JoVE Journal > Behavior
Summary
Abstract
Introduction
Protocol
Results
Discussion
Disclosures
Acknowledgements
Materials
References
Nederlands

Automatically Generated
Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.
Behavior

Met behulp van de Activity-based Anorexia knaagdier Model naar de neurobiologische basis van Anorexia Nervosa Studie

Published: October 22, 2015
doi:
10.3791/52927
, ,
1Center for Neural Science,New York University

Summary

Here we present a protocol to induce activity-based anorexia (ABA) in female adolescent mice. ABA is a condition of hyperactivity evoked by imposing food restriction on rodents with access to a running wheel. This phenomenon is being used as a model to study the underlying neurobiology of anorexia nervosa.

Abstract

Anorexia nervosa (AN) is een psychiatrische aandoening wordt gekenmerkt door overmatig beperkte calorie-inname en abnormaal hoge niveaus van lichamelijke activiteit. Een uitdagende ziekte te behandelen, vanwege het gebrek aan inzicht in de onderliggende neurobiologie, AN de hoogste sterftecijfer onder psychiatrische ziekten. Om aan deze behoefte te pakken, neurowetenschappers worden met behulp van een diermodel om te bestuderen hoe neurale circuits kan de richting van de kwetsbaarheid bijdragen aan AN en kunnen worden beïnvloed door AN. Activity-based anorexia (ABA) is een bio-gedragsmatige fenomeen in knaagdieren die modellen de belangrijkste symptomen van anorexia nervosa beschreven. Wanneer knaagdieren met gratis toegang tot vrijwillige oefening op een loopwiel ervaring voedsel beperking, worden ze hyperactief – loopt meer dan dieren met vrije toegang tot voedsel. Hier beschrijven we de procedures volgens welke ABA wordt geïnduceerd in adolescent vrouwelijke C57BL / 6 muizen. Op postnatale dag 36 (P36), wordt het dier gehuisvest met toegang tot vrijwillige oefening op een draaiendewiel. Na 4 dagen acclimatisatie aan het loopwiel op P40, is al het voedsel uit de kooi. Gedurende de volgende 3 dagen, wordt het voedsel teruggebracht naar de kooi (waarbij dieren vrije toegang tot voedsel) gedurende 2 uur per dag. Na de vierde dag van voedsel beperking, is vrije toegang tot voedsel terug en het loopwiel is uit de kooi verwijderd om de dieren te herstellen. Continue meerdaagse analyse van loopwiel activiteit toont aan dat muizen worden hyperactief binnen 24 uur na het begin van voedsel beperking. De muizen zelfs draaien tijdens de beperkte tijd waarin zij toegang tot voedsel hebben. Bovendien, het circadiaan patroon van wiel draait raakt verstoord door de ervaring van voedsel beperking. We zijn erin geslaagd om neurobiologische veranderingen met diverse aspecten van het wiel draait het gedrag van de dieren aan bepaalde hersengebieden en neurochemische veranderingen met veerkracht en kwetsbaarheid voor voedsel-beperking geïnduceerde hyperactiviteit impliceren correleren geweest.

Introduction

Anorexia nervosa (AN) is een psychiatrische aandoening gekenmerkt door overmatige beperking van de voedselinname, over-oefening, en irrationele angst voor het verkrijgen van gewicht. Een van de meest dodelijke psychiatrische aandoeningen 1, AN geen geaccepteerde farmacologische behandeling actueel, de neurobiologische mechanismen en gevolgen van de ziekte worden slecht begrepen. We bestuderen een diermodel van AN naar de neurobiologische en neurochemische veranderingen geassocieerd met hallmark symptomen van de ziekte te verkennen.

