Test animalske angst i rotter: effekter af åbne Arm afsatser og lukkede Arm væg gennemsigtighed i forhøjede Plus Maze Test
Summary
Rats’ angst-lignende adfærd testet af forhøjet plus labyrint varierer meget afhængigt af omgivelserne. Viser her vi, hvordan apparatet indstillinger, især arm struktur, påvirke adfærd på labyrinten, og vi forklare en pålidelige protokol til påvisning af effekter af angstdæmpende narkotika. Denne betænkning vil bidrage til forskning, angst.
Abstract
Forhøjet plus maze test er en adfærdsmæssige test til vurdering af dyrs angst i gnavere. Selv om denne test er almindeligt anvendt i feltet i adfærdsmæssige videnskab, er modstridende resultater ofte hentet fra forskellige laboratorier. For at identificere årsagerne til de forskellige resultater, fokuseret vi tidligere har på arm funktioner, som varierer mellem laboratorier, de fleste især tilstedeværelse/mangel af afsatser på siderne af åbne arme og gennemsigtighed/uigennemsigtighed af lukkede arm vægge. I en tidligere betænkning, vi brugte en brugerdefineret designede beholder for at sammenligne rotte adfærd på forskellige kombinationer af åbne og lukkede arm design under ellers identiske forsøgsbetingelser, og viste, at forskelle i arm funktioner interferere med eksperimentelle resultater. Kort sagt, åbne arm afsatser betydeligt øget angst-lignende adfærd i rotter, mens gennemsigtig våben kan også faldet denne adfærd. Derudover har vi bekræftet en højere påvisning følsomhed af effekten af en angstdæmpende narkotika i en kombination af no-ledged åben arm + uigennemsigtig walled lukkede arm sammenlignet med en kombination af ledged åben arm + gennemsigtig walled lukkede arm. I denne betænkning introducere vi vores protokol for forhøjet plus maze test, samt diskussion af de vigtigste resultater fra den foregående betænkning og vores eksperimentelle erfaringer. Vi mener, at denne rapport vil give nyttig information til forskere, der har ansat eller som planlægger at bruge forhøjet plus labyrint i deres studier.
Introduction
Antallet af patienter, der lider af humør lidelser, herunder angst og depression, er stigende. Selv om udviklingen af disse lidelser indebærer både genetiske og miljømæssige faktorer, er de detaljerede patogene mekanismer endnu ikke fuldt forstået1. Forskning skal derfor fokusere på at afdække de underliggende mekanismer af affektive sindslidelser, samt udvikling af effektive lægemidler, der har færre bivirkninger.
Adfærdsmæssige test for forsøgsdyr er nyttige til at undersøge højere hjernefunktion, herunder følelser. Som dyrs adfærd er stærkt varierende, varierer eksperimentelle resultater ofte mellem laboratorier, selv hvis en identisk indavlet stamme blev brugt2. Således nødt forskere også til at forstå de grundlæggende funktioner i de eksperimentelle enheder, de vedtager for at give pålidelige og præcise resultater i laboratoriet.
Forhøjet plus maze test blev oprindeligt oprettet for at undersøge følelsesmæssig reaktivitet i gnavere3,4. Hele apparatet er normalt placeret 500 mm over gulvet, og består af to åbne og to lukkede arme, der gør en plus figur. Målinger af arm udforskning (herunder varigheden og hyppigheden af poster på hver arm), afstanden rejste, og angivne adfærd såsom strakt-deltager kropsholdning underkastet dyr registreres observationelle perioder. Af disse foranstaltninger anslås animalske angst som en eksperimentel resultat.
