在本文中描述的协议的目的是诱导大鼠强迫样行为的强迫症(OCD)的研究。此行为是由一个衰减指示的杠杆压响应,有效地生产食品的信号沉淀。
在强迫症(OCD)的信号衰减大鼠模型中,杠杆按压食品后跟的化合物刺激其用作反馈提示的呈现。这种反馈是由刺激政策的反复演示,没有食物(不发光的杠杆记者回应鼠)后减弱。在下一阶段,杠杆压在灭绝的条件下,评估( 即,没有食物交付)。在此阶段的大鼠显示两种类型的杠杆压力机,那些随后试图收集奖励的是,和那些没有。后者是在模型强迫样行为的量度。的控制程序,其中大鼠不会遇到反馈提示的衰减提供消光的信号衰减和的效果来区分。信号衰减模型是强迫症的一种高度有效的模型,并强迫样行为和行为是区分重复,但ñOT强迫。另外在此过程中收集的措施消除对被测试的组间差异替代的解释,而且是定量的,公正的,不受跨实验者变化。这种模式的主要缺点是昂贵的设备,它需要一定的技术知识和事实,即它是耗时相比其他车型OCD(11天)的事实。可用于检测的药理学和非药理学操作的抗或促强迫效应和用于研究的强迫行为的神经基底模型。
强迫症(OCD)是一个主要的精神病学障碍是体现在1 -一般人群1,2的3%。人患强迫症有反复,侵入和不必要的想法(执着)和/或重复的仪式行为(强迫)3。基本OCD的具体病理机制尚不完全清楚。然而,血清素4-7,多巴胺8,9和谷氨酸10系统的参与已被证明在这混乱。此外, 眶额皮质,扣带皮质,基底节和地区顶叶内有牵连其病理生理学7,11-13。最后,在卵巢激素水平相关的波动生活事件( 例如,生育,排卵)已经报道以触发或加剧的OCD女性患者14-16,这表明<EM>卵巢激素发挥OCD 17的调节作用。
因为底层OCD机制知之甚少,使用合适的动物模型,密切模仿其行为和神经表现为推进我们的生物学基础知识是必不可少的。此外,这些模型有助于治疗的新行的开发。这是在强迫症的情况下,特别是相关的,因为许多患者要么治疗性或经验的症状18,19只有部分减轻。事实上,在最近几年,强迫症(在20-28综述)的遗传,药理和行为动物模型已经扩大,提高了我们这种疾病的知识。
一个OCD的最广泛使用的行为动物模型的信号衰减大鼠模型(综述见29)。该模型背后的理论假设是,在反馈的赤字相关与目标导向行为的成功表现导致强迫性的响应30-37。该模型由乔尔和他的同事28开发的,是基于对大鼠操作行为。在最初的培训,只奖励与按杠杆后的食物颗粒。另外一个成功的杠杆压触发的一本杂志光线和色调的发作。这提供了反馈,该杠杆压响应,导致食品的交付大鼠。接着,将刺激信号的奖励的递送的能力被有意降低反复呈现它而不奖励(重要的是,也有在箱子没有杠杆在此阶段)。强迫式的行为出现在训练的最后阶段。在此测试阶段,这是消光条件下进行,杆压榨之后是刺激的呈现,但不是食物奖励。 “强迫”行为表现为多个杠杆印刷机之后,老鼠母鹿不是尝试收集奖励。抗/亲强迫效果表示为减少/增加的“强迫”杠杆按压次数。由于信号衰减包括消光,它和之间的消光本身的信号衰减的影响,以区分是重要的。因此,在对照组(正常消光基团)的化合物的刺激之前不测试阶段衰减。治疗具有抗/亲强迫效果不应该改变的“强迫”杠杆压力机在该组中的号。 (了解更多详细信息,请参阅第29)。
“强迫”杠杆压力机通过模仿强迫症患者显示的强迫行为的夸张和不必要的性质。因此,信号衰减模型显示良好的表面效度。此外,在该模型进行的研究表明,它具有良好的预测和建构效度(在20,21中综述)。该模型的P从研究表明该强迫杠杆按压通过已知改善强迫症状38,39,以及由底丘脑核40,其已被发现的高频刺激药物减毒redictive有效性导出到具有抗强迫在人类强迫症患者41,42的效果。此外,一些药物,是低效强迫症的治疗中已经发现没有施加在模型38,39抗强迫作用。该模型还显示良好的结构效度,因为研究表明,类似的神经机制参与无论是在强迫症症状,并在大鼠信号衰减引起的强迫式的行为。因此,血清素能43-46,多巴胺39,46和谷氨酸能系统47的参与,以及强迫症有关的大脑区域的40,44,48-50已被证明在强迫杠杆按压的参与。此外,卵巢激素已被发现调节强迫杆压在女性51。因此,信号的衰减模型是一个功能强大的工具,探索强迫症的神经基质和用于筛选新的抗强迫疗法。对于信号衰减模型的临床相关性以及它的实用性和应用OCD研究的深入讨论,请参阅20-22,29。
强迫症的信号衰减大鼠模型是一个强大的行为模式的强迫样行为的研究。该模型显示较高的脸,预测和构想效度20,21,并已被广泛用于研究的这种行为39,43-45,48神经基板,其应对药理操纵38,39,43,47,53, 54和深部脑刺激40,46,50和调制卵巢激素51。因此,这种模式是一种有用的动物模型,强迫症的研究。
强迫杆压在信号衰减模型比其他实验性重复行为(如消爆和固着行为)几个优点。首先,强迫性杠杆按压到强迫行为在人类中已经确立,而其他的重复行为,它们通常被称为强迫状,有效性相关性是低的,或从来没有过测试20-22。值得注意的是,行为重复/ perseveration是一种现象,各种精神疾病55-62,因此共享,目标行为强迫般的适当的验证是至关重要的。此外,PTSA过程中收集到的各种行为的措施( 即在非增强杆或一般数量印刷机的数量鼻子戳老鼠在测试阶段执行)消除替代解释为强迫性的差异帮助杆按压在组之间进行测试。例如,过度的杠杆按压可以反映一个普遍增加运动活动,在这种情况下,将最有可能伴随着增加的非增强杠杆压力机的数量(因而,该措施也消除了需要测试大鼠在附加程序,例如旷场试验)。另一方面,操纵这导致在鼻p的数目的普遍增加澳克士老鼠进行可能导致减少强迫杆压,即使他们不具备真正的抗强迫作用。甚至在测试收集额外的措施(在过度杠杆压训练阶段杠杆压力机,在信号的衰减阶段完成试验)允许实验者消除的可能性,在测试阶段,源于以前的不同群体之间的差异学习。值得注意的是,在该过程的不同阶段所收集的全部措施是定量的,并因此无偏,不给予主观解释,不受间实验者变性。