Activity-based anorexia (ABA) is een bio-gedragsmatige fenomeen bij knaagdieren beschreven dat de modellen een aantal van de kenmerken van een 2,3. Wanneer knaagdieren met gratis toegang tot vrijwillige oefening op een loopwiel ervaring food-dieet, veel, maar niet alle, worden hyperactief – loopt meer dan ze liepen voorafgaand aan het begin van het voedsel-restrictie 3,4. Er zijn veel gesuggereerd verklaringen voor de over-oefening tentoongesteld door geweestABA dieren en AN patiënten: dat het een vorm van foerageergedrag 5, een mechanisme om te gaan met de stress van voedsel-restrictie 6, een poging om de lichaamstemperatuur tijdens hongeren geïnduceerde daling verhogen het metabolisme 7, of berusten op hypoleptinemie 8 . Dit knaagdier model reproduceert de AN symptomen van gewichtsverlies, hyperactiviteit, vrijwillige beperking van voedsel door te kiezen om te draaien tijdens een beperkte toegang tot voedsel, correlaties met angst traits 9,10, en kwetsbaarheid beïnvloed door vroege levenservaring 11. Terwijl het knaagdier model ABA wordt beschouwd als een stress-model, kan dit niet nauwkeurig AN denken in menselijke patiënten, die tonen toegenomen immuunsysteem 12. Onder zowel knaagdieren en menselijke patiënten, sommige mensen zien meer kwetsbaar dan anderen. Hoewel epidemiologische studies naar streven om de risicofactoren voor AN toe te lichten, hebben relatief weinig studies geprobeerd om de neurobiologische basis voor individuele verschillen in vulnerab begrijpenverwerking tot ABA inductie bij knaagdieren.

Het is belangrijk op te merken dat de ABA paradigma schaal wordt gebruikt en het gebruik ervan als een diermodel van AN is uitvoerig beoordeeld 6,13-15. De bijdrage van deze huidige werk is om de specifieke methoden gebruikt om de ABA in adolescent vrouwelijke muizen induceren en een overzicht van de aanpassingen die nodig zijn om aan de bestaande knaagdieren modellen om te overleven in de jonge muizen te verbeteren waren schetsen. Daarnaast bespreken we verschillende technieken die kunnen worden gekoppeld met de ABA gedrag paradigma om andere aspecten van het diermodel bestuderen.

De muis ABA model maakt verkenning strikt van de neurobiologie van de ziekte AN. Dit is gescheiden van de sociaal-culturele invloeden, die ongetwijfeld bijdragen aan de kwetsbaarheid van een persoon. De ABA model kan ook worden gebruikt om het effect van terugkerende voedselrestrictie of andere vormen van stress in combinatie met wielen toegang te onderzoeken, teneindesommige aspecten van een terugval 16 vast te leggen. Remmende neurotransmitter systeem functioneren in de hersenen angst centra is bestudeerd met behulp van elektronen-microscopische technieken 4,16,17. Dendritische arborization is onderzocht met behulp Neurolucida ondersteunde tracering en analyse van pyramidale cellen in het CA1 gebied van de hippocampus en de amygdala 18,19 17.   Effecten van voedselrestrictie toegang rad op angst werden bestudeerd met behavioral tests zoals de verhoogde plus doolhof 10. De genetische basis van kwetsbaarheid is onderzocht met verschillende inteelt muizenstammen 9. Farmacologische manipulaties kunnen worden getest in een diermodel vóór menselijke proeven 20-24. Genetisch gemodificeerde dieren en transiënte knockdown van genen kunnen worden gebruikt om te bestuderen hoe manipulatie van specifieke moleculaire pathways gedrag kan beïnvloeden in de ABA paradigma. De impact van stress tijdens de vroege leven op differentiële kwetsbaarheid voor ABA wOuld ander onderwerp dat door deze aanpak kan worden aangepakt.