Forhøjet plus maze test bruges i hele verden, men ikke alle laboratorier anvender de samme apparater design5,6, og disse forskelle kan påvirke de eksperimentelle resultater. For eksempel omfatter forskelle tilstedeværelse eller fravær af afsatser langs de åbne arme og/eller brug af gennemsigtige eller uigennemsigtige vægge til lukkede arme5,6. Afsatser langs åbne arme og brug af gennemsigtige vægge til lukkede arme blev udviklet til at forhindre dyr afsporet apparater7og lette adfærdsmæssige observationer inde i de lukkede arme, henholdsvis8,9. Selv om der har været nogle undersøgelser der undersøgt, hvordan individuelle arm struktur forskelle kan påvirke evnen til at opdage dyr angst1,2,5,10,11 , de kombinerede virkninger af open (med/uden kort afsats) og lukkede (transparent/uigennemsigtig vægge) arm funktioner på dyrs adfærd er endnu ikke blevet undersøgt.
I en nylig rapport drøftede vi effekten af disse kombinationer af arm design på angst-lignende adfærd i rotter12. Kort sagt, åbne arm afsatser betydeligt øget angst-lignende adfærd i rotter, mens gennemsigtig våben kan også faldet denne adfærd. Derudover har vi bekræftet højere påvisning følsomhed af effekten af en angstdæmpende narkotika i en kombination af no-ledged åben arm + uigennemsigtig walled lukkede arm sammenlignet med en kombination af ledged åben arm + gennemsigtig walled lukkede arm. I denne rapport, vil vi introducere vores protokol for forhøjet plus labyrint test, sammen med diskussion af de vigtigste resultater fra den foregående betænkning. Vi mener, at denne betænkning vil give nyttige oplysninger for dem, der har ansat eller som planlægger at bruge forhøjet plus labyrint i deres studier.
Protocol
Representative Results
Discussion
Antallet af patienter med psykiatriske lidelser, herunder angst, stiger, er det vigtigt at udvikle banebrydende undersøgelser for at forbedre forståelsen af den grundlæggende mekanisme af angst. For at opnå dette, er det også vigtigt at optimere de eksperimentelle procedurer. Derfor, at forbedre anvendelsen af forhøjet plus maze test, vi har vist effekt af arm funktioner på eksperimentelle resultater ved hjælp af rotter.
Forhøjet plus labyrint blev oprindeligt etableret til at teste d…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Forfatterne vil gerne takke Mr. Akihiro Hirano for hans hjælp i at producere de tilpassede apparater. Forfatterne vil gerne takke Mr. Kosuke Takahashi og Mr. Shingo Nakajima for deres tekniske bistand. Dette arbejde blev støttet af forskning på risiko for kemiske stoffer, sundhed og laboratorium Sciences forskningsbevillinger, Ministeriet for sundhed, arbejdskraft og velfærd, Japan (H25-KAGAKU-IPPANN-003) og Research Project Grant A af Institut for videnskab og teknologi Meiji Universitet, Japan.
Materials
| Customized container (W1500 × D1500 × H2000 mm) | NA | NA | Handmade by Mr. Akihiro Hirano |
| LED lighting | NA | NA | Handmade by Mr. Akihiro Hirano |
| Elevated plus maze apparatus | NA | NA | Handmade by Mr. Akihiro Hirano |
| Digital video camera | Watec | WAT-250D2 | Any suitable video camera can be attached to a hard disk recorder for recording tracking profiles. |
| Hard disk recorder | TOSHIBA | RD-R200 | Any suitable hard disk recorder can be attached to the digital video camera. |
| Sprague-Dawley rats | Charles River Laboratories Japan, Inc. | NA | Any suitable rats can be used for your study |
| Standard rat cage | Toyoriko | TP-105 | Any suitable rat cage be used for your study |
| Instrument to measure light intensity | AS ONE | 1-5818-02 | Any suitable instrument to measure light intensity |
| EthoVision XT version 8.0 | Noldus | NA | Any suitable software to measure animal behavior |
| Diazepam | Taiyo Pharmaceutical Industry | 1124402A2061 | Any suitable drug can be used for your study |
| Tween 80 | Wako Pure Chemical Industries | 9005-65-6 | Any suitable drug can be used for your study |
Referências
- Nestler, E. J. Role of the Brain’s Reward Circuitry in Depression: Transcriptional Mechanisms. Int Rev Neurobiol. 124, 151-170 (2015).
