Yüksek artı labirent takip yazılımı eksojen Ketogenic takviyeleri anksiyolitik etkisi araştırmak için Video ile kombine Test
Summary
Burada, kemirgen hayvan modelleri anksiyete düzeyindeki değişiklikleri öğrenmek için bir protokol mevcut. Yükseltilmiş artı labirent takip yazılımı, bir video ile birlikte kullanılan (EPM) testi, çeşitli olası anksiyolitik tedaviler preklinik laboratuvar senaryolarda etkisini belgelemek için güvenilir bir yöntem sağlar.
Abstract
Bu çalışmada genel amacı yükseltilmiş metodolojisi tarif etmektir artı labirent (EPM) testi bir video izleme yazılımı ile birlikte. Laboratuvar kemirgen modelleri çeşitli potansiyel anksiyolitik tedavilerin etkisi belgelemek için yönteminin amacı budur. EPM test kemirgenler meyil karanlık alanlarda korumalı, kapalı ve açık alanlarda ve yükseklikleri ve Roman ortamlar keşfetmek için doğuştan gelen yoğun motivasyonlarını koşulsuz korku doğru temel alır. EPM testi anksiyolitik veya anxiogenic yanıt davranışını etkilemek için bilinen uyuşturucu verilen kemirgen bir soruşturma için yaygın olarak kullanılan bir davranış testidir. Gözlem gösteren kapalı kollar, kollarını açarak, girişleri kapalı silah azaltılmış bir dizi ve yükseltilmiş bir silah EPM testi ile ölçülen açmak için girdi sayısı harcanan zamanın yüzdesi yüksek bir oran üzerinde harcanan süre azalan bir oranda azaltılmış yansıtıyor olabilir anksiyete düzeyleri. Bu yöntemi kullanarak, eksojen keton takviyeleri anksiyete ile ilgili davranışı üzerinde etkisi de, Sprague Dawley (SPD) fareler mercek altına alındı. Eksojen keton takviyeleri kronik 83 gün veya subchronically fareler için beslenir ve akut sözlü olarak gavaged, EPM iletken önce 7 günlük, günlük test. Davranışsal veri toplama akıllı video izleme sistemi kullanılarak tedavi sonunda kör bir gözlemci tarafından gerçekleştirilir. EPM test Keton ek kaynaklı anksiyolitik etkisi tespit etmek için etkili bir yöntemdir ve uyuşturucu veya metabolik-tabanlı terapiler ile ilgili anksiyete davranış değişiklikleri değerlendirmek için hassas bir ölçü olarak kabul edilebilir ana bulgular göstermektedir.
Introduction
Bu makalenin amacı takip yazılımı anksiyete ile ilgili davranış değişiklikleri ve laboratuvar kemirgen modelleri yeni tedavi sonuçlarının karşılaştırılması izlemek için bir video ile birlikte EPM test metodolojisi tarif etmektir. EPM testi anksiyete davranış düzeyleri ve anksiyete yanıt sıçan ilaç tedavileri1uygulama sonra miktarının soruşturma için geliştirilmiş bir nispeten basit davranışsal değerlendirme yöntemidir. Nitekim, EPM testi anksiyete düzeyleri kemirgenler1,2değişimler incelenmesi için yaygın olarak kullanılan ve etkili davranış tahlil olduğunu kanıtlanmıştır. Kemirgenler (esas olarak sıçanlar ve fareler) EPM testinde uygulanabilirliği onların meyil doğru kapalı, karanlık alanlarda (yaklaşım), açık alanlarda/yükseklik (kaçınma) koşulsuz bir korkusu ve Roman keşfetmek için doğuştan gelen motivasyon yüksek düzeydeki dayalı ortamlar. Sonuç olarak, iyi kurulmuş bir metodoloji bir yaklaşım-kaçınma çatışması2,3dayalı EPM testidir.
EPM açıklanan Handley ve Mithani4 tarafından (Şekil 1) ve iki zıt silah kapalı ise çevresi (kollarını açarak), açık olan iki ters kolu oluşur dört yükseltilmiş kollarından oluşan bir artı şeklindeki aparatı olduğunu (kapalı kol) duvarlar ile donatılmıştır. Kullanımdan sonra artan zaman açık silah harcanmaktadır ve/veya açık kol girişleri (işlenmemiş) hayvan kontrol göre artan sayıda EPM üzerinde algılanan Bu bir anksiyolitik etkisi2,3gösterir. En sağlam kaçınma yanıt (EPM dört kol kesiştiği fareler yerleşimini) EPM tahlil5başladıktan ilk 5 dakika içinde göstermiştir; Bu nedenle, herhangi bir davranış bir tedaviden sonra EPM üzerinde 5 min için yaygın olarak kaydedilir. Anksiyete düzeyini ek önlemler, baş dips, rears (dikey duran iki arka ayakları üzerinde kemirgen), dışkı boli yanı sıra toplam kol sayısı yazılar (spontan motor aktivite) ve (germe veya dondurma), farklı duruşlar da kaydedilebilir EPM tarihinde2. Böylece, birden çok davranış parametreleri anksiyete ile ilgili davranış kapsamlı bir değerlendirmesini sağlamak için derlenebilir.