Protocol

Alle procedures beschreven in dit protocol zijn in overeenstemming met de Institutional Animal Care en gebruik Comite van de New York University (Animal Welfare Assurance # A3317-01). NB: Dit protocol is geoptimaliseerd voor adolescent vrouwelijke C57BL / 6 muizen. De dieren werden ondergebracht in een faciliteit die RT houdt bij 72 ° ± 2 ° en vochtigheid kamer bij 50% ± 10%. Kamer lichten ingeschakeld 07:00-07:00 dagelijks. 1. Voorbereiding van de kooien met loopwielen Het opzetten van de computer en de USB-interface Hub in een veilige omgeving van het dier bedrijf ruimte, uit de buurt van stromend water en voetgangers, maar dicht genoeg bij de kooi rack te zijn binnen het draadloze bereik van de zenders. Zorg ervoor dat de computer en de USB-interface Hub zowel ontvangt stroom van een stopcontact en de USB-interface hub aangesloten op de computer via een USB-kabel. Gebruik een power back-up apparaat aan de computer en de USB-hub van stroom. Sluit de computer to de USB-interface-hub met de USB-kabel die bij het loopwiel apparatuur. Opstarten van de computer en start het loopwiel software door te dubbelklikken op het pictogram. Plaats drie AAA-batterijen in de basis van elk van de loopwielen en bevestigen dat het wiel Manager-software van de zender heeft herkend. Een lijst van elk wiel in het programma venster onder de kop "Wheel sensoren." Stel de configuratie van de data-acquisitie volgens de bijzondere specificaties van het experiment. Bereid een kooi voor elke muis onderwerp met beddengoed, Nestlets, vrije toegang tot water en een loopwiel. Gewoonlijk worden 8 gebruikte muizen per experiment neuroanatomy studies. Kan meer muizen vereist voor gedragsstudies om voldoende statistische power te garanderen. Zorg ervoor dat het loopwiel is vrij kunnen bewegen zonder het aanraken van een van de kooi muren, voedsel mand of kooi top. Draaien elk wiel een paar keer en bevestigen dat tHij software is het updaten van de wiel telt voor elk wiel. 2. Acclimatisering Fase Plaats elke muis onderwerp (vrouwelijke C57BL / 6 muis, leeftijd P36) afzonderlijk in een kooi met een loopwiel. Voeg een vooraf gewogen hoeveelheid droogvoer (ongeveer 100 g) om het voedsel hopper en plaats een vooraf gewogen volle container (ongeveer 50 g) nat voer in de kooi. In het programmavenster, begint het wiel activiteit data-acquisitie en data-opslag door het selecteren van de "Start Acquisition" optie in het menu Bestand. Kies de map waarin de gegevens worden opgeslagen. De software zal omwentelingen van het wiel continu opnemen totdat het experiment wordt gestopt. Weeg het dier, natvoer en droogvoer elke dag op het moment dat de lichten zijn uitgeschakeld in de kamer. Bijvullen droog voedsel als het gewicht lager wordt dan 50 g, en vervang het natte voedsel container als het voedsel uitdroogt of vuil wordt met beddengoed. Handmatig op te nemen de wheel rekenen elke dag op dit moment ook, in geval van verlies van de digitale gegevens. 3. Begin Eten Restriction Verwijder alle natte en droge voedsel van de kooi 's middags (of 7 uur voordat de kamer lichten zijn gepland om uit te zetten) op de eerste dag van voedsel beperking. Op dezelfde dag bij het begin van de donkercyclus Noteer het gewicht van het dier en het telwiel. Plaats een vooraf gewogen hoeveelheid droogvoer (ongeveer 50 g) in het voedsel hopper en een vooraf gewogen hoeveelheid voedsel vochtige (ongeveer 5 g) in de kooi in een weegschuitje. Bereid een verse kooi met beddengoed en Nestlets voor elk dier. Na 2 uur, de overdracht van de draaiende wiel om de voorbereide verse kooi. Deze kooi verandering zorgt ervoor dat het dier blijft voedsel beperkt tot de volgende voedertijd, in het geval wat eten kruimels zijn gevallen of in het beddengoed zijn opgepot. Om de spanning van de kooi te beperken, voeg twee handen vol (ongeveer 500 ml) van het bevuildebeddengoed uit de oude kooi, en verplaats de dieren in de nieuwe kooi. Noteer het gewicht van het resterende nat en droog voedsel aan de hoeveelheid voedsel die gegeten bepalen. Noteer de telling wiel aan het eind van de toegang tot voedsel periode. 4. Monitoring diergezondheid tijdens Voedsel Restriction Elke dag, bij het begin van de donkercyclus Noteer het gewicht van het dier en het telwiel. Plaats een vooraf gewogen hoeveelheid droog en nat voedsel aan de kooi. Als het lichaamsgewicht van een dier minder dan 75% van hun oorspronkelijke lichaamsgewicht voor voedsel beperking, verwijder ze uit het experiment. OPMERKING: Andere aanwijzingen van overmatige honger onder andere een gebogen houding en het onvermogen om te bewegen rond de kooi. Het dier kan koud aan en niet te eten tijdens de 2 uur van toegang tot voedsel. Bereid een verse kooi met beddengoed en Nestlets voor elk dier. Na 2 uur, de overdracht van de draaiende wiel om de voorbereide verse kooi. Voeg two handenvol (ongeveer 500 ml) van het vervuilde strooisel uit de oude kooi, en verplaats de dieren in de nieuwe kooi. Noteer het gewicht van het resterende nat en droog voedsel aan de hoeveelheid voedsel die gegeten bepalen. Noteer de telling wiel aan het eind van de toegang tot voedsel periode. 5. Het beëindigen van de Experiment Na drie dagen van voedsel beperking, het einde van de ABA experiment. Euthanaseren van de dieren voor het verzamelen van hersenweefsel, of laat de dieren te herstellen voor het ondergaan van extra gedrags testen. Klik op de "End Acquisition" optie onder het menu Bestand in het programmavenster. Verwijder de loopwielen van de kooien en verwijder de batterijen uit de wielbasis. Als waardoor de dieren te herstellen, terug een vooraf gewogen hoeveelheid droogvoer om het voedsel trechter en laat de dieren ad libitum toegang tot voedsel tijdens het herstel. 6. Data Analysis Sla eenll wieldata het experiment in een .wls bestand in de gekozen aanvang van het experiment directory. Gegevens naar een spreadsheet door het selecteren van de "Export" optie in het menu Bestand Exporteren. Selecteer de gewenste .wls bestanden in de optie "brongegevensbestand". Selecteer de begin- en einddatum en tijd, en selecteer elk wiel sensor voor de export in de lijst Wheel sensoren.