- Crabbe, J. C., Wahlsten, D., Dudek, B. C. Genetics of mouse behavior: interactions with laboratory environment. Science. 284 (5420), 1670-1672 (1999).
- Handley, S. L., Mithani, S. Effects of alpha-adrenoceptor agonists and antagonists in a maze-exploration model of ‘fear’-motivated behaviour. Naunyn Schmiedebergs Arch Pharmacol. 327 (1), 1-5 (1984).
- Pellow, S., Chopin, P., File, S. E., Briley, M. Validation of open:closed arm entries in an elevated plus-maze as a measure of anxiety in the rat. J Neurosci Methods. 14 (3), 149-167 (1985).
- Violle, N., Balandras, F., Le Roux, Y., Desor, D., Schroeder, H. Variations in illumination, closed wall transparency and/or extramaze space influence both baseline anxiety and response to diazepam in the rat elevated plus-maze. Behav Brain Res. 203 (1), 35-42 (2009).
- Hogg, S. A review of the validity and variability of the elevated plus-maze as an animal model of anxiety. Pharmacol Biochem Behav. 54 (1), 21-30 (1996).
- Martinez, J. C., Cardenas, F., Lamprea, M., Morato, S. The role of vision and proprioception in the aversion of rats to the open arms of an elevated plus-maze. Behav Processes. 60 (1), 15-26 (2002).
- Anseloni, V. Z., Brandao, M. L. Ethopharmacological analysis of behaviour of rats using variations of the elevated plus-maze. Behav Pharmacol. 8 (6-7), 533-540 (1997).
- Anseloni, V. Z., Motta, V., Lima, G., Brandao, M. L. Behavioral and pharmacological validation of the elevated plus maze constructed with transparent walls. Braz J Med Biol Res. 28 (5), 597-601 (1995).
- Hagenbuch, N., Feldon, J., Yee, B. K. Use of the elevated plus-maze test with opaque or transparent walls in the detection of mouse strain differences and the anxiolytic effects of diazepam. Behav Pharmacol. 17 (1), 31-41 (2006).
- Fernandes, C., File, S. E. The influence of open arm ledges and maze experience in the elevated plus-maze. Pharmacol Biochem Behav. 54 (1), 31-40 (1996).
- Horii, Y., Kawaguchi, M. Higher detection sensitivity of anxiolytic effects of diazepam by ledge-free open arm with opaque walled closed arm elevated plus maze in male rats. Behav Brain Res. 294, 131-140 (2015).
- Santos, R. O., et al. Evaluation of the effect of acute sibutramine in female rats in the elevated T-maze and elevated plus-maze tests. Basic Clin Pharmacol Toxicol. 114 (2), 181-187 (2014).
- Lynn, D. A., Brown, G. R. The ontogeny of anxiety-like behavior in rats from adolescence to adulthood. Dev Psychobiol. 52 (8), 731-739 (2010).
- Horii, Y., et al. Male Hatano high-avoidance rats show high avoidance and high anxiety-like behaviors as compared with male low-avoidance rats. Exp Anim. 61 (5), 517-524 (2012).
- Walf, A. A., Frye, C. A. The use of the elevated plus maze as an assay of anxiety-related behavior in rodents. Nat Protoc. 2 (2), 322-328 (2007).
- Yang, Y., et al. Behavioral and pharmacological investigation of anxiety and maternal responsiveness of postpartum female rats in a pup elevated plus maze. Behav Brain Res. 292, 414-427 (2015).
- Albani, S. H., et al. Behavior in the elevated plus maze is differentially affected by testing conditions in rats under and over three weeks of age. Front Behav Neurosci. 9, 31 (2015).
