习惯和脉冲抑制惊跳的感觉门控的业务措施。打乱了精神分裂症感觉门控,和一些其他精神障碍和神经退行性疾病。在这里,我们描述了一个标准的协议,以评估短期和长期的习惯以及前脉冲抑制在大鼠和小鼠的声惊跳反应。
声惊吓反应是一种保护性反应,突然和激烈的声刺激引起的。面部和骨骼肌肉在几毫秒内被激活,导致整个身体退缩在啮齿类动物中1。虽然惊跳反应是自反的反应,可以可靠地引起的,他们不刻板。它们可以调制的情绪,如恐惧(恐惧potentiated吓一跳)和喜悦(喜悦减毒不惊人死不休),由非关联的学习过程,如习惯和宣传,并通过其他感官刺激,通过感觉门控过程(前脉冲抑制),转弯不惊人死不休成一个极好的工具评估的情绪,学习,感觉门控的答复, 审查2,3 。调解惊跳反应的主要途径是很短,很好的描述,符合作为一个细胞/分子水平上研究行为可塑性的基本机制的一个很好的模型也吓一跳。
在这里,我们描述了一个用于评估短期的习惯,长期习惯的方法和脉冲抑制在啮齿类动物的声音惊吓反应。重复提交相同的刺激时,习惯性描述的惊吓反应幅度的下降。在测试会话中的习惯是短期的习惯(运输及房屋局局长)和无刺激几分钟后一个时期是可逆的。测试会话之间的习惯是长期的习惯(LTH) 4。习惯是刺激特定的5。前脉冲抑制是由一个前非惊人的感官刺激的惊吓反应的衰减。脉冲之间的间隔不惊人死不休的刺激可以改变6日至2000毫秒。的脉冲可以是任何方式,然而,最常用的声学prepulses。
习惯是一种非联想学习。它也可以被视为一种感官过滤,因为它减少的有机体“一个不具威胁性的刺激的反应。前脉冲抑制(PPI),最初是在人类神经精神的研究作为一个感觉门控7业务措施。 PPI的赤字可能代表了“精神病和认知”的接口,他们似乎预测认知功能障碍8-10。在11精神分裂症患者习惯和PPI都被打乱,PPI的中断表明,至少在某些情况下,接受治疗大多是非典型抗精神病药物12, 13。然而,其他精神和神经退行性疾病都还伴随着破坏习惯和/或生产者价格指数,如自闭症光谱障碍(较慢习惯),,迷恋强迫性障碍,秽语综合症,亨廷顿氏病,帕金森氏病和阿尔茨海默氏病(PPI),11 , 14,15多巴胺诱导PPI的赤字是一种常用的抗精神病药物的筛选 16的动物模型,但PPI的赤字也可以由许多其他psychomimetic药物,改变环境和手术过程中诱导。
变异测试协议
调制惊跳反应进行了研究,在人类和动物的几十年。在过去已经使用一个不同的协议种类繁多。目前的协议是一个相对较短,易于操作的测试,行之有效的啮齿类动物,但是,根据对各自问题的兴趣和以前的工作重点,它可能是有用的,此协议而有所改变,以获得的数据相媲美以往的相关研究。一个常见的变化包括增加更多的脉冲强度范围从3分贝以上的背景噪声20分贝以上的噪音。此外,习惯块可分割成一个短5-10刺激前PPI块块,再加上一个5-10刺激后PPI 18-20块第三块。一个设计一个测试协议之前,现有的文献进行深入研究是必要的。
品种和品系之间的差异
惊吓反应幅度和习惯金额相同的实物和应变的单一动物之间差别很大,而生产者价格指数似乎是比较一致的。小鼠一般不移动(自愿)在测试过程中,这可能是一个原因,其数据一般比大鼠的数据较高的可变性。小鼠也没有habituate以及老鼠。个人的小鼠或大鼠品种之间的差异是巨大的21日至24日,它可能是必要的一个特定的应变惊吓行为,以适应刺激参数,以获得最佳的结果。应避免使用相同的设备来测试小鼠和大鼠。如果它是不可避免的,设备,应彻底清洗用乙醇。
增益系数
有时是在一个组内的个别惊跳反应的巨大差异。为了衡量PPI和习惯,基线或第一惊跳反应应该是理想的测量系统的动态范围覆盖大部分。过冲是不利的,因为它们导致系统性的错误,通常低估了习惯或PPI量。如果不惊人死不休的反应是太小了,然而,调制可能闭塞受噪音。不惊人死不休的系统允许的增益系数的调整,放大平台的信号。增益因子可以通过调整显示在过去的驯化会议(增益= 1)的两个或三个惊吓刺激,但是,人们应该记住,他们改变了绝对的惊吓反应幅度,因此不容许绝对不惊人死不休振幅比较了。为了避免这个缺点,增益系数调整的三个惊跳反应,可用于确定基准不惊人死不休的幅度。此外,增益因子可以调整后,才阻止我,使第二块惊跳反应涵盖了大部分的动态范围,而块,我可以被用于确定基准惊吓反应。
习惯与宣传
习惯跌幅惊吓反应振幅。这是反对提高认识,从而导致重复演示25后的惊吓反应增加。习惯和宣传是两个独立的进程,影响了相同的行为 26 。为了衡量习惯,应尽量减少致敏。动物敏感,如果刺激厌恶,因此应避免习惯测量太大声惊吓刺激,27日进行审查。紧张,焦虑和恐惧也增加28惊跳反应,反对习惯,影响生产者价格指数18。动物,因此应该被很好地处理和水土不服不惊人死不休的测试仪器。还太小,身体约束的动物,动物持有人是适得其反,因为他们应力诱发动物29。