Representative Results

Om het effect van ABA op dezelfde populatie menselijke anorexia nervosa bestuderen, zijn deze experimenten uitgevoerd bij vrouwelijke adolescent muizen. Aldus wiel acclimatisatie begint snel na het begin van de puberteit bij muizen op dag P36. De acclimatisatie fase wordt uitgevoerd vanuit P36-P40, en voedsel restrictie plaatsvindt van P40-P43. Adolescent muizen blijven groeien en hun lichaamsgewicht blijft toenemen bij het naderen volledige volwassenheid. Tijdens wiel acclimatisering, de muizen algemeen verliest een kleine hoeveelheid gewicht of plateau in gewicht. Na het begin van voedselrestrictie, lichaamsgewicht van ABA dieren sterk afneemt (figuur 1). Het lichaamsgewicht van dieren in de ABA-groep kan worden vergeleken (CON) dieren die geen toegang tot een loopwiel had en had voedselrestrictie ondervonden controle. Het wiel activiteit van elk dier kan op verschillende manieren worden onderzocht: (1) De dagelijkse (24 uur) wheelactiviteit van de ABA dieren kunnen worden uitgezet, waaruit blijkt dat de dieren gaan overmatig lopen na het begin van voedselrestrictie (figuur 2). (2) wheel activiteit elk dier kan op fijnere schaal onderzocht met de analysesoftware, die het circadiane patroon wiel activiteit (Figuur 3). (3) Het wiel activiteit tijdens de 2 h voedseltoegang geeft vrijwillige voedselrestrictie, aangezien de dieren kiezen in plaats van werking te eten. (4) Na voedselrestrictie begint, sommige dieren een toename in activiteit in de tijd net voor het voederen. Deze dagelijkse toename in locomotorische activiteit voorafgaand aan de presentatie van voedsel wordt "food anticiperende activiteit '(figuur 4). (5) De snelheid waarmee dieren werking te vergelijken, zowel de afstand en de verblijftijd op het wiel doorlopend wordt gecontroleerd. Verandering in deze parameters kan de leerfase van de exploitatie op het wiel weer te geven. <p class = "jove_content"> Dieren tonen individuele variabiliteit in hun wiel activiteit, eetgedrag, en gewichtsverlies. Hoewel deze individuele variatie maakt het vaak moeilijk om statistisch significante groep gemiddelde verschillen te verkrijgen, opent een weg van de analyse door de correlatie. Bijvoorbeeld, de verandering in lichaamsgewicht in ABA muizen correleert met hun dagelijkse verandering in de wiel draait – dat is, dieren die meer wiel activiteit toonde ook verloren meer gewicht 16. In dezelfde studie werd ook aangetoond dat de GABAergic innervatie van de hippocampus CA1 pyramidale cellen was verhoogd bij de dieren vertoonden verminderde hyperactiviteit bij een tweede ervaring van ABA. In een onderzoek waarbij ABA ratten werd gevonden dat de expressie van GABA receptoren die de α4 subeenheid correleert met verminderde hyperactiviteit of weerstand tegen ABA 25. Figuur 1. Lichaamsgewicht veranderingen tijdens de ABA. Lichaamsgewicht gegevens blijkt uit een cohort van vijf adolescent vrouwelijke muizen. De muizen hadden looprad toegang voor volledige 7 dagen van het experiment. De eerste vier dagen werden de acclimatisatie fase, waarna voedselrestrictie opgelegd gedurende nog drie dagen. Dag 0 geeft het begin van voedselrestrictie. Fout balken geven de standaardafwijking van het gemiddelde. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken. Figuur 2. Dagelijkse wheel activiteit vóór en na het begin van voedselrestrictie. Dagelijks (24 hr) wiel zich aantoonbaar één muis. Dag 0 geeft het begin van voedselrestrictie. Totaal dagelijks wiel activiteit stijgt met bijna twee maal na debegin van voedsel beperking. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken. Figuur 3. voortdurend bewaakt loopwiel activiteit op de achtste dag experiment. Een screenshot is blijkt uit de Wheel Analysis software. Dit toont de activiteit wiel (wiel tellingen op de verticale as) van een enkele muis over acht dagen (tijd op de horizontale as) van toegang tot een loopwiel. Onder de activiteit perceel is een overlay met vermelding van de tijden wanneer lichten aan en uit in de kamer. Voordat voedsel beperking begint, het dier toont een minimale activiteit tijdens het licht cyclus. De eerste verticale gestippelde lijn geeft het begin van voedsel beperking, de drie volgende lijnen geven de 2 uur voeden elke dag te beginnen, en rode pijlen geven the opkomst van voedsel anticiperende activiteit tijdens de lichte fase. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te zien. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken. Figuur 4. Wiel activiteit is verhoogd in alle uren van de dag, maar het meest dramatisch in de periode voorafgaand aan voedsel toegang. Wheel lopen wordt getoond voor vier 6 uur sectoren van de dag. Bars label "Voordat FR" geven het gemiddelde aantal wielen tellingen gedurende de laatste twee dagen acclimatisatie fase. Bars label "Tijdens FR" geven de eerste twee dagen van de voedselrestrictie phase. "Recovery" geeft het niveau van de activiteit nadat de dieren mochten herstellen zonder een loopwiel voor minstens 6 dagen. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Discussion

