نقدم، ونظام فعال الإنتاجية العالية سهلة الاستخدام لتقييم السلوكيات الألم في مستيقظا والقوارض واعية. وفموي وجهي جهاز تقييم الألم (OPAD) يمكن تقييم الألم من خلال مكافأة / نموذج الصراع وبالتالي توفير وسيلة أكثر إنسانية من الاختبار. سوف يشكل هذا البروتوكول تسفر عن مزيد من البيانات ذات الصلة سريريا ومتعدية من القوارض.
نقدم نظام فعال للكشف عن الألم في مستيقظا والقوارض واعية. وفموي وجهي جهاز تقييم الألم (OPAD) يقيم السلوكيات الألم بطريقة أكثر سريريا ذات الصلة من خلال عدم الاعتماد على التدابير القائمة على رد الفعل من حس الألم. صام الغذاء، يتم وضعها أصلع القوارض (أو حليق) في غرفة زجاجي الذي فقد اثنين من thermodes المستندة إلى بلتيير التي يمكن برمجتها إلى أي درجة الحرارة بين 7 ° C و 60 ° C. يتم تدريب القوارض لاجراء اتصالات مع هذه من أجل الوصول إلى زجاجة مكافأة. خلال الدورة، يتم تسجيل عدد من النتائج الألم السلوكية تلقائيا وحفظها. وتشمل هذه التدابير عدد من التنشيط زجاجة مكافأة (يلعق) والمحفزات الاتصال الوجه (اتصالات الوجه)، ولكن التدابير مخصصة مثل لعق / نسبة وجه (العدد الإجمالي للولغ في الدورة / العدد الإجمالي للاتصالات) ويمكن أيضا أن تنشأ. ويمكن ضبط درجة الحرارة حافزا لدرجة حرارة واحدة أو درجات حرارة متعددة ضمن الدورة. وOPADهو الإنتاجية العالية، وسهلة الاستخدام مقايسة فعال الأمر الذي سيؤدي إلى ترجمة أفضل من البحوث الألم في المستقبل لأنه يتضمن إدخال القشرية بدلا من الاعتماد على العمود الفقري المقايسات مسبب القائم على رد الفعل.
يبقى المزمن، وألم غير المنضبط مشكلة صحية عامة رئيسية ورواية العلاجات مسكن غالبا ما تفشل لترجمة من على مقاعد البدلاء لالسرير. هذا النقص في النجاح يرجع جزئيا إلى استخدام المقايسات السلوكية غير فعالة في التدابير القائمة على رد الفعل من الألم الذي لا بالضرورة أو كليا نموذج لحالة ألم الإنسان 1،2، وعلى وجه التحديد، عدم وجود موثوق بها، الإنتاجية العالية، يتوفر تجاريا ، في الجسم الحي الفحص لتقييم الألم لكلا الجرذان والفئران. نقدم هنا إنتاجية عالية، وسهلة الاستخدام لدينا نسخة من مقايسة فعال حس الألم القائمة. ويستند هذا النظام الجديد على موقعنا فعال مقايسة ألم فموي وجهي السابقة التي ثبت أن تكون حساسة للكشف عن طرائق مختلفة بما فيها ألم الحرارة والبرودة، والميكانيكية 3،4،5. من هذه التدابير، وقد تم دراسة مجموعة واسعة من المجالات، بما في ذلك المسكنات 6،3،4،5،7، ظروف الألم مثل التهاب، فرط التألم، و allodynia <sتصل> 3،8، مثلث التوائم الألم العصبي 9، والطرفية التشكيل مسبب عبر قنوات TRP مع كشافات، resiniferatoxin، المنثول، وicillin 8،10،5،11. وقد أثبتت الآثار النفسية مثل القلق الناجم عن التشكيل من الألم 12 و تأثير الدواء الوهمي 13 أيضا مع اختبار فعال فموي وجهي مما يشير إلى أنه قد يكون من المناسب لقياس تجربة مليئة بالألم وليس مجرد حس الألم.