固定与随机译协
常见的惊吓协议使用固定的审间间隔20或30秒或15和30秒之间的值pseudorandomizes一个变量的时间间隔(ITI)通常。随机ITI公司的优势在于在事实,即动物无法预测未来刺激的时间点。它已被证明,如注意脉冲增强了其在抑制惊跳反应13,30的疗效。因此,测量固定ITI的PPI可能也探头关注过程。 ITIS应避免在低于15秒,以防止肌肉疲劳和肌肉反应的不应期造成的影响。
对脉冲的强度和持续时间
我们使用在此协议非常短的脉冲持续时间为4毫秒。许多其他研究使用20毫秒脉冲。为了能够改变interstimulus intervaLS(ISIS)和措施也很短的时间间隔,这种短脉冲。在脉冲的疗效似乎减弱,其持续时间短相比,20毫秒脉冲同等体积的。因此,我们使用75和85分贝比较响亮prepulses。鉴于一个85分贝的惊吓刺激(20毫秒),可以在阈值以上,一个85分贝的脉冲(4毫秒),通常不会引起惊吓反应。但是,重要的是要评估是否有没有惊吓反应的脉冲本身会造成肌肉疲劳,在惊吓刺激耐火材料国家引起。扰乱PPI的一些治疗方法,已经表明,以提高脉冲sensivity 31(PPI的中断是不是由于声学灵敏度的损失),但是,这不能被发现在精神分裂症患者可以做 32个脉冲的敏感性评价通过分析期间之间的脉冲或不惊人死不休的脉冲或平台,包括数据,脉冲在第二块单独试验。
不同的三军情报局与不同的脉冲强度
最初是在人类出厂价格测量ISI为100毫秒,其效果是在其最大的 7 。在大鼠和小鼠在其最大的生产者价格指数在30-50毫秒ISI,可能是由于规模较小的大脑 33 。近年来它已成为明显不同的发射器和发射器的受体,以串行方式从事以发挥惊人死不休,34的快,但长期的抑制。根据受影响的系统上,药物或基因操作可能因此而影响PPI仅在特定的投资者交收指示。因此,我们建议30毫秒和100毫秒之间不同的ISI。这也使得最近的研究相比,只用100毫秒三军情报局的前研究。 85分贝脉冲导致一个非常强大的最大生产者价格指数的90%左右。请注意这PPI不一定没有运行到天花板效应增强。 PPI诱发这种方式似乎也相当强劲,但是,它是显著扰乱如1毫克/公斤安非他明。我们建议使用导致50-60%的生产者价格指数仅75分贝的第二个脉冲。这可以扩充生产者价格指数(如1毫克/公斤SC尼古丁),似乎更容易受到遗传和药理操纵一般,但是,它也似乎更多的变量,即使在一个主题不符。以往的研究中使用了大量不同的脉冲强度和生产者价格指数常常表现出的治疗效果上与特定的脉冲强度,并没有对PPI的影响,与其他脉冲强度。现有文献的深入研究,因此,有必要选择脉冲强度和interstimulus间隔。
结合注射全身/立体
习惯和PPI测试往往是全身或立体定向注射结合。很明显,在这些实验中,对照组的动物得到控制车辆注射。注射过程本身,但是,可能是一种动物的压力,导致较高的焦虑水平和程增强和/或惊跳反应致敏(见上文)。因此,建议控制以及注射程序本身的影响。如果是学习习惯,事先注射可能是一个重大障碍。为了减轻动物的焦虑,动物应该返回自己的家乡笼尽可能长时间前测试(不穿脱的药物)。注射也应该由有经验的人进行管理,以最小化的过程中对动物的影响。如果立体定向注射是通过长期植入套管,外科医生植入套管应避免破裂与尖耳朵酒吧的老鼠的耳膜。这可能会导致听力赤字。钝耳酒吧或耳袖口不破裂的耳膜,所有立体设备。防尘帽或假人大鼠手术后处理时,应操纵每次,使动物的习惯。
听力测试的声学不惊人死不休
最后,应该指出,声惊吓,PPI的I / O功能,可以作为一个简单的听力测试 ,大鼠和小鼠35-37。听力赤字转变I / O功能的权利。一旦PPI的大鼠或小鼠品系的建立,动物也可以与可变的脉冲强度进行测试。如果动物是聋哑人,或听不到的脉冲作为控制动物的响亮,它会显示没有或低于对照组动物生产者价格指数。另一方面,观察PPI的赤字总是可以通过听证会的赤字引起的,因此I / O不惊人死不休的基线惊跳反应的测试或比较关键的控制。
The authors have nothing to disclose.
这项工作是由安大略省精神卫生基金会,自然科学和工程研究理事会加拿大和MED Associates公司
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 |