Habituation und Vorpuls Hemmung der Acoustic Startle in Nagetiere

1. Protokoll-Design Kalibrierung: Vor einer Reihe von Experimenten, die Lautsprecher kalibrieren. Dies ist wichtig, dass Lautsprecher die exakte Volumen, das durch den Experimentator festgelegt wurde. Auch kalibrieren die Empfindlichkeit des Wandlers Plattform der Schreckreaktion Boxen nach den Lieferanten der Bedienungsanleitung. Der Wandler wandelt die vertikale Bewegung der Plattform in ein Spannungssignal. Stellen Sie sicher, dass es keine laufenden Versuche bei der Kalibrierung des Systems, und dass alle Boxen die gleiche Weise kalibriert. i / o-Funktion: Wenn neue Stämme von Mäusen oder Ratten gemessen werden, eine Eingabe / Ausgabe-Funktion festgelegt werden. Nach einer Eingewöhnungszeit von 5-10 Minuten mit einem konstanten Hintergrund weißes Rauschen von 65 bis 68 dB (siehe unten), sollten erschrecken Reize (20 ms weißes Rauschen) alle 20 sec angezeigt werden, beginnend bei etwa 70-75 dB. Startle Reizintensität wird zwischen den einzelnen Stimulus um 2-5 dB werden bis zum Erreichen 120-130 dB, was in 10-30 Studien mit erschrecken Stimuli (siehe Abbildung 1). Protokoll-Struktur: Habituation und Vorpuls Hemmung kann innerhalb eines Protokolls gemessen werden. Das Protokoll wird in ein Akklimatisierungsperiode unterteilt, einen Block I (Gewöhnung), unmittelbar gefolgt von einem Block II (PPI, Abbildung 2). Vor der Messung Vorpuls Hemmung, sollten die Tiere immer unterziehen erschrecken Gewöhnung, so dass erschrecken Dämpfungen durch Gewöhnung nicht mit PPI-Messungen stören. Akklimatisierungsperiode: Jedes Mal, wenn ein Tier getestet wird, wird es erst erfährt eine Gewöhnungsphase, um auf der Tierhalter, erschrecken Box und Hintergrundgeräusche anzupassen. Während einer 5-10 Minuten Eingewöhnungszeit, die ständige Geräuschkulisse von 65-68dB weißes Rauschen (je nach dem Lärm der Umwelt) wird angezeigt, aber keine Schreckreaktion Reize. Während dieser Phase wird das Tier zu beruhigen, zu stoppen, um die Umwelt zu erforschen und zu stoppen bewegen. Block I Gewöhnung: Für kurzfristige Gewöhnung (STH), zwischen 30 -100 erschrecken Reize sollte auf dem Hintergrund angewendet werden. Startle Reize werden in der Regel weiße Geräusche von 20 ms Dauer und sehr steilen Anstieg Zeiten (0, falls möglich). Die Intensität ist ideal an den Datenträger, auf dem die I / O-Funktion erreicht die Hochebene von maximal Schreckreaktion, allgemein bei 105 bis 115 dB. Die Intervalle zwischen den einzelnen Studien sollte entweder immer 20 sec oder randomisierte zwischen 10 und 30 sec (siehe Diskussion und Abbildung 3). Block II Vorpuls Hemmung: Um PPI, Studien mit einer Schreckreaktion Puls allein und Studien mit einer Vorpuls Maßnahme sind in Block II pseudorandomized. Hintergrundgeräusche und erschrecken Reiz sind die gleichen wie in Block I. Die Vorpuls ist ein weißes Rauschen von 4 ms Dauer und auch steile Anstieg der Zeit. Zwei Parameter können variiert werden: die Interstimulus Intervall zwischen Vorpuls und erschrecken Puls und die Intensität der Vorpuls (siehe Diskussion). Wir schlagen vor, gemeinsam mit zwei verschiedenen Vorpuls Intensitäten (75 und 85 dB) und zwei verschiedene Interstimuluszeiten (30 ms und 100 ms). So gibt es vier verschiedene Vorpuls-Puls-Studien sowie die Schreckreaktion Puls allein Studien zu pseudorandomized und angezeigt 10 Mal, davon 50 Studien beträgt. Inter-Studie Intervalle können entweder 20 Sekunden oder randomisiert werden zwischen 10 und 30 sec (siehe Diskussion). In einigen Fällen kann es vorteilhaft sein, ein Sechstel Art von Studien, die eine Vorpuls allein Studie ist (siehe Diskussion und Abbildung 4) hinzufügen. Langfristige Gewöhnung: Um LTH zu messen, das gesamte Protokoll wird auf mindestens fünf aufeinander folgenden Tagen ausgeführt werden. Alternativ kann nur der Akklimatisierung Phase und blockieren konnte ich laufen, jedoch werden, um LTH sehen, Block I sollte mindestens erschrecken 100 Reize enthalten. Die Präsentation von 30 Reize pro Tag führt zu sehr wenig oder gar keine LTH in den meisten Tieren, vor allem bei Mäusen. Läuft sollte auf etwa der gleichen Zeit des Tages, da Schreckreaktion Amplituden mit dem Tagesgang schwanken. 