Erhöhte Plus Labyrinth Test in Kombination mit Video Tracking-Software um die angstlösende Wirkung von exogenen ketogene Ergänzungen zu untersuchen
Summary
Hier präsentieren wir Ihnen ein Protokoll zur Änderung des Angst von Nagetier Tiermodellen untersucht. Die erhöhten plus Labyrinth (EPM) Test, zusammen mit einem Video tracking-Software bietet eine zuverlässige Methode, um die Wirkung der verschiedenen möglichen anxiolytische Behandlungen in präklinischen Labor Szenarien zu dokumentieren.
Abstract
Das übergeordnete Ziel dieser Studie ist es, die Methodik der erhöhten beschreiben plus Labyrinth (EPM) Test in Kombination mit einem Video tracking-Software. Die Methode soll die Wirkung verschiedener potenzieller anxiolytische Behandlungen auf Labor-Nager-Modelle zu dokumentieren. Die EPM-Test basiert auf der Nagetiere Neigung in Richtung geschützte, geschlossene dunkle Räume und unbedingte Angst vor offenen Räumen und Höhen und ihre angeborenen intensive Motivation, neue Umgebungen zu erkunden. Die EPM-Test ist ein weit verbreiteten Verhaltens Test zur Untersuchung der angstlösende oder furchtauslösende Antworten von Nagetieren, die Medikamente, die bekannt sind, um Verhalten zu beeinflussen. Beobachtungen zeigen einen verminderten Anteil der Zeitaufwand für die geschlossene Arme, ein erhöhter Anteil der Zeitaufwand für die offenen Armen, eine reduzierte Anzahl von Einträgen, geschlossene Arme und eine erhöhte Anzahl von Einträgen, die offenen Arms gemessen an der EPM-Test kann reduzierte widerspiegeln. Angstniveaus. Mit dieser Methode wird die Wirkung von exogenen Keton Ergänzungen auf Verhalten im Zusammenhang mit der Angst in Sprague-Dawley (SPD) Ratten getestet. Exogene Keton Ergänzungen werden chronisch die Ratten für 83 Tage oder subchronically zugeführt und akut oral gavaged, täglich für 7 Tage vor der Durchführung der EPM testen. Verhaltensdaten Sammlung erfolgt über die SMART Video tracking-System durch eine verblendete Beobachter am Ende der Behandlungen. Die wichtigsten Ergebnisse zeigen, dass der EPM-Test eine wirksame Methode ist um die Keton Ergänzung-induzierte angstlösende Wirkung zu erkennen und eine sensible Maßnahme als kann, um Änderungen in Angst Verhalten zugeordnet oder metabolische-medikamentöse Therapien zu beurteilen.
Introduction
Das Ziel dieses Artikels ist es, die Methodik der EPM-Test in Kombination mit einem Video tracking-Software zur Überwachung der Veränderungen im Verhalten im Zusammenhang mit Angst und neuartige Behandlungen im Labor Nager-Modelle zu beschreiben. Die EPM-Test ist eine relativ einfache Verhaltens Bewertungsmethode, die für die Untersuchung zur Quantifizierung der Angstniveaus Verhalten und Angst-Reaktionen von Ratten nach der Anwendung des Medikaments Behandlungen1entwickelt wurde. In der Tat wurde nachgewiesen, dass der EPM-Test eine verbreitete und wirksame Verhaltens-Assay für die Untersuchung von Veränderungen in der Angstniveaus der Nagetiere1,2 ist. Die Anwendbarkeit des EPM-Tests bei Nagetieren (vor allem Ratten und Mäuse) basiert auf ihre Neigung in Richtung geschlossenen, dunklen Räumen (Ansatz), eine unbedingte Höhenangst offene Räume / (Vermeidung) und ihre hohe angeborene Motivation Roman erkunden Umgebungen. Die EPM-Test ist eine etablierte Methode basiert auf einem Annäherungs-Vermeidungs-Konflikt2,3.
EPM ist eine Plus-förmige Vorrichtung, bestehend aus vier erhöhten Arme, die wurde von Handley und Mithani4 (Abbildung 1) beschrieben, und besteht aus zwei gegenüberliegenden Armen, die offen in die Umgebung (offenen Armen), während die beiden gegenüberliegenden Arme geschlossen (geschlossene Arme) sind mit Wänden ausgestattet. Nach der Behandlung wenn erhöhte auf den offenen Armen Verweildauer und/oder eine erhöhte Anzahl von offenen Arm Einträge im Vergleich zur Kontrolle (unbehandelt) Tiere ist auf der EPM erkannt bedeutet dies eine angstlösende Wirkung2,3. Die robusteste Vermeidung Antwort wurde in den ersten 5 min nach dem Start (Platzierung der Ratten im Schnittpunkt von vier Arme des EPM) der EPM-Assay5nachgewiesen; Deshalb wird jedes Verhalten nach einer Behandlung häufig für 5 min auf der EPM aufgezeichnet. Als zusätzliche Maßnahmen einer Angst-Ebene, die Anzahl der Kopf Dips, Hinterreifen (vertikal stehend der Nager auf beiden Hinterbeinen), fäkale Boli sowie total Arm Einträge (spontane Motorik) und verschiedenen Körperhaltungen (Dehnung oder Einfrieren), können auch erfasst werden auf der EPM-2. Somit können mehrere verhaltensbezogene Parameter kompiliert werden, um eine umfassende Bewertung von Verhalten im Zusammenhang mit der Angst zu stellen.
