Behavioral Fenotipagem de modelos de doenças Murino com a Estação Integrada Comportamental (INBEST)

A detecção de efeitos funcionais em animais depende em grande parte da capacidade do investigador para limitar a variabilidade inerente aos estudos comportamentais. Portanto, é importante para o controle meticulosamente e minimizar potenciais confunde que pode reduzir a fiabilidade e reprodutibilidade dos dados comportamentais. Ao mesmo tempo, é importante reconhecer que o teste não reflecte um único domínio de comportamento, que o conhecimento da função neurológica é obrigatório, e que o comportamento é altamente sensível a factores de stress externos. Se os postulados acima são apreciados, pode-se concluir que a análise comportamental abrangente deve incluir o curso de tempo da resposta medida, bem como, envolvem características funcionais básicos e paradigmas que a TAP em aspectos comportamentais específicas. Muitos destes critérios pode ser cumprida por meio de avaliação computadorizada de movimentos e actos de comportamento em um ambiente home-gaiola enriquecida.

Até agora, tem sido enfatizadazed fenotipagem que comportamental de modelos murinos de mandados de doenças humanas considerações adicionais. Este conceito baseia-se na premissa de que a homeostase funcional é desafiada por factores de stress internos e externos durante o início da doença. Apesar de todos os fatores de confusão em potencial não pode ser eliminada através da introdução de automatizada, fenotipagem home-gaiola, as questões relativas às definições inconsistentes ambientais, estresse transporte e manuseio repetido são minimizados. Isso aumenta significativamente a consistência e precisão em todos os estudos; mesmo pequenas reduções na variabilidade pode melhorar a detecção dos efeitos induzidos por uma doença incipiente. Na verdade, INBEST oferece uma riqueza de informações, o que permite uma avaliação mais precisa do início, cinética e gravidade das alterações comportamentais, bem como as relações importantes entre vários déficits comportamentais induzidas por doenças. Reliable video-tracking depende de duas condições de iluminação. Primeiro, a luz difusa é necessária na sala de teste para prevenirartefatos de objetos que refletem nas proximidades. Em segundo lugar, de alto contraste de cor pode ser conseguido por escolha de uma cor adequada piso seja diferente da cor do motivo tanto quanto possível. Em nosso laboratório, isto é conseguido através da utilização de inundação luzes posicionadas abaixo das caixas INBEST e bandejas de chão preto ao monitorar camundongos albino (fundo branco ou cinza seria adequado se testando linhagens pigmentadas). No que diz respeito ao aspecto de gravação de eventos de INBEST, a configuração de hardware atual (1 placa de vídeo Piccolo com 4 entradas) limita 4 caixas a serem utilizados simultaneamente por PC. Este é um número bastante reduzido de caixas, enquanto um mais adequado set-up exigiria 8 ou até 16 gaiolas, e, assim, 2 ou 4 PCs, respectivamente. De preferência, INBEST pode ser usado continuamente por 24 horas como a gaiola de casa. Isso permitiria que os animais habituar totalmente ao meio ambiente e estabelecer, padrões comportamentais circadianos estáveis, que podem ser analisados ​​de forma imparcial. Para evitar a perda de dados de computador, devido à falta de energia, um poder contínuo suplicar (ou, pelo menos, uma fonte de alimentação ininterrupta) deve ser assegurado. Por fim, para assegurar uma avaliação correcta da ingestão diária de alimentos, deve-se notar que o tamanho de peletes alimentares não devem exceder o tamanho dos orifícios no dispensador de alimentos (o tamanho recomendado de uma única pastilha de alimento é de 20 mg).

Não é para ser esquecido, no entanto, que esta análise deve também incorporar como diferentes medidas INBEST podem interagir uns com os outros. Por exemplo, os ratos que passam mais tempo na roda de corrida são propensos a ingerir maiores quantidades de alimentos e água para satisfazer as suas crescentes exigências calóricas. Da mesma forma, os ratos que ingeriram mais solução de sacarose pode diminuir sua ingestão de alimentos. A interpretação desses resultados pode ainda ser agravada por a melhoria geral do desempenho ao longo do tempo, especialmente no que diz respeito ao comportamento ingestivo e corrida atividade roda. Dadas as suas incentivo-propriedades, experimentadores podem também considerar limitar o acesso à solução de sacarose e tele correndo roda para neutralizar a probabilidade de efeitos pós-ingestivo e perda excessiva de peso, respectivamente. No entanto, essas preocupações podem ser mais relevantes em algumas cepas do que os outros, porque diferentes linhagens de camundongos têm perfis comportamentais diferentes. Embora a realização tanto da linha de base e controles de avaliação experimentais para muitas das questões acima, experimentadores precisam reconhecer que essas variáveis ​​devem ser levadas em conta na interpretação de dados INBEST. Ao mesmo tempo, alguns aspectos do comportamento não pode ser estudado no ambiente de home-gaiola, necessitando, portanto, uma combinação com testes padrão para completar o perfil comportamental dos indivíduos.

Monitoramento computadorizado dentro padronizado, mas os ambientes flexíveis parece ser o próximo passo lógico na análise comportamental contemporânea. Tal abordagem não invasiva, com sede em etologicamente permitirá aos investigadores observar o repertório completo de respostas comportamentais ao longo de um período de tempo prolongado. Ooretically, isto pode ser conseguido através do estudo de comportamento num ambiente "virtual", que se assemelha muito enriquecida um habitat natural. Vários grupos de pesquisa têm descrito ferramentas de rastreamento baseados na visão que suportam fenotipagem comportamental de ratos em seu ^22-25 home-gaiola, em duplas ^{26, 27,} ou no contexto de grandes grupos sociais ^28. Alta precisão e resolução espacial pode ser conseguida através da integração de vídeo-rastreamento com tecnologia de microchip para a recolha simultânea e sincronizada de dados comportamentais em um grupo de ratos ^28. Câmeras termográficas capaz de detectar calor assinaturas podem ser combinadas com microchips implantáveis ​​ou transponders para fornecer a localização relativa e funções fisiológicas básicas de cada mouse (por exemplo, temperatura corporal, frequência cardíaca / respiração). Além disso, um avançado sistema de rastreamento 3D produziria reconhecimento mais preciso e quantitativa de actos comportamentais. Para executar repetidamente uma variety de testes, tal sistema deve ser automatizado, controlado à distância, e modular. Por exemplo, a memória espacial pode ser estudada em ambientes maiores programando o aparecimento de sinais nas paredes distais LCD, ou por apresentar / esconder dispensadores com alimentos saborosos a partir dos pisos móveis. De um modo semelhante, os novos objectos podem ser apresentados / escondido em momentos específicos ao longo do estudo. Tal fenotipagem informatizado pode ajudar na elucidação dos determinantes genéticos de comportamento, mecanismos patogênicos modelos de doenças subjacentes, bem como o desenvolvimento de novas estratégias terapêuticas. Se a um consenso no que diz respeito às condições de ensaio, seqüência de testes, bem como o hardware e software utilizado, pode-se esperar que a normalização tão esperada iria melhorar a reprodutibilidade de estudos comportamentais e elevar psychometrics experimentais para um novo nível.