وفموي وجهي جهاز تقييم الألم (OPAD) يستخدم مكافأة / الصراع الفحص الذي يسمح للالقوارض للاختيار بين تلقي مكافأة التسليح أو الهروب حافزا مكره وبالتالي السيطرة على كمية من الألم الذي يشعر أثناء جلسة 14،15. ويتم تدريب القوارض الأولى للضغط على وجوههم في درجة الحرارة thermodes تسيطر عليها من أجل الوصول إلى زجاجة الأغذية التي تحتوي على مكافأة السائل. بعد التدريب، ودرجة الحرارة التحفيز يمكن تسخينها أو تبريدها والاختلاف في إعادةيمكن sponding تشير إلى مستوى من حس الألم أو تسكين يدرك الحيوان. وOPAD هي أيضا قادرة على التغيرات السريعة في درجة الحرارة والذي يسمح اختبار خط الأساس وتقييم الألم عند درجات حرارة ساخنة وباردة ضمن جلسة اختبار واحدة. هنا نقدم بروتوكول بسيط الذي يسلط الضوء على قدرة OPAD على اكتشاف التغيرات في الألم الناجم عن الحرارة والبرودة، وTRPV1 ناهض فلفلين 16. يتم استخدام كشافات أدناه كعامل توعية الحرارية لأنه يحتوي على العديد من الفوائد لهذا الاختبار كما هو غير الضارة والأنسجة وقد تجلى سابقا للحث على آلام جلدية في الوجه وفرط التألم في نماذج القوارض 8. سوف نظهر كيف يمكن الحصول على برنامج OPAD بسرعة، نحلل، الرسم البياني، وأداء التحليلات الإحصائية على البيانات السلوكية القوارض.
نظام OPAD هو وسيلة سهلة الاستخدام وعالية الإنتاجية مقايسة قادرة على اكتشاف التغيرات في الإحساس بالألم في القوارض. طبيعة إنتاجية عالية من هذا النظام يعني أن العديد من الحيوانات يمكن اختبارها في يوم واحد من قبل شخص واحد. ويرجع ذلك إلى نظام البرمجيات OPAD لأنها تتيح ما يصل إلى 16 مربعات ليتم تشغيلها في وقت واحد على جهاز كمبيوتر واحد. وهذا يعني أنه بعد وقت الإعداد الأولي، حوالي 48 أشواط فعال (في 18 دقيقة في المدى) لا يمكن أن يؤديها ساعة، أكثر حتى إذا تم تعيين وقت الدورة إلى وقت أقل في المرحلة. وهذا يسمح للاختبار الألم في المئات من الحيوانات في اليوم. وهذا المبلغ من الاختبار لا يكون عمليا مع المقايسات الألم الأكثر تقليدية.
وتمشيا مع عملنا السابق، يتم تبديل سلوك القوارض في ظل ظروف مؤلمة. خلال فترات غير الضارة ديك القوارض عادة نوبات طويلة من الشرب في أي هم على اتصال مع thermodes. خلال مكره 45 ° C أو 7 ° C الظروف، فإنالقوارض لديهم نوبات أقصر بكثير لأنها لا تستطيع البقاء على اتصال لفترات طويلة من الزمن. وبالتالي فإن لعق / نسبة وجه (عدد يلعق مقسوما على عدد من الاتصالات الوجه ضمن جلسة) يغير مع الألم. زيادة كشافات حساسية للحرارة الألم كما يتضح من انخفاض L / F النسبة في كل من القوارض يعامل مقابل غير المعالجة في درجة حرارة 45 ° C. يمكن إرجاع هذه المسكنات لعق / وجه النسبة إلى مستويات مماثلة لظروف غير مؤلمة 3. على الرغم من ظروف الألم التي يتم إنتاجها بسهولة على الجلد (مثل تطبيق كبخاخات كريم) هي أبسط طرق كشف الألم على هذا الاختبار، يمكن النماذج الحيوانية من مزيد من الألم العميق الأنسجة العصبية ذات الصلة سريريا مثل التهاب العصب الثالث أيضا تغيير السلوك على المقايسات فموي وجهي فعال 9 . أخذت معا هذه البيانات تدعم أدلة على أن OPAD حساسة للتغيرات في الحرارة وألم البرد، عتبات الألم، والمواد الكيميائية الضارة مثل كشافات بالإضافة إلى فعالالقدرة فموي وجهي مقايسة الألم على الكشف عن العديد من الشروط الأخرى من الألم وتسكين 6،3،8،17،10،5،12،18،11،9.