2. Handhabung und Akklimatisierung der Tiere Es gibt große Unterschiede in der Handhabung und Akklimatisierung von Ratten im Vergleich zu Mäusen. Mäuse werden in das entsprechende Tier-Halter (sie sollten nicht eingeschränkt werden) für 2-5 Minuten mit Hintergrundgeräuschen, aber keine Schreckreaktion Reize (Akklimatisierung Phase des Programms) platziert werden. Dieses Verfahren sollte 3-5 mal wiederholt werden, einmal oder zweimal täglich, bis Kot und Urin in der Maus Inhaber nicht oder erheblich verringert werden. Tierhaltung sollte immer ersetzt oder gereinigt werden, nachdem ein Tier entfernt wird. Ratten sollte mindestens drei Sitzungen 17 behandelt werden. Am Ende des dritten Umgang mit Sessions werden sie in eine geeignete Tierhalter (keine zurückhalten) gelegt und Hintergrundgeräusche für einige Minuten. Nach dem Entfernen, können sie mit Sonnenblumenkernen belohnt werden, um p Formositive Assoziationen mit dem Testverfahren. Dieses Verfahren wird noch zweimal wiederholt, schrittweise Erweiterung der Akklimatisation Zeit, bevor das gesamte Protokoll ausgeführt wird. Für den Test-Sessions, die Tiere in allen Kammern angeordnet sind, verschlossenen Türen und das Protokoll mit Akklimatisierung Phase, Block I und Block II ausgeführt wird. Wenn es verschiedene Gruppen von Tieren (Injektionen, Genotypen) sind, sollten sie gemischt werden oder randomisierte über die verschiedenen Läufe und den verschiedenen Feldern. Wenn ein Tier immer wieder getestet wird (zB mit verschiedenen Behandlungen), sollte es in der gleichen Box erneut getestet werden. Für wiederholte PPI Tests an Ratten, empfehlen wir auch eine ganze Protokoll laufen, bevor die eigentliche Datenerfassung erfolgt. PPI verbessert oft zwischen dem ersten und dem zweiten Test-Session (PPI Lernen), und bleibt konsequent danach. Es entfällt auch ein großer Teil der LTH. 3. Data Analysis Kurzfristige Gewöhnung: Für kurzfristige Gewöhnung Analyse, alle erschrecken Reaktionen von Block I werden für jedes Tier aufgetragen. Wenn die Tiere innerhalb einer Gruppe ähnlich Schreckreaktion Amplituden haben, können Werte zwischen Tieren gemittelt werden. In den meisten Fällen unterscheiden sich jedoch absolute erschrecken Amplituden erheblich zwischen Tieren und erschrecken Ebenen sind nicht normal verteilt. In diesem Fall ist es sinnvoller, die Daten jedes Tieres zu seiner ersten normalisieren, oder der Durchschnitt der ersten beiden, erschrecken Reaktionen in Block I (Tiere manchmal schlafe während der Akklimatisierung Phase, die in eine niedrige erste Schreckreaktion und eine hohe Sekunden erschrecken). Die normalisierten Daten können dann über alle Tiere gemittelt werden, um den Verlauf der Gewöhnung Grundstück. Für eine quantitative Beurteilung der Höhe der Gewöhnung, kann eine Punktzahl berechnet für jedes Tier, z. B. dem Durchschnitt der letzten 10 erschrecken Antworten der Durchschnitt der ersten beiden Antworten (Abb. 6) aufgeteilt werden. Vorpuls Hemmung: Für die Analyse Vorpuls Hemmung, hat die Daten von Block II nach der Art der Prüfung (z. B. durch den Export aller relevanten Daten Spalten in Excel und sortieren Vorpuls Intensität und Dauer der ISI) sortiert werden. Die zehn Spuren pro Art der Studie werden dann gemittelt, und die daraus resultierenden Werte für die Vorpuls-Puls-Studien werden durch die Schreckreaktion Puls allein dividiert und mit 100 multipliziert. Dies zeigt die Menge der verbleibenden Schreckreaktion (in Prozent