トレッドミル疲労試験：マウスの​​疲労のような挙動のシンプルな、ハイスループットアッセイ

疲労が著しく生活の質を低下させることができ、人々の広い範囲に影響を与え、そしてしばしば不明または未知の病因を有します。癌関連疲労（CRF）は、例えば、治療を受けている癌患者の大部分が経験されており、がん治療を完了し、検出可能な癌¹の非存在下でされた後に長く持続することができます。また、疲労、慢性疲労症候群、うつ病、糖尿病、および線維筋痛を含む多数の他の疾患および障害における顕著な症状です。幸いなことに、疲労を経験して、いくつかの人々を助けることのできる非薬理学的な介入がある（ 例えば 、演習では、いくつかの乳癌患者^2,3のためのCRFを減らすことができる）が、多くの人々はまだ効果的な治療を欠いています。さらに、CRFのための既存の薬物治療は、すべての場合、有効^4-7広くあることが見出されていません。

治療を必要とDRUの欠如にもかかわらず、グラムの治療の選択肢、特に動物モデルで、不足している新たな疲労の治療法の発見と開発を支援するための疲労の前臨床アッセイ。げっ歯類の研究のための疲労の唯一の前臨床アッセイの1つは、マウスまたは他のげっ歯類は、走行輪への無料アクセスを提供されており、日々のランニングの活動が記録された自発的ホイールランニング活動^{（VWRA）9-15、}です。多くの研究では、VWRAは、実験群で測定された身体活動の低下として（VWRAまたは現在のプロトコルのいずれかで）定義された疲労のような動作で、疲労のような振る舞いの唯一の尺度です。 VWRA疲労様挙動の有用な長手方向の尺度を提供することができるが、それは比較的低いスループットアッセイは、近交系マウス系統¹⁶との間でかなり変化する実行中であり、それが動作し、テストの性能の変化を引き起こす可能性がある、被験体を個別に収容する必要が^17-19。このようなホームケージ行動監視などの他のアッセイ、および分析は、また、連続的なデータ収集を提供することができ、被験者は、ペア²⁰内に収納するためのいくつかのシステムが可能にすることができます。これらのアッセイは、ホイールランニングのように、また、低スループットであり、有用性を有するが、疲労のような振る舞いを検出する手段としてはあまり敏感であると。

VWRAとは対照的に、マウストレッドミル試験は、自発的な活動に依存せず、より高いスループットを可能にする、短い時間枠内で完了することができます。 VWRAと比較して、これらのテストは、外部動機を採用しています。具体的には、彼らが実行するのをやめるべきで電気ショックをマウスに提供するために、移動ベルトの背面にある電化金属グリッドは通常あります。このショックグリッドに加えて、マウスは、つつい突っつい、または手、ブラシ、または他のツールでそれらに触れ、それらの空気の短いパフを指示するなど、いくつかの他の方法を介してトレッドミル上で実行するように動機付けすることができます。代わりに、疲労のマウストレッドミル試験は、多くの場合、測定するために使用され好気性および/またはanaerオービック運動能力^21-25。マウスは、彼らがさらに電気ショックをエスケープする手段としてのトレッドミル上で実行し続けることが不可能または不本意になるまで実行する動機づけられています。マウスが枯渇するための基準を満たしたときにテストを終了します。これらのプロトコルでは、マウスが真の生理学的疲労に達することを保証するために、疲労のための基準は、多くの場合、ショックグリッドの上に敷設5連続秒を過ごし、繰り返し嫌悪刺激に直面して実行を継続することができないとして定義されています。したがって、疲労のような挙動は、テストを終了するための外部動機や基準の強い嫌悪性質のために、典型的なトレッドミル試験でマスクすることができます。興味深いことに、およびげっ歯類のトレッドミルを使用して、他の多くの研究とは対照的に、最近の刊行物は、マウス²⁶における社会的ストレスの影響の調査の一部として使用されたトレッドミルの疲労試験、別のバージョンを記述する。このグループによって使用される方法は著しく立方異なっているがrrentプロトコル（ すなわち 、それらはシングルレーントレッドミルを採用し、それらのテストを終了するための基準として電気ショックの10秒を要した）、彼らの研究では、マウスのトレッドミルを使用してクイック、簡単な疲労試験の開発にの有用性と関心を強調しています。

疲労は、車輪走行ルーチン行動の変化以外の手段によって検出可能である可能性が高いです。 CRFは、CRF ²⁷ない人々よりも、筋電図分析によって決定されるような患者は、筋肉疲労の少ない量によって疲れを感じさせます。さらに、減少動機はで指摘されており、人間の疲労^28,29を測定^するいくつかの尺度で測定されます。したがって、疲労のような振る舞いの有用な前臨床アッセイは、生理的な能力とモチベーションではないはず不明瞭な減少以外の尺度に基づいて健康と疲労マウスを区別する必要があります。現在の方法WA、VWRAおよび他のアッセイの制限を回避しながらその目的を達成するためにマウストレッドミル試験を適応させることによって開発さsを。このメソッドは、マウスがトレッドミル上で実行するようにする唯一の外部動機としてショックグリッドを使用しています。マウスはすぐにグリッドが嫌悪刺激を提供することを学び、速やかにトレッドミル上に配置されたときにそれから離れて移動し、実行しているとき、そこからいくつかの距離を維持します。

マウス疲労時、それらは、代わりに先端に向かって速度を維持するトレッドミルの背面に向かって次第に多くの時間を費やします。したがって、このプロトコルでテスト完了のための基準は、（ すなわち 、トレッドミルの後部、ショックグリッドから約1ボディ長からに至るまで、とを含む、ショックグリッド）指定された疲労ゾーンで5連続秒を費やしています。これは、訓練の後、多くのまたは任意の実際の衝撃を受信するために、マウスを必要とせずに、グリッドの嫌悪性質を利用しています。マウスはむしろ枯渇より現在の基準を使用してテストを完了させることにより（上記で定義した通り）この方法ではなく、その最大（またはほぼ最大の）生理的能力よりも疲労のような挙動を測定するためにトレッドミルを使用しての手段を提供します。したがって、この方法は、マウスの疲労のような振る舞いを簡単に、ハイスループットアッセイを提供することができ、疲労のような動作の他のアッセイへの独立または相補的尺度としてのいずれかを提供することができます。