Um die Gültigkeit der Ergebnisse zu erhöhen, zwei bis drei Verhaltens Assays sind gebräuchlich zusammen, wie die hell-dunkel-Choice-Test, die soziale Interaktion-Test und der EPM-Test Angstniveaus der verschiedenen Tier messen Modelle6. Die EPM-Assay durchgeführt allein auf Nagetiere ist auch eine geeignete Methode zur Untersuchung der angstlösende oder furchtauslösende Wirkung von verschiedenen Medikamenten7. Die EPM-Test reagiert nicht nur auf Benzodiazepin-Typ Anxiolytika (z.B. Diazepam)8, sondern auch unter anderem zu amino Acid, Monoamin, Peptidergic und Nucleosidergic Verbindungen (z.B., N-Methyl-D-Aspartat-(NMDA)-antagonist AP7, α-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazolepropionic Säure (AMPA) Antagonist CNQX, µ-Opioid-Rezeptor Agonist Morphin, NPY1 Antagonist BIBP3226, Substanz P, Ghrelin, Oxytocin, Serotonin-Rezeptor-Agonisten und Antagonisten wie 8-OH-DPAT und Way-100635 und β1-adrenergen Antagonisten Betaxolol)9,10,11,12. Infolgedessen ist die EPM-Assay auf Nagetiere eine geeignete und empfindliche Methode, den Einfluss der verschiedenen Behandlungen zu untersuchen, die Hirnareale beteiligt die angstlösende Wirkung (z.B., die Amygdala, Hippocampus und limbischen Regionen) zu beeinflussen und Wirkmechanismen (z.B. die serotonergen GABAergen und Adenosinergic System) in Angst2verwickelt. Die Agenten in diesen EPM-Studien getestet sind exogene Keton Ergänzungen, die verändern Gehirn signalisieren auf subtile Weise, die eine empfindliche Methode zur Erkennung von Verhaltensänderungen erfordern.
In diesem Artikel beschreiben wir die EPM-Test in Kombination mit einem Video tracking-Software, die hilft, um experimentelle Verzerrungen zu beseitigen und erleichtert die Sammlung und Analyse des Verhaltens Veränderungen in Reaktion auf neuartige anxiolytische Behandlungen verwendet.
Protocol
Representative Results
Discussion
In der Regel verwendete mehrere häufig Tests, wie z. B. die hell-dunkel-Choice-Test, die soziale Interaktion-Test und der EPM-Test verwendet werden, um die Angst in verschiedenen Tiermodellen zu messen. Aber der EPM-Test allein ist eine geeignete Methode, um zu untersuchen, zum Beispiel die Wirkung von exogenen Keton Ergänzungen auf Nagetiere Angst Ebenen18,20.
Der Hauptvorteil der EPM-Methode ist, dass es stützt sich auf die Nagetiere instinktive Neigung in Richtung dunkle, geschlossene Räume, neben der unbedingten Höhenangst und Vermeidung von Freiflächen. Auf der anderen Seite basieren die Verhaltensreaktionen auf bestimmte schädliche Reize, z. B. Essen/Wasserentzug, Stromschlag, laute Geräusche und Exposition gegenüber Raubtier Geruch3andere Methoden verwendet, um Angst-ähnliches Verhalten zu studieren. Diese Tests führen in der Regel eine konditionierte Reaktion während der EPM auch eine humanere Alternative darstellt. Darüber hinaus kann die EPM ein nützliches Werkzeug, um die Beteiligung der verschiedenen Hirnregionen (z. B.limbischen Regionen, Hippocampus) und die zugrunde liegenden Mechanismen zu untersuchen (z.B.GABA, Glutamat, Serotonin, Adenosin) Angst Verhalten2.
Bei Behandlungen, die sind ziemlich stressig für die Tiere (z.B.orale Magensonde), ist es wichtig, alle Tiere die gleiche Weise behandelt werden und von der gleichen Person, vor allem, wenn potenzielle, subtile anxiolytische Effekte zu beurteilen. Wenn möglich, können Einführung der Droge/Verbindung im Trinkwasser oder über eine schmackhaft “behandeln” eine bevorzugte Methode sein. Um sicherzustellen, dass die gleiche Menge jedes Tier verabreicht wird, kann eine orale Magensonde verwendet werden. Basierend auf die pharmakokinetischen Eigenschaften der Verbindung, ist es meist ratsam, die Tiere auf der EPM innerhalb 1 Stunde nach der Gavaging zu testen. Bei der Auswahl der Versuchspersonen ist es wichtig zu prüfen ihren Stamm, Geschlecht, Brunst-Zyklus, und Alter sowie Körpergewicht, nach den Zielen und Stoffe2zu testen. In Bezug auf Alter beim Entwerfen EPM Studien und Interpretation der Daten es wichtig ist zu berücksichtigen, dass der Anteil der offenen Arm Einträge linear steigt mit Alter21 und die altersbedingte Veränderungen im EPM Verhalten sind Stamm-spezifische22.