des Ausgangswertes zu erschrecken) unter verschiedenen Bedingungen Vorpuls für jedes Tier. Baseline Schreckreaktion (Puls allein) ist zu 100%. Diese Werte können dann über Tiere einer Gruppe gemittelt und aufgetragen (Abb. 7a) werden. Alternativ kann der Betrag von PPI durch Subtraktion der verbleibenden Schreckreaktion aus 100% (Abbildung 7b) dargestellt werden. Bitte beachten Sie: wenn Sie PPI vergleichen in verschiedenen Gruppen von Tieren, sollten Sie immer auch berichten, ob es einen Unterschied in Baseline erschrecken Amplituden, zB durch den Vergleich der absoluten erschrecken Amplituden der Schreckreaktion Puls allein Studien (oder erschrecken Amplituden in Block I) . Langfristige Gewöhnung: Um zu analysieren, LTH den ersten beiden Antworten von Block I des Tages werden gemittelt und aufgetragen über dem Minimum von fünf aufeinander folgenden Testfahrten. Damit entfällt die Möglichkeit, dass die Unterschiede in STH das Ergebnis der LTH-Analyse beeinflussen. Wenn festgestellt wurde, dass eine Behandlung / Gen wirkt sich nicht auf STH, alternativ alle Antworten in Block kann ich einfach für jeden Tag gemittelt werden und geplottet werden. LTH kann durch die Berechnung einer Gewöhnung des Gastes, wo die letzten Tage Wert 'Wert vom ersten Tage verteilt ist "und mit 100 multipliziert quantifiziert werden, so dass der Prozentsatz der anfänglichen Schreckreaktion Ebene nach LTH wird angezeigt übrig. Habituation Punktzahl kann dann über Tiere (Abbildung 8) gemittelt werden. 4. Repräsentative Ergebnisse: i / o-Funktion: Nagetiere normalerweise beginnen ab einem Volumen von 85-90 dB auf Schreckreaktion (mit 20 ms Dauer, weißes Rauschen). Die Schreckreaktion mit zunehmendem Volumen und in der Regel erreicht ein Maximum bei 100-110 dB. Wenn Tiere erheblich von diesen Werten könnte Tiere Hörvermögen oder motorische Fähigkeiten gestört haben. Typische I / O-Funktionen sind in Abbildung 5 dargestellt. Kurzfristige Gewöhnung: Gut verarbeitet Ratten normalerweise gewöhnen, um rund 60% ihres anfänglichen Schreckreaktion, allerdings gibt es große individuelle Unterschiede und auch unterschiedliche Stämme. Die stärkste Gewöhnungseffekt tritt in der Regel innerhalb der ersten paar Reize. Mäuse in der Regel gewöhnen weniger als Ratten (in der Regel um ca. 80%), aber unterschiedliche Stämme können sehr groß sein. Ein typisches Gewöhnung Kurs ist in Abbildung 6 dargestellt. Vorpuls Hemmung: Die meisten Ratten zeigen PPI von rund 90% mit einer optimalen Vorpuls (85dB, 4 ms, weißes Rauschen). PPI ist sehr robust und individuelle Unterschiede sind relativ klein mit diesen experimentellen Einstellungen. Niedrigere Volumen prepulsesErtrag weniger PPI und mehr Variabilität (auch innerhalb eines Tieres), sondern auch zu sein scheint anfälliger für pharmakologische oder genetische Manipulationen. Verschiedene PPI Ergebnisse sind in Abbildung 7 dargestellt. Langfristige Gewöhnung: Langfristige Gewöhnung kann sich über mehrere Testläufe beobachtet werden. LTH ist sehr robust in Ratten. In Mäusen, bedarf es oft der Präsentation viel erschrecken Reize in jeder Sitzung, um LTH zu beobachten. Typische LTH Ergebnisse sind in Abbildung 8 zu sehen. Abbildung 1. Stimulus-Protokoll für die I / O-Funktion. Nach einer Eingewöhnungszeit von 5-10 min. mit 65 dB Schalldruckpegel (SPL) Hintergrundgeräusche und nicht erschrecken Reize (nicht dargestellt), sind 20 ms weißes Rauschen Reize alle 20 sec vorgestellt. Die Intensität steigt allmählich von 75 bis 130 dB in 5 dB-Schritten (bg = background noise). Abbildung 2. Protocol Struktur für den kombinierten Gewöhnung und PPI-Messung. Während der gesamten Protokoll, ist eine ständige Geräuschkulisse von 65 dB aufgetragen. Es ist eine Akklimatisierung von 5-10 min. ohne weitere Stimulation. Unmittelbar danach wird die Gewöhnung um 30-100 erschrecken