Sonuçlar geçerliliğini artırmak için iki ya da üç davranış deneyleri sık birlikte, koyu seçim testi gibi sosyal etkileşim testi, kullanılır ve6farklı hayvan anksiyete düzeylerini ölçmek için EPM test modelleri. Yalnız kemirgenler üzerinde gerçekleştirilen EPM tahlil de farklı uyuşturucu7anksiyolitik veya anxiogenic etkisini araştırmak için uygun bir yöntemdir. EPM amino asit, monoamin, peptidergic ve nucleosidergic bileşikler için (Örneğin, N-metil-D-aspartat (NMDA) antagonisti diğerleri arasında sadece benzodiazepin türü Anksiyolitikler (Örneğin, diazepam)8‘ e, ama aynı zamanda hassas testtir AP7, α-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazolepropionic asit (AMPA) antagonisti CNQX, µ opioid reseptör agonist morfin, NPY1 antagonisti BIBP3226, madde P, ghrelin, oksitosin, serotonin reseptör agonistleri ve antagonistleri 8-OH-DPAT gibi ve Way-100635 ve β1 adrenergic antagonisti betaxolol)9,10,11,12. Sonuç olarak, kemirgenler EPM tahlil beyin bölgeleri anksiyolitik etkisi (Örneğin, amigdala, hipokampus ve limbik alanları) dahil etkisi farklı tedaviler etkisini araştırmak için bir uygun ve duyarlı bir yöntemdir ve anksiyete2‘ de karıştığı mekanizmaları eylem (Örneğin, serotonerjik, GABAergic ve adenosinergic sistemi). Bu EPM çalışmalarda test aracıları davranış değişiklikleri algılamak için hassas bir yöntem gerektirebilir ince yöntemlerle sinyal beyin alter eksojen keton takviyeleri içerir.
Bu makalede, biz takip yazılımı, hangi deneysel önyargı ortadan kaldırmak için yardımcı olur ve toplama ve analiz davranış değişikliklerini roman anksiyolitik tedavilere yanıt kolaylaştıran bir video ile birlikte kullanılan EPM testi tanımlamak.
Protocol
Representative Results
Discussion
Koyu seçim testi, sosyal etkileşim testi ve EPM test kaygı düzeyi farklı hayvan modellerinde ölçmek için kullanılan gibi genel olarak, çeşitli testler, çok kullanılan. Ancak, EPM tahlil yalnız araştırmak için uygun bir yöntemdir, örneğin, kemirgenler anksiyete düzeyleri18,20tarihinde eksojen keton etkisi takviyeleri.
EPM yöntemi büyük avantajı kemirgenler içgüdüsel meyil koşulsuz yükseklik korkusu ve kaçınma açık alanlarda ek olarak karanlık ve kapalı alanlarda doğru yapılmasını gerektirecek ayarlamalardan olduğunu. Öte yandan, anksiyete gibi davranış çalışma için kullanılan bir diğer yöntem davranışsal yanıt elektrik çarpması, gıda/su yoksunluğu, gürültü ve predator koku3maruz gibi belirli zararlı uyaranlara için temel alır. EPM da daha insancıl bir alternatif temsil ederken bu testler genellikle bir şartına yanıt neden. Ayrıca, EPM farklı beyin bölgelerini (Örneğin, limbik bölgelere, hipokampus) ve temel mekanizmaları katılımı eğitim için yararlı bir araç olabilir (Örneğin, GABA, glutamat, serotonin, adenozin) anksiyete davranış2.
Özellikle potansiyel, ince Anksiyolitik etkileri değerlendirilirken (tüm hayvanlar aynı şekilde ele alınır önemlidirÖrneğin, oral gavaj), hayvanlar için ve aynı kişi tarafından oldukça stresli tedaviler uygulanırken. Mümkünse, uyuşturucu/bileşik içme suyu veya üzerinden bir kabul edilebilir hale getirilmesi ‘tedavi’ tercih edilen bir yöntem olabilir. Aynı miktarda her hayvan için yönetilen emin olmak için bir oral gavaj kullanılabilir. Bahçedeki farmakokinetik özelliklerine göre hayvanlar üzerinde EPM gavaging sonra 1 saat içinde test etmek için genellikle tavsiye edilir. Deneysel konuları seçerken, onların zorlanma, seks, estrus döngüsü, yaş, ve vücut ağırlığı, amaçlarına göre göz önünde bulundurun ve maddeler2test etmek önemlidir. Konuda yaş için EPM çalışmaları tasarlama ve veri yorumlama, bu dikkate almak önemlidir açık kol girişleri yüzdesi doğrusal olarak yaş21 ile artar ve zorlanma özgü22EPM davranış yaşlanma ile ilgili değişiklikler vardır.