Wenn Sie einen EPM-Test durchführen, gibt es potenzielle Probleme, die behoben werden müssen. Manchmal müssen Tiere aus der Analyse durch Ausreißer Tendenzen ausgeschlossen werden (z.B., das Tier nie verlässt den Bereich, wo es platziert wurde, fast fällt das Gerät wird durch ein Geräusch oder eine Veranstaltung außerhalb der Apparat abgelenkt). Weitere Komplikationen mit EPM testen können Behandlungen umfassen die Sedierung oder Hyperaktivität verursachen, da diese Arten von Effekten bewerteten über EPM-Parameter sein müssen.
Es ist wichtig, die Tiere auf der EPM-Test nur einmal aussetzen, weil Aktivität auf den offenen Armen verringert und eine verminderte Gesamtzeit auf der zentralen Plattform wurden auf der zweiten (wiederholter) von Nagetieren, die im Vergleich zu der ersten Exposition auf die EPM demonstriert 14,15. Einmaliger Exposition von Nagetieren, die EPM-Test wird daher dringend empfohlen. Jedoch wenn gibt es ein Minimum von drei Wochen zwischen dem ersten und zweiten Exposition gegenüber EPM und das EPM-Setup in ein anderes Zimmer (andere Umgebung) verschoben wird, können die Tiere durch die EPM untersucht werden mehrmals testen Sie2.
Die EPM gibt es in verschiedenen Materialien, Größen (z. B.Maus oder Ratte) und Fächer lernen Farben, die bei der Auswahl berücksichtigt werden muss. Es ist wichtig zu beachten, dass die Gerüche, die durch das vorherige Tier auf das Gerät verlassen das Verhalten des nachfolgenden Tieres ändern können. Deshalb empfehlen wir, dass mit einer EPM aus einem Material hergestellt, die leicht zu reinigen, wie Acrylglas (nicht transparent), die nicht die Gerüche nach dem Waschen beibehält. Vermeiden Sie EPM Apparat aus Holz gemacht. Verwenden Sie vorzugsweise eine Matte Farbe, die unterscheidet sich von der Farbe der Tiere auf die EPM (z.B.schwarz, wenn weiße Tiere getestet werden) getestet. Je besser erhalten den Kontrast zwischen dem Tier und das Gehäuse, desto besser die Erkennung des Tieres und desto höher die Zuverlässigkeit und Präzision der Ergebnisse (zurückgelegte Strecke, Geschwindigkeit, Verfolgung). EPM-Apparat aus mattem grau Material hergestellt sind mit weiß, schwarz, und weiße und schwarze Tiere nützlich.
Ein weiterer Vorteil des video-Trackingsystems ist, dass neben EPM, es eine flexible und einfache Möglichkeit bietet, es mit einer Vielzahl von Verhaltensstörungen Tests, wie zum Beispiel Wasser-Irrgarten, Open-Field, Plus/Radial Arm/T-Y Labyrinthe, Ort bevorzugt, gezwungen schwimmen eingerichtet , und tail Aussetzung Tests.
Zusammenfassend ist das Ziel dieses Artikels beschreiben die EPM-Test in Kombination mit einem Video tracking-Software zum sammeln und analysieren Verhaltens-Veränderungen in Reaktion auf neuartige anxiolytische Behandlungen verwendet. Die Anwendungsmöglichkeiten der EPM gehören die prescreening neuentwickelten pharmakologischer Substanzen für die Behandlung von Angst-Erkrankungen. Neben der angstlösende und furchtauslösende Agenten können auch die Verhaltensstörungen Wirkung von verschiedenen Hormonen und Drogenmissbrauch untersucht werden. Der Einfluss des Alterns und der Exposition gegenüber verschiedenen Stressoren kann auch bewertet werden. Diese Studie kam zu dem Schluss, dass beim richtigen Schritte unternommen werden, die Verwendung von EPM eine empfindliche Methode erwiesen hat zu Verhaltensänderungen Keton Ergänzung18,20zugeordnete beurteilen.
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Diese Arbeit wurde von einem ONR Grant N000141310062 und ein GLUT1D Foundation Grant #6143113500 (zu Dominic P. D’Agostino), der nationalen Entwicklung Agentur von Ungarn (unter Grant Nr. unterstützt. TIOP-1.3.1.-07/2-2F-2009-2008; an Zsolt Kovács) und des Department of Veterans Affairs (um Kindy markieren). Die Autoren möchten Quest Ernährung LLC danken für die Unterstützung der laufenden Forschung zu diesem Thema (um Csilla Ari).
Materials
| Elevated Plus Maze for mice and rats | Coulbourn Instruments | H10-35-EPM | |
| SMART Video Tracking Software | Harvard Apparatus | SMART 3.0 |
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