De kritische aspecten van de ABA-model zijn (1) vrije toegang tot vrijwillige oefening op een loopwiel en (2) voedsel restrictie met voedsel toegang beperkt tot een beperkte periode. Toegang tot een loopwiel kan het dier te kiezen om het wiel te gebruiken en geeft een indicatie van het effect van voedsel beperking van de motivatie van het dier uit te oefenen. Omgekeerd tijdgebonden food toegang (in plaats van calorie-beperking) kan de experimentator om vrijwillige voedselrestrictie meten De mate waarin dieren kiezen dat deze gedurende bepaalde uren voedseltoegang. Zo ABA is een uitstekend voorbeeld van het zelf-verhongering die optreedt in AN.

Om de ruis in de muis gedragsgegevens minimaliseren is het belangrijk om de hoeveelheid onvoorspelbare stress die de dieren ervaren minimaliseren. Zo moet behandelen dieren tot een minimum worden beperkt, de dieren alleen tijdens het wegen gestoord, eenmaaldag. De experimentator de behandeling van de dieren moeten worden opgeleid en comfortabel met de behandeling van de dieren. Als het mogelijk is, moet één persoon de dieren te behandelen gedurende het experiment om extra stress te vermijden. Geuren en parfums worden vermeden. Het tijdstip van de weging en voedsel levering moet worden zo regelmatig mogelijk te zijn, om eventuele onvoorspelbaarheid minimaliseren. Als voorzorgsmaatregel tegen verlies van gegevens, is het best om de computer van stroom door middel van een back-up stroomvoorziening in het geval van een stroomstoring; zelfs een korte onderbreking van de macht zal de computer opnieuw op te starten en de data-acquisitie zal ophouden. Bovendien is het belangrijk om de batterij van het wiel transmitters dagelijks controleren. Als de batterij zwakker wordt, kan de zender met tussenpozen niet om gegevens te sturen naar de hub, waardoor de activiteit van het dier onderschatten.