Reize (Block I, siehe Abb. 3) getestet. Dieser wird sofort von PPI-Tests (Block II, siehe Abbildung 4). Abbildung 3. Stimulus-Protokoll für die Messung Gewöhnung (Block I). Ein Beispiel für eine typische Block I für die Prüfung kurzfristig Gewöhnung wird angezeigt. Es besteht aus 30 100 identischen Studien, in denen ein 20 ms 105 dB weißes Rauschen mit einer 0 Anstiegszeit mit einem inter-trial-Intervall (ITI) von 20 sec präsentiert wird. Abweichungen von diesem Protokoll können höhere erschrecken Reizstärken oder variable ITIs Abbildung 4. Stimulus-Protokoll für die Messung PPI (Block II). Ein Beispiel für ein typisches Teil eines Blocks II zur Prüfung von PPI wird angezeigt. Block II besteht aus 5-6 verschiedenen Prozess-Typen, die jeweils 10 Mal präsentiert in einer pseudorandomized bestellen. Hier sind zwei verschiedene Vorpuls Intensitäten (75 dB und 85 dB) und zwei verschiedene Interstimuluszeiten (ISIS, 30 und 100 ms) getestet. Startle Reiz allein Studien und Vorpuls allein Studien durchsetzt sind. Dieser Block hätte 6×10 = 60 Versuche. Prepulses sind 4 ms weißes Rauschen Impulse mit 0 Anstiegszeit. Abweichungen von diesem Protokoll in variable ITIs, höhere erschrecken Reizstärken, verschiedene Vorpuls Intensitäten und / oder Laufzeiten und unterschiedliche ISIs zwischen Vorpuls und Puls bestehen. Abbildung 5. Beispiel für eine I / O-Funktion. Die Input / Output-Kurven von 11 einzelnen Mäusen des gleichen Stammes sind grau dargestellt. In diesem Fall unterscheiden sich die einzelnen erschrecken Amplituden erheblich (erschrecken Antworten sind in willkürlichen Einheiten). Die durchgezogene schwarze Linie zeigt die durchschnittliche erschrecken Amplituden und Standardabweichungen bei verschiedenen erschrecken Reizstärken. Diese Mäuse erreichten ihre maximale Schreckreaktion bei rund 105 dB. Abbildung 6. Beispiel für kurzfristige Gewöhnung Daten. Eine typische durchschnittliche kurzfristige Gewöhnung Kurve von 20 Mäusen gezeigt. Startle Amplituden jeder Maus in Reaktion auf 30 erschrecken Stimuli wurden auf den Mittelwert der ersten beiden erschrecken Antworten in Studien 1 und 2 normiert. Die normalisierten Daten wurden dann in Mäusen gemittelt und die Standardabweichung berechnet. Abbildung 7 Beispiel für PPI Daten A:.. Gemittelte PPI Daten von 8 Mäusen gezeigt. Die 10 erschrecken allein Studien von Block II wurden für jede Maus gemittelt und die Mittelwerte der anderen Studie Typen als der Prozentsatz der Reiz allein erschrecken Amplituden zum Ausdruck gebracht. Die Abbildung zeigt die Schreckreaktion Amplituden unter verschiedenen Vorpuls Bedingungen. Zwei verschiedene ISIs (30 und 100 ms) und zwei verschiedene Vorpuls Intensitäten (75 und 85 dB) gemessen. B: Gleiche Daten wie in A, aber dargestellt als Menge von PPI in Prozent des Ausgangswertes zu erschrecken. Oben gezeigten Daten wurde von 100 subtrahiert. Diese Mäuse zeigten eine maximale PPI von rund 50%. Bitte beachten Sie, dass das gleiche Protokoll PPI Ertrag in den meisten Rattenstämmen von rund 90%. Abbildung 8 Beispiel für eine langfristige Gewöhnung Daten A:.. Gemittelte LTH Daten für 18 Mäuse gezeigt. Ter ersten beiden erschrecken Reaktionen in Block I des Tages wurden über alle Mäuse gemittelt. Die relativ große Standardfehler Bars sind in erster Linie durch Unterschiede in der absoluten Schockamplitude zwischen den einzelnen Mäusen verursacht. B: Normierte erschrecken Amplituden von 18 Mäusen über 5 Tage. Um Lärm zu reduzieren, wurden Gruppen von 6 aufeinander folgenden erschrecken Reaktionen in Block I (30 Stimuli) immer pro Tier im Durchschnitt, was in fünf Werte für Block I für jedes Tier pro Tag. Diese wurden für jedes Tier auf den ersten Wert des ersten Tages (100%) normalisiert. Der Mittelwert über alle 18 Tiere wird angezeigt. Es zeigt STH innerhalb jeden Tag, sowie LTH über 5 Tage.