信号衰减模型的一个缺点是它需要特殊的设备(计算机操作的操作性盒,对于这些框的操作适当软件等 )的事实。这使得既昂贵又有点复杂来执行,需要技能型人才,精通无论是在广告典当排除故障,并在每天的日常维护设备。另外,因为该模型基于学习而不是自发行为,并且因为它是由多个阶段的,它是相对耗时的(11天)相比,一些OCD的其它动物模型。然而,在我们的经验,用适当的培训需要执行的程序是很容易获得的专业知识。此外,因为所有的设备是计算机控制的,几乎完全自动的,大组大鼠可以有效地和同时运行,从而减少它的时间成本。此外,结果很容易计算出来,并且不需要人工编码或任何特殊的处理。最后,操作性框是高度通用的,一旦获得,它们可用于各种行为的程序,除了信号衰减,这使得它们非常具有成本效益。
另一个要考虑的,它应在使用被考虑模型,是由于它的冗长的和多级的性质,它可能不适合用于慢性治疗或发育的研究。为了不影响大鼠的学习,在行为过程的初始阶段中,慢性治疗的给药要求中的步骤,这使得该过程更加耗时的休息。此外,这种断裂不能立即测试阶段之前发生,因此,大鼠施用的慢性治疗将经历信号衰减阶段,而治疗的影响,甚至在测试阶段可以改变他们的行为,使的任何解释下结果有问题。关于发育研究,同样,由于模型的冗长的性质,就不可能将其用于极幼鼠( 例如,年龄小于46天龄的大鼠上的测试天)。此外,老鼠不能被重新测试,使得必须培养新的老鼠在每个年龄研究,不包括possibilitŸ采用纵向设计。
以上已经提及的信号衰减模型的一个重要方面是,强迫杠杆按压由在卵巢激素水平沿大鼠发情周期51的波动调制。这一方面是对研究者兴趣研究由雌性性腺激素影响强迫行为的机制很重要。虽然对强迫杆压未经测试的男性性腺激素的影响,这些或其他因素的影响男性表现的模型,在模型中的不同应对措施的变化是在雄性和雌性大鼠51相似。因此,研究人员,不打算研究性腺激素的作用,谁可以使用雄性和雌性大鼠没有测量这些激素的水平。
总之,尽管强迫症的信号衰减的大鼠模型的一些缺点,例如它的长度和事实上,它需要特殊的设备和一些技术知识,它提供了评估在大鼠强迫行为的敏感和可靠的方式。此外,它可以将这些行为和其他重复性/固着的行为,这是不本质上真正强迫区分。因此,它是用于推定抗强迫治疗评估的优良模型,研究采用它可以用来扩大强迫症的神经基质,这仍不能很好地理解的知识。
The authors have nothing to disclose.
This research was supported by the Israel Science Foundation (grant No. 592/12) to DJ
Name of the Material/Equipment | Company | Catalog Number | Comments/ Description |
Modular Test Chamber for Rats | Campden Instruments Ltd. | Model 80003M | |
Pellet Trough for Modular Chamber with Head Entry and Door | Campden Instruments Ltd. | Model 80210M-R | |
Low Profile Retractable Response Lever | Campden Instruments Ltd. | Model CI4460-M | 2 levers per chamber |
Stimulus Lights | Campden Instruments Ltd. | Model 80221 | |
Pellet Dispenser with 45mg Interchangeable Pellet Size Wheel | Campden Instruments Ltd. | Model 80209-45 | |
Mouse Nosepoke with Stimulus Light | Campden Instruments Ltd. | Model 80116S | |
Sonalert Audible Stimulus System | Campden Instruments Ltd. | Model SC628 | |
ABET II Complete Starter Package with 220VAC/50Hz Power Supply | Campden Instruments Ltd. | Model 88501*C | |
Sound Attenuating Chamber | Campden Instruments Ltd. | Model 80600A-SAC | Equipped with a peephole and a 28 volt DC ventilation fan pannel |
Animal Behavior Environment Test system (ABET) II | Lafayette Instrument Neuroscience, Indiana, USA | Model 89501 | |
Personal computer with a minimum 1.8 GHz Processor | Running Microsoft Windows XP (SP3), or Win7 | ||
45-mg dust-free precision pellets | PMI Nutrition International, Indiana, USA | Formula. P/AlN-76A | Keep the containers tightly closed to protect from moisture. |