De muis hier beschreven protocol werd aangepast van het standaard protocol dat gebruikt is voor ratten 4. Adolescent vrouwelijke muizenveel kwetsbaarder overmatig gewichtsverlies en dood door verhongering. Daarom werden de volgende veranderingen aangebracht om de overleving te verbeteren ten minste drie dagen van ABA. Ten eerste, de eerste dag van voedsel beperking werd ingekort door het verwijderen van voedsel op de middag in plaats van op 8:00 van de vorige dag. Verder is de tijdsduur van voedseltoegang verhoogd van 1 uur tot 2 uur en de beschikbaarheid van natte voedsel werd toegevoegd om de effecten van dehydratatie beperken. We vonden dat het toedienen van natvoer aan de muizen sterk verbeterd hun conditie door middel van drie dagen van voedsel beperking. Zonder nat voer, was het lichaamsgewicht sneller daalt en dieren hadden van het voedsel beperkt milieu worden verwijderd. Deze veranderingen waren voldoende om de muizen te overleven door middel van drie volle dagen van voedsel restrictie en gemakkelijk te herstellen van ABA.

Dit protocol voor ABA heeft een aantal belangrijke beperkingen te overwegen. Ten eerste is het noodzakelijk om de muizen afzonderlijk in huiskooien met een loopwiel om het wiel activiteit van elke muis afzonderlijk controleren. Dit resulteert in een sociaal isolement van de dieren, een stressor bekend dat het gedrag van de dieren tijdens ABA evenals enkele van de neurale circuits die worden onderzocht 26 kan beïnvloeden. Tot nu toe is er geen uitrusting die in staat is de activiteit van individuele co-muizen gehuisvest controleren, maar dit lijkt een oplosbaar probleem met RFID-technologie en conversiecodes vastgebonden aan elk dier. Een ander potentieel onvermijdelijk gevolg van co-housing dieren tijdens voedselrestrictie is de kans dat de dieren agressief naar hun kooi-mates kunnen worden. Het veranderen van de kooi van de dieren na elke voeding sessie is een stressor dat we moesten te wijten aan één dier hamsteren voedsel te introduceren onder het beddengoed. Wij streven ernaar om de stress van een nieuwe kooi minimaliseren door invoering van een aanzienlijke hoeveelheid vervuilde strooisel uit de vorige kooi in de frisse kooi.

<p class="jove_content"> Andere groepen met behulp van de ABA-model hebben gekozen voor verschillende parameters voor hun voedingsschema. De keuze van het voeden tijdens de donkere fase van de licht-donker cyclus niet standaard. We kozen voor de dieren op het moment van uitschakelen van de verlichting op een natuurlijke tijd voor de dieren te eten laten, aangezien de nachtelijke muis is gewoonlijk meer alert en actief gedurende deze tijd. Sommige groepen voeren van de dieren in de periode van de dag 13,27 lichten op. Dit kan voor het gemak van de experimentator, en het is belangrijk op te merken dat de termijn voor voedseltoelage tijdens de lichtperiode te verhogen tot overleving verbeteren. Het is ook gesuggereerd dat het blokkeren van de toegang tot het loopwiel tijdens het voeden kan verbeteren overleven, maar we voelen dat dit verwijdert de zeer interessant aspect van gedrag dat de beslissing van sommige dieren in plaats van lopen te eten, verder verergeren de zelf-verhongering aspect van de ABA model, maar vastleggen van een kenmerk van demenselijk gedrag in verband met AN.

Het is belangrijk op te merken dat dit protocol is speciaal geoptimaliseerd voor adolescente vrouwelijke C57BL / 6-muizen. Als een andere muizenstam, geslacht of leeftijd wordt gebruikt, kunnen bepaalde parameters van het protocol modificatie vereist. Ook is gebleken dat RT beïnvloedt de ernst van ABA bij knaagdieren 28. Hoewel we niet proberen om de RT variëren voor onze studies, het verhogen van de RT is waarschijnlijk de overlevingskansen te verbeteren onder ABA dieren.

