骨格筋の病気のためにオープンフィールドアクティビティ·モニタリングシステムを用いた行動と自発運動の測定

オープンフィールド活動測定は、神経筋疾患^6,7,11-14の動物モデルにおいて疾患の進行および薬物の効力を評価するために有益であり得るin vivoアッセイである。 図2に示すように、一般的に機関車の機能を反映して活動レベルの評価を提供する。これは、前臨床薬物研究に実行するための理想的な二次的または補助アウトカム指標作り、筋力とは異なる尺度である。また、試験期間を通じて複数回行うことができる臨床的に関連する^15、非侵襲的な尺度である。しかし、行動および機関車活性はまた、オープンフィールド活動データのばらつきを作成（ つまり、実験者の取り扱い、環境条件、および認識）だけでなく、付加的な要因に影響される。本稿の目的は、変動を減少させ、その結果をcにすることができ、十分にテストし、標準化されたプロトコルを提供することです私たちのフィールド内での翻訳を強化することを期待して、複数のラボ渡っompared。

この測定の主な欠点は、非常に変動し、多数の外部要因の影響を受けるということである。プロトコルを開発するときしかし、私たちはこのことを考慮しました。私たちは、データ収集の1〜5日から期間の範囲のテストさまざまなプロトコルを評価した。最後では、試験室環境に動物を理解するためにデータ収集前に機器の順化を行い、データ収集の4日間を行うことが著しく結果データ⁵の変動量を減少させることを決定した。このプロトコルは、もともとmdxマウスモデルにおける行動および機関車活性レベルを評価するために設計した;しかしながら、このプロトコルは、最近Dy2J動物モデルならびに⁶で検証した。これは、プロトコルが前臨床試験でそれを使用する前に、各動物モデルのため、ラボ内で標準化されることをお勧めします。

オープンフィールド活動は、遺伝的背景^17、性別^18-20、年齢^18、および概日リズム²¹により異なります。これは、同じ時間で評価するために、同じ年齢、性別、および遺伝的背景の動物を必要とします。計画段階の間に、慎重に考えたのは、オープンフィールド活動レベルが評価されるのは何歳以上の年齢で決めるに入れられるべきである。各動物モデルは、重症度と年齢^6,15によって異なる独自の個別の疾患の進行および機関車および行動表現型（ 図2および図3）を有している。したがって、オープンフィールド活動措置を評価するために臨床的および病理学的に関連する時点を決定することが重要である。統計学的に有意な差を検出するために、各処置群において必要動物の総数は、同様に動物モデル、年齢、および性別によって変化する。したがって、関連するサンプルサイズの計算はまたdetermに計画段階の間に実行されるべきである統計学的に有意な差を検出するために、各処置群において必要動物の総数アミン。これらの計算はまた、研究で使用した対価の追加アウトカム指標（ 例えば 、握力の測定または組織学的解析する）を考慮に入れる必要があります。私たちの電力の計算に基づいて、私たちは通常、処置群あたり10〜12匹の動物を使用しています。また、特別な注意が研究で使用されているものの制御の歪みに支払われるべきである。前臨床試験で使用される不適切なコントロール株傾向がある。例えば、BL6マウスは、多くの場合、mdxマウスのコントロール株として使用される;しかし、mdxマウスは、BL10の背景にある。 図3に見られるように、BL10マウスは、はるかにアクティブことは不可能のmdx及びBL6データを比較することBL6マウスよりいる。 mdxマウスでの前臨床試験を行う場合、BL10マウスは、対照株として使用する必要があります。研究はDy2Jマウスで行われている場合にはさらに、BL6マウスはCONTRとして使用されるべきであるオール株。

