأذن حادة أو الأذن الأصفاد التي لا تمزق طبلة الأذن وتتوفر لجميع الأجهزة التجسيمي. عندما يتم التعامل مع الفئران بعد الجراحة ، ينبغي معالجته القمم الغبار أو الدمى في كل مرة ، حتى تعتاد الحيوانات إليها.

جفل الصوتية بمثابة اختبار السمع

وينبغي أخيرا تجدر الإشارة إلى أن ط / س مهام باغت PPI الصوتية ويمكن أن تكون بمثابة اختبار بسيط لسماع الفئران والجرذان 35-37. تحول العجز في السمع وظيفة I / O إلى اليمين. بمجرد إنشاء مؤشر أسعار المنتجين لسلالة الفئران أو الماوس ، يمكن أيضا أن يكون اختباره مع الحيوانات prepulse كثافات متغيرة. إذا كان حيوانا أو أصم لا يسمع prepulse بصوت عال كما حيوان السيطرة ، فإنه سيتم عرض أي مؤشر أسعار المنتجين أو أقل من الحيوانات السيطرة. من ناحية أخرى ، يمكن دائما العجز PPI احظ أن يكون سببه عجز السمع ، وبالتالي اختبار باغت I / O أو مقارنات بين استجابات باغت الأساس ضوابط حاسمة.

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

وقد تم تمويل هذا العمل من قبل مؤسسة الصحة العقلية في أونتاريو ، والعلوم الطبيعية والهندسة بحوث كندا المجلس ، وشركة ميد المنتسبين

Materials

Name of the equipment Company Catalogue number Comments
Startle box package Med Associates (http://www.med-associates.com/) MED-ASR-PRO1-ADD (http://www.med-associates.com/startle/startle.htm) Includes hardware & software
Animal Holder Med Associates (http://www.med-associates.com/) ENV-264A (http://www.med-associates.com/startle/startle.htm#animal) Other sizes and types also available
USB Sound Pressure Level Measurement Package Med Associates (http://www.med-associates.com/) ANL-929A-PC (http://www.med-associates.com/behavior/audio/generator.htm#anl929a) For calibration