Het voordeel van een diermodel van menselijke ziekte, zoals AN, dat mogelijk de hersenen anatomie en fysiologie en veranderingen bij toegang tot vrijwillige beweging en voedselrestrictie in een gecontroleerde omgeving te bestuderen. Het gebruik van muizen in de ABA-model maakt het gebruik van krachtige genetische benaderingen transgene dieren en virale infectie genmanipulatie. Toekomstige studies zijn gericht op het bestuderen van het effect van bepaalde genen in de veerkrachtof kwetsbaarheid voor voedsel-beperking geïnduceerde hyperactiviteit en zelf-verhongering.

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Dit werk werd ondersteund door de Stichting Klarman Grant Program in Eetstoornissen Onderzoek aan CA; National Institutes for Health Subsidies R21MH091445-01 aan CA, R21MH105846 aan CA, R01NS066019-01A1 aan CA, R01NS047557-07A1 aan CA, NEI Core Grant EY13079 aan CA, R25GM097634-01 aan CA, UL1 TR000038 van het Nationaal Centrum voor de vooruitgang van de Translationeel Wetenschap om TGC, NYU's Research Challenge Fonds CA; en The Fulbright Subsidies aan YW C.

Materials

Wireless running wheel for mouse Med Associates ENV-044
USB Interface Hub  Med Associates DIG-804
Wheel Manager Software Med Associates SOF-860
Wheel Manager Data Analysis Med Associates SOF-861
DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Arcelus, J., Mitchell, A. J., Wales, J., Nielsen, S. Mortality rates in patients with anorexia nervosa and other eating disorders. A meta-analysis of 36 studies. Archives of general psychiatry. 68, 724-731 (2011).
  2. Hall, J. F., Hanford, P. V. Activity as a function of a restricted feeding schedule. Journal of comparative and physiological psychology. 47, 362-363 (1954).
  3. Routtenberg, A., Kuznesof, A. W. Self-starvation of rats living in activity wheels on a restricted feeding schedule. Journal of comparative and physiological psychology. 64, 414-421 (1967).
  4. Aoki, C., et al. Adolescent female rats exhibiting activity-based anorexia express elevated levels of GABA(A) receptor alpha4 and delta subunits at the plasma membrane of hippocampal CA1 spines. Synapse. 66, 391-407 (2012).
  5. Adan, R. A., et al. Neurobiology driving hyperactivity in activity-based anorexia. Current topics in behavioral neurosciences. 6, 229-250 (2011).
  6. Gutierrez, E. A rat in the labyrinth of anorexia nervosa: contributions of the activity-based anorexia rodent model to the understanding of anorexia nervosa. The International journal of eating disorders. 46, 289-301 (2013).
  7. Hillebrand, J. J., de Rijke, C. E., Brakkee, J. H., Kas, M. J., Adan, R. A. Voluntary access to a warm plate reduces hyperactivity in activity-based anorexia. Physiology and behavior. 85, 151-157 (2005).
  8. Hebebrand, J., et al. Hyperactivity in patients with anorexia nervosa and in semistarved rats: evidence for a pivotal role of hypoleptinemia. Physiology and behavior. 79, 25-37 (2003).
  9. Gelegen, C., et al. Difference in susceptibility to activity-based anorexia in two inbred strains of mice. European neuropsychopharmacology : the journal of the European College of Neuropsychopharmacology. 17, 199-205 (2007).
  10. Wable, G. S., Min, J. Y., Chen, Y. W., Aoki, C. Anxiety is correlated with running in adolescent female mice undergoing activity-based anorexia. Behavioral neuroscience. , (2014).
  11. Carrera, O., Gutierrez, E., Boakes, R. A. Early handling reduces vulnerability of rats to activity-based anorexia. Developmental psychobiology. 48, 520-527 (2006).
  12. Armstrong-Esther, C. A., Lacey, J. H., Crisp, A. H., Bryant, T. N. An investigation of the immune response of patients suffering from anorexia nervosa. Postgraduate medical journal. 54, 395-399 (1978).