نظام OPAD من الألم القياس هو وسيلة ذات الصلة سريريا أكثر، ذات مغزى، وإنسانية للكشف عن الألم من التدابير القائمة على رد الفعل. وقد استخدمت هذه التدابير التقليدية من حس الألم مثل انسحاب مخلب مع فون خيوط فراي (19) وفحص الذيل نفض الغبار 20 لأكثر من قرن لكنهم قياس فقط استجابة لحافز المجرب التي يوقعها. الحيوان لديه سيطرة تذكر ويتم ترجمة "حس الألم" أساسا إلى الحبل الشوكي. بالنسبة للبشر، فإن تجربة الألم شخصي المهم أيضا كما يطلب من الناس ببساطة أن يقدم مستوياتها شخصي من الألم. ان القدرة على الحيوانات لالتقرير الذاتي آلامهم في الإجراءات القائمة الإجرائي تكون انطلاقة للبحوث الألم الأساسية 1. مع OPAD، يتم إعطاء الحيوانات اختيار ما إذا كان سيتم الرد خلال APالتحفيز ainful أم لا. إذا كانت مؤلمة جدا، والحيوانات ببساطة تقليل محاولاتهم للوصول إلى الثواب وبالتالي الحد من تعرضهم للألم. هذا هو فحص أكثر إنسانية وأقل إرهاقا بالمقارنة مع العديد من التدابير القائمة على رد الفعل في كثير من الأحيان والتي لها الحيوانات حركتهم مقيدة وليس لديهم السيطرة على كمية من المحفزات المؤلمة التي يتعرضون لها. الحاجة للهروب من الألم هو محرك المتأصلة في جميع الحيوانات وOPAD يشتمل هذا السلوك بدلا من التعويض عن ذلك مثل المقايسات مسبب الأخرى. حركة بعيدا من التدابير القائمة على رد الفعل من الألم إلى مهام فعال أصبحت أكثر شيوعا في هذا المجال. وقد استخدمت جماعات أخرى التدابير غير منعكس المستندة إلى مثل فحص المدة وجبة 21،22،23 والطاقة الحرارية الألم نماذج هروب 24 (للاطلاع على استعراض تدابير الألم الأخرى نقترح المرجع الأول لدينا 1). وOPAD هي قادرة على الجمع بين عناصر هذه إلى مقياس موحد، ولعق / وجه النسبة، WHالتراث الثقافي غير المادي يتناول الاستهلاك الغذائي والحاجة للهروب من المحفزات المؤلمة. فائدة أخرى هي أن هذا الاختبار قادر على قياس الألم على مدى فترات طويلة من الزمن (1-2 أشهر) دون أن تفقد حساسية 7،9. ونظرا لمزاياه أكثر الاختبارات القائمة على رد الفعل، هذا الاختبار أقل إرهاقا وأكثر إنسانية مهيأ تماما لقياس التغيرات طويلة الأجل في السلوك مسبب في القوارض.
يقيس ألم فعال غالبا ما تعطي نتائج مختلفة بالمقارنة مع التدابير القائمة على رد الفعل من حيث الآثار جرعة المواد الأفيونية وعتبات الألم. في حين جرعات عالية من المواد الأفيونية تستخدم عادة للتدابير القائمة على منعكس 25 العديد من الدراسات تشير إلى أن هناك حاجة إلى جرعات أقل للاستجابات على المقايسات فعال 26،27،28. جرعات عالية المخدرات يمكن أن تتداخل أيضا مع تدابير فعال ولكن هذه هي كشفها مع OPAD 6. وقد أظهرت دراسات أخرى أيضا أن عتبات للهروب من التحفيز مؤلمة تختلف عن versu فعالق التدابير القائمة على رد الفعل 29،2،30 يدل على أن الفرق الرئيسي بين التصور والحيوانات من ألم مقابل سرعة ردود الافعال على العمود الفقري. وهناك فائدة من OPAD هو أن القوارض يمكن أن تختار ما إذا كان أو لا لتنفيذ المهمة، وهذا يسمح للالقوارض للتعبير عن الهروب أو تجنب السلوك. يتطلب هذا السلوك المعقد جعل للتحكم في كمية من حس الألم القوارض يشعر 14،29،15،30 قرار القشرية. في حين الهروب وتجنب السلوكيات يمكن أن تتداخل مع التدابير القائمة على رد الفعل هذه السلوكيات الألم هي جزء لا يتجزأ من OPAD. الاختلافات في عتبات الألم وجرعات أقل من المواد الأفيونية اللازمة لفحوصات فعال تشير إلى حساسية أعلى للألم وتسكين من التدابير التقليدية القائمة على رد الفعل.