小さな環境の変化も大幅活動レベルに影響を与えることができる。これらには、照明、温度、湿度、臭気、騒音、人間の活動^4,15が含まれ^ています。したがって、テストが同時にそれぞれ⁵日目の非直接照明と温度と湿度が制御されたクリーンルームで行うことが非常に重要である。試験室は均等に部屋全体に間隔を置いて直接照明の下や影にまたは暗い隅⁵に配置されていない必要があります。動物を無作為部屋全体の環境条件の変化の影響を低減するために、毎日それらの試験チャンバに割り当てられるべきであり、それらはデータ収集前に10〜30分間、試験室に順応させるべきである。ボックス/環境の影響を均等に異なる治療群間で分散されることを保証するために、研究期間を通して各動物のボックスの割り当てを追跡することを確認します。個人はアニマのロード研究期間を通して、動物を扱うテスト室にlsコマンドとは、治療群を知らされていないし、動物系統可能であればれるべきである。多くの場合、影響を受けた遺伝子型は、関連するコントロールとは著しく異なっており、失明することはできません。しかし、個人が常に処理および未処理群の間盲目されるべきである。さらに、すべての個人は、室内騒音や気晴らしを減らすために、データ収集中に部屋を出る必要があり、すべてのチャンバを徹底的にデータ収集の各セッション以下に清掃する必要があります。これらのアクションは、かなりデータのばらつきを低減します。それは、動物にも適応¹⁵を非常に受けやすいことに注意することが重要です。したがって、動物は直接毎日のデータ収集の60分以下の試験チャンバから除去されると、そのオープンフィールド活動レベルは、月に一度以下で評価されないことが示唆されている。

総走行距離、総移動メントの時間測定値は、最も敏感なオープンフィールド活性の測定⁵である傾向がある。 Dy2Jモデルでは、垂直活性測定が最も敏感なオープンフィールド活動測定（ 図3）になる傾向がある。しかし、小さな動物で正確な垂直活性測定を捕捉することは困難である。例えば、それはより小さな動物が飼育挙動を示すであろうし、センサによる垂直センサーの高さにそれをキャプチャしない可能性があります。その結果、当社は、以前の5週齢未満の試験動物をお勧めしません。これは、動物が、データ収集セッションの期間中スリープすることも可能である。この場合には、データ収集の追加の日を追加することが適切である。最後に、ボックス内のセンサの象限除算器や閉塞の配向不良も同様に不正確なデータになることがあります。そのため、終了後、すべてのデータを、試験前に、センサー事前チェックを実行し、確認することが非常に重要である各データ収集セッション。

オープンフィールド活動データを解析する場合も同様に注意が取られるべきである。オープンフィールド活動データは、非正規分布であると外れ値^4を持つ傾向がある。いずれの統計分析を実行する前に、私たちの生物統計は非常に正常と外れ値のためのデータをチェックすることをお勧めします。データが非正規分布している場合、人は手段を比較するときにノンパラメトリック検定を利用することを検討してください。また、すべてのデータは、治療群が何であるかを知らされていない個人によって分析されるべきである。

全体的に、オープンフィールド活動指標は、大きな利点を有する：a）それは強くある、自発運動および行動活性の両方を総合的に評価され、常に機関車機能と相関していない。 b）は、それが実行するための簡単​​な尺度である。 c）のそれは、テスト中に何の動物の取り扱いを必要としません。 d）はそのSTUの期間を通じて複数回行うことができる非侵襲性の尺度であるDY; e）は、特別なトレーニングは、テストを実行するために必要ありません。 f）は、複数の動物が一度に試験することができる。およびg）それは臨床的に関連するアウトカム指標^5,16です。治療薬をテストするときしかし、他の要因が動物の行動に影響を与え、ひいてはオープンフィールド活性の測定ができることに注意してください。薬物は、CNSおよびまたは他の身体の広い作用を有することができ、動作は、ストレス環境により影響され得る。その結果、機関車や行動活性レベルの変化が、筋機能の変化、筋力に関連する、または薬物の副作用の結果であるれているかどうかを区別することは困難である。そのため、追加の機能、組織学的およびまたは分子アッセイも同様に実施されるべきである。この標準化されたプロトコルにも成功、他の筋疾患^4,17で利用されています。しかしながら、 図3に見られるように、パイロット研究は、動物における測定の感度を評価するために最初に行われるべきであるモデル。