  13. Klenotich, S. J., Dulawa, S. C. The activity-based anorexia mouse model. Methods in molecular biology. 829, 377-393 (2012).
  14. Casper, R. C., Sullivan, E. L., Tecott, L. Relevance of animal models to human eating disorders and obesity. Psychopharmacology. 199, 313-329 (2008).
  15. Carrera, O., Fraga, A., Pellon, R., Gutierrez, E., Crawley, J. a. c. q. u. e. l. i. n. e. . N. Rodent model of activity-based anorexia. Current protocols in neuroscience. 67, 41-49 (2014).
  16. Chowdhury, T. G., Wable, G. S., Sabaliauskas, N. A., Aoki, C. Adolescent female C57BL/6 mice with vulnerability to activity-based anorexia exhibit weak inhibitory input onto hippocampal CA1 pyramidal cells. Neuroscience. 241, 250-267 (2013).
  17. Wable, G. S., et al. Excitatory synapses on dendritic shafts of the caudal basal amygdala exhibit elevated levels of GABAA receptor alpha4 subunits following the induction of activity-based anorexia. Synapse. 68, 1-15 (2014).
  18. Chowdhury, T. G., Barbarich-Marsteller, N. C., Chan, T. E., Aoki, C. Activity-based anorexia has differential effects on apical dendritic branching in dorsal and ventral hippocampal CA1. Brain structure and function. , (2013).
  19. Chowdhury, T. G., et al. Activity-based anorexia during adolescence disrupts normal development of the CA1 pyramidal cells in the ventral hippocampus of female rats. Hippocampus. , (2014).
  20. Klenotich, S. J., et al. Olanzapine, but not fluoxetine, treatment increases survival in activity-based anorexia in mice. Neuropsychopharmacology : official publication of the American College of Neuropsychopharmacology. 37, 1620-1631 (2012).
  21. Altemus, M., Glowa, J. R., Galliven, E., Leong, Y. M., Murphy, D. L. Effects of serotonergic agents on food-restriction-induced hyperactivity. Pharmacology, biochemistry, and behavior. 53, 123-131 (1996).
  22. Atchley, D. P., Eckel, L. A. Treatment with 8-OH-DPAT attenuates the weight loss associated with activity-based anorexia in female rats. Pharmacology, biochemistry, and behavior. 83, 547-553 (2006).
  23. Verhagen, L. A., Luijendijk, M. C., Hillebrand, J. J., Adan, R. A. Dopamine antagonism inhibits anorectic behavior in an animal model for anorexia nervosa. European neuropsychopharmacology : the journal of the European College of Neuropsychopharmacology. 19, 153-160 (2009).
  24. Verty, A. N., et al. The cannabinoid receptor agonist THC attenuates weight loss in a rodent model of activity-based anorexia. Neuropsychopharmacology : official publication of the American College of Neuropsychopharmacology. 36, 1349-1358 (2011).
  25. Aoki, C., et al. alpha4betadelta-GABAARs in the hippocampal CA1 as a biomarker for resilience to activity-based anorexia. Neuroscience. 265, 108-123 (2014).
  26. Stranahan, A. M., Khalil, D., Gould, E. Social isolation delays the positive effects of running on adult neurogenesis. Nature. 9, 526-533 (2006).
  27. Wu, H., et al. Rethinking food anticipatory activity in the activity-based anorexia rat model. Scientific reports. 4, 3929 (2014).
  28. Gutierrez, E., Vazquez, R., Boakes, R. A. Activity-based anorexia: ambient temperature has been a neglected factor. Psychonomic bulletin and review. 9, 239-249 (2002).

Tags

Activity-based AnorexiaAnorexia NervosaRodent ModelNeurobiologyHyperactivityFood RestrictionRunning WheelCircadian RhythmC57BL/6 Mice

Play Video
PDF
DOI
DOWNLOAD MATERIALS LIST
Cite This Article
Chowdhury, T. G., Chen, Y., Aoki, C. Using the Activity-based Anorexia Rodent Model to Study the Neurobiological Basis of Anorexia Nervosa. J. Vis. Exp. (104), e52927, doi:10.3791/52927 (2015).
Download Citation
Reprints and Permissions

View Video

✖

To prove you're not a robot, please enter the text in the image below

CAPTCHA Image
Play CAPTCHA Audio
Refresh Image