على الرغم من أن OPAD يمكن قياس الألم بشكل مباشر أكثر من المقايسات التقليدية، العديد من الظروف التجريبية والأدوية يمكن أن يكون لها تأثير سلبي على هذا الاختبار ويجب أن تسيطر ل. تغييرو في الدافع مشهي يمكن أن يغير السلوك على هذا الاختبار. يمكن أن ينعكس ذلك من خلال فرق في مكافأة نفسه 31 أو الدافع لمكافأة 6. يجب توخي الحذر لضمان أن الدافع الحيوان للمكافأة هو ثابت كما العديد من الأدوية يمكن أن تتداخل مع الدافع. على سبيل المثال، يمكن أن جرعات عالية من المورفين والمواد الأفيونية الأخرى يسبب فرط الأكل لحلو، المواد الدهنية 32 الذي سوف يغير الاستجابة على فحص فموي وجهي فعال 6. في حين أن هذا لا تشير إلى أن هذا النموذج القائم على فعال مكافأة الصراع له آثار أوسع للاستخدام بما في ذلك مجالات القلق وإدمان (أي تغيير الجوانب مجزية في وجود التحفيز مؤلمة معين) فمن المهم للسيطرة على التعديلات مشهي خلال الألم اختبار الدورات. لا تظهر هذه التعديلات في الدافع في هذه الجرعات المنخفضة ذات الصلة سريريا لكن تأثيرات مسكنة لا تزال سليمة 3. طريقة واحدة للمقاولات رول لهذا الخلط بين الممكن هو ضمان جرعة من دواء معين لا يزيد السلوك عند درجة حرارة محايد (33-37 درجة مئوية). وينبغي اختبار المخدرات مقابل مجموعة غير المخدرات عند درجة حرارة محايدة تكون خطوة أولى قبل إضافة عنصر الألم. أيضا، بالنظر إلى أن عدة جلسات خط الأساس ممكنة ضمن جلسة الاختبار باستخدام OPAD يمكن أن يتم الكشف عن هذه القضايا ويمكن التحكم عن بعد جلسة السلوكية واحد. الجدول الزمني للالصيام يمكن أن يغير الدافع على هذا الاختبار من المهم للحفاظ على هذا متسقة. ونحن نفعل عادة في صوم بين عشية وضحاها، ولكن جداول أخرى ممكنة. على سبيل المثال، لقد جربت مع سريعة قصيرة يوميا من 6 ساعة قبل (نتائج غير منشورة). وهذا يسمح لاختبار يومي بدلا من مرة كل يومين. أيضا، وقد استجابت الفئران unfasted أيضا بشكل جيد على الفحص 9. مهما تقنيات الصيام وتستخدم من المهم أساسا للحفاظ على متسقة في جميع أنحاء اختبار للسيطرة على العوامل المحفزة.
<p class="jove_content"> وفي الختام، OPAD هو وسيلة سهلة لاستخدام مقايسة فعال والذي يقيس الألم على مستوى أكثر من ذلك بكثير مماثلة لحالة الإنسان من المقايسات الألم التقليدية. الميزة الرئيسية لهذا النظام هو التكامل من المعلمات التجريبية والبروتوكولات، والحصول على البيانات، وتحليل / مقاييس النتائج باستخدام نظام التي تسيطر عليها البرنامج. هذا وسوف توفر ثروة من الخيارات والمعلمات التي تسيطر عليها المستخدم لجمع وتحليل مقاييس النتائج العديدة بطريقة عالية الإنتاجية. وهذا يتناقض النظم الألم الاختبار المستخدمة عادة (مثل نفض الغبار الذيل، فون خيوط فراي) التي هي ليست يحركها البرامج ولا الإنتاجية العالية. ويوفر النظام يحركها البرامج تقدما ملموسا لكيفية تصميم الدراسات السلوكية وكيفية جمع البيانات وتحليلها وسوف زيادة في استخدام هذا الاختبار يسمح البحوث الألم الأساسية لتصبح أكثر ترجمة سريريا في المستقبل. ومن المتوقع لهذا النظام أن يكون لها تأثير كبير على أدفاncing البحوث المستقبلية المتعلقة الألم لأن هذه الدراسات السلوكية فعال يمكن أن توفر صلة ضرورية لفهم تأثير هياكل مرتبة أعلى على سلوك الألم بشكل عام.The authors have nothing to disclose.
المعهد الوطني لتعاطي المخدرات، المعاهد الوطنية للصحة منح 5R44DA026220-03
Name of Reagent/Material | Company | Catalog Number | Comments |
Sweetended Condensed Milk | Borden | 5272910108 | |
Capzasin-HP 0.1% | Chattem, Inc. | 0032648-02 | |
Isopropyl alcohol | CVS | 5042826245 | |
Isoflurane | Piramal Healthcare | 66794-013-25 | |
Opthalamic vet ointment | Dechra | 17033-211-38 | |
Hair remover lotion | Church and Dwight Co., Inc | NRLBB-22339-04 | |
OPAD System | Stoelting | 67500 | |
Additional OPAD cages | Stoelting | 67501 | |
Granulated cylinder | Cole-Parmer | EW-34512-11 | |
Paper towels | ANY | ANY | |
Cotton tipped applicators | Fisher | 23-400-101 | |
Fluotec 4 Vaporizer | Ohmeda | 39711 | |
Hair clippers | Oster | 78005-010 |