References

  1. Davis, M., Eaton, R. C. The mammalian startle response. Neural Mechanisms of startle. , (1984).
  2. Koch, M. The neurobiology of startle. Prog Neurobiol. 59, 107-128 (1999).
  3. Fendt, M., Li, L., Yeomans, J. S. Brain stem circuits mediating prepulse inhibition of the startle reflex. Psychopharmacology (Berl). 156, 216-224 (2001).
  4. Davis, M., Wagner, A. R. Habituation of startle response under incremental sequence of stimulus intensities. J Comp Physiol Psychol. 67, 486-492 (1969).
  5. Pilz, P. K., Carl, T. D., Plappert, C. F. Habituation of the acoustic and the tactile startle responses in mice: two independent sensory processes. Behav Neurosci. 118, 975-983 (2004).
  6. Swerdlow, N. R., Geyer, M. A., Braff, D. L. Neural circuit regulation of prepulse inhibition of startle in the rat: current knowledge and future challenges. Psychopharmacology (Berl). 156, 194-215 (2001).
  7. Braff, D. L., Grillon, C., Geyer, M. A. Gating and habituation of the startle reflex in schizophrenic patients. Arch Gen Psychiatry. 49, 206-2015 (1992).
  8. van den Buuse, M. Modeling the positive symptoms of schizophrenia in genetically modified mice: pharmacology and methodology aspects. Schizophr Bull. 36, 246-270 (2010).
  9. Geyer, M. A. Are cross-species measures of sensorimotor gating useful for the discovery of procognitive cotreatments for schizophrenia?. Dialogues Clin Neurosci. 8, 9-16 (2006).
  10. Fenton, W. S., Stover, E. L., Insel, T. R. Breaking the log-jam in treatment development for cognition in schizophrenia: NIMH perspective. Psychopharmacology (Berl). 169, 365-366 (2003).
  11. Braff, D. L., Geyer, M. A., Swerdlow, N. R. Human studies of prepulse inhibition of startle: normal subjects, patient groups, and pharmacological studies. Psychopharmacology (Berl). 156, 234-258 (2001).
  12. Kumari, V., Soni, W., Sharma, T. Normalization of information processing deficits in schizophrenia with clozapine. Am J Psychiatry. 156, 1046-1051 (1999).
  13. Weike, A. I., Bauer, U., Hamm, A. O. Effective neuroleptic medication removes prepulse inhibition deficits in schizophrenia patients. Biol Psychiatry. 47, 61-70 (2000).
  14. Swerdlow, N. R. Impaired prepulse inhibition of acoustic and tactile startle response in patients with Huntington’s disease. J Neurol Neurosurg Psychiatry. 58, 192-200 (1995).
  15. Castellanos, F. X. Sensorimotor gating in boys with Tourette’s syndrome and ADHD: preliminary results. Biol Psychiatry. 39, 33-41 (1996).
  16. Swerdlow, N. R. Forebrain D1 function and sensorimotor gating in rats: effects of D1 blockade, frontal lesions and dopamine denervation. Neurosci Lett. 402, 40-45 (2006).
  17. Cannizzaro, C. Prenatal exposure to diazepam and alprazolam, but not to zolpidem, affects behavioural stress reactivity in handling-naive and handling-habituated adult male rat progeny. Brain Res. 953, 170-180 (2002).
  18. Gururajan, A., Taylor, D. A., Malone, D. T. Effect of cannabidiol in a MK-801-rodent model of aspects of Schizophrenia. Behav Brain Res. 222, 299-308 (2011).
  19. Brosda, J. Pharmacological and parametrical investigation of prepulse inhibition of startle and prepulse elicited reactions in Wistar rats. Pharmacol Biochem Behav. 99, 22-28 (2011).
  20. Ballmaier, M. Cannabinoid receptor antagonists counteract sensorimotor gating deficits in the phencyclidine model of psychosis. Neuropsychopharmacology. 32, 2098-2107 (2007).
  21. Glowa, J. R., Hansen, C. T. Differences in response to an acoustic startle stimulus among forty-six rat strains. Behav Genet. 24, 79-84 (1994).
  22. Bullock, A. E. Inbred mouse strains differ in the regulation of startle and prepulse inhibition of the startle response. Behav Neurosci. 111, 1353-1360 (1997).
  23. Bast, T. Effects of MK801 and neuroleptics on prepulse inhibition: re-examination in two strains of rats. Pharmacol Biochem Behav. 67, 647-658 (2000).
  24. Buuse, M. v. a. n. d. e. n. Deficient prepulse inhibition of acoustic startle in Hooded-Wistar rats compared with Sprague-Dawley rats. Clin Exp Pharmacol Physiol. 30, 254-261 (2003).
  25. Davis, M. Sensitization of the rat startle response by noise. J Comp Physiol Psychol. 87, 571-581 (1974).
  26. Groves, P. M., Thompson, R. F. Habituation: a dual-process theory. Psychol Rev. 77, 419-450 (1970).
  27. Grillon, C., Baas, J. A review of the modulation of the startle reflex by affective states and its application in psychiatry. Clin Neurophysiol. 114, 1557-1579 (2003).
  28. Davis, M., Walker, D. L., Myers, K. M. Role of the amygdala in fear extinction measured with potentiated startle. Ann N Y Acad Sci. 985, 218-232 (2003).
  29. Pare, W. P., Glavin, G. B. Restraint stress in biomedical research: a review. Neurosci Biobehav Rev. 10, 339-370 (1986).
  30. Li, L. Top-down modulation of prepulse inhibition of the startle reflex in humans and rats. Neurosci Biobehav Rev. 33, 1157-1167 (2009).
  31. Yee, B. K., Russig, H., Feldon, J. Apomorphine-induced prepulse inhibition disruption is associated with a paradoxical enhancement of prepulse stimulus reactivity. Neuropsychopharmacology. 29, 240-248 (2004).
  32. Csomor, P. A. Impaired prepulse inhibition and prepulse-elicited reactivity but intact reflex circuit excitability in unmedicated schizophrenia patients: a comparison with healthy subjects and medicated schizophrenia patients. Schizophr Bull. 35, 244-255 (2009).
  33. Yeomans, J. S. GABA receptors and prepulse inhibition of acoustic startle in mice and rats. Eur J Neurosci. 31, 2053-2061 (2010).
  34. Jones, C. K., Shannon, H. E. Effects of scopolamine in comparison with apomorphine and phencyclidine on prepulse inhibition in rats. Eur J Pharmacol. 391, 105-112 (2000).
  35. Clark, M. G. Impaired processing of complex auditory stimuli in rats with induced cerebrocortical microgyria: An animal model of developmental language disabilities. J Cogn Neurosci. 12, 828-839 (2000).
  36. McClure, M. M. Rapid auditory processing and learning deficits in rats with P1 versus P7 neonatal hypoxic-ischemic injury. Behav Brain Res. 172, 114-121 (2006).
  37. Fitch, R. H. Use of a modified prepulse inhibition paradigm to assess complex auditory discrimination in rodents. Brain Res Bull. 76, 1-7 (2008).

Play Video

Cite This Article
Valsamis, B., Schmid, S. Habituation and Prepulse Inhibition of Acoustic Startle in Rodents. J. Vis. Exp. (55), e3446, doi:10.3791/3446 (2011).

View Video