Ne zaman bir EPM test iletken, ele alınması gereken potansiyel sorunlar var. Bazen hayvanlar nedeniyle aykırı eğilimleri analiz dışlanması gerekir (Örneğin, hayvan nerede yerleştirildi, alan bırakmaz neredeyse falls aparatı, kapalı bir gürültü veya olay aparatı dışında deli). EPM test ile daha fazla komplikasyonlar etkileri bu tip EPM parametreleri biçilen yoluyla gerektiğinden hangi sedasyon veya hiperaktivite neden tedavileri içerebilir.
Hayvanlar EPM test etmek için yalnızca bir kez kollarını açarak faaliyete düşmüştür çünkü ortaya çıkarmak önemlidir ve merkezi platformu üzerinde harcanan azalan toplam zaman gösterdi bu kemirgenler EPM tarihinde ilk poz göre ikinci (yinelenen) pozlama üzerinde 14,15. Bu nedenle, kemirgenler tek bir pozlama EPM test etmek için kesinlikle önerilir. Ancak, en az üç hafta EPM birinci ve ikinci maruz arasında olduğunu ve EPM Kurulum başka bir odaya (farklı ortam) taşınır, hayvanlar tarafından EPM soruşturma olması birden çok kez2test.
EPM farklı malzeme, (Örneğin, fare ya da sıçan için) boyutları mevcuttur ve renkleri seçerken dikkate alınması gereken ders. Önceki hayvan tarafından cihaz üzerinde yaptı kokuları izleyen hayvan davranışı değişebilir akılda tutmak önemlidir. Bu nedenle, hangi kokuları yıkandıktan sonra korumaz temiz, akrilik cam gibi (saydam), kolay bir malzemeden yapılmış bir EPM kullanarak önerilir. EPM aparatı ağaçtan kaçının. Tercihen, EPM üzerinde (Örneğin, siyah beyaz hayvanlar test) test hayvanları rengini farklıdır mat bir renk kullanın. Daha iyi hayvan ve muhafaza, daha iyi arasındaki kontrast hayvan ve yüksek güvenilirlik tespiti ve sonuçları duyarlığını elde (kaplı mesafe, hız, izleme). EPM aparatı mat gri malzemeden yapılmış beyaz, siyah ve beyaz ve siyah hayvanlarla yararlıdır.
EPM yanı sıra yüzme zorla çok çeşitli su labirent, açık alan, artı/Radyal Kol/T-Y labirentine, gibi davranış testleri ile yer tercih, kurmak için esnek ve kolay bir yol sunar video izleme sistemi başka bir avantajı olduğunu ve kuyruk süspansiyon testleri.
Özet olarak, bu makalenin amacı toplamak ve davranış değişiklikleri yanıt roman anksiyolitik tedaviler olarak çözümlemek için bir video izleme yazılımı ile birlikte kullanılan EPM testi tarif etmektir. EPM olası uygulamaları bozuklukları anksiyete ile ilgili tedavisinde yeni geliştirilmiş farmakolojik ajanlar prescreening içerir. Anksiyolitik ve anxiogenic ajanlar yanı sıra, farklı hormonlar davranış etkisi ve Uyuşturucu istismarı da soruşturma. Yaşlanma ve çeşitli stresler maruz etkisi de değerlendirilebilir. Bu çalışmada uygun adımlar alındığında, EPM kullanımı davranış değişiklikleri keton takviyesi18,20ile ilişkili değerlendirmek için hassas bir yöntem olmaya kanıtlamıştır imzalamıştır.
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Bu eser bir ONR Grant N000141310062 ve GLUT1D Vakfı Hibe #6143113500 (için Dominic P. D’Agostino), Ulusal Kalkınma Ajansı Macaristan (altında Grant No tarafından desteklenen bir durumdu TIOP-1.3.1.-07/2-2F-2009-2008; Zsolt Kovács için) ve (Kindy işaretlenecek) Gaziler Bakanlığı Bakanlığı tarafından. Yazarlar Quest beslenme LLC (için Csilla Ari) bu konuda devam eden araştırma destek için teşekkür etmek istiyorum.
Materials
| Elevated Plus Maze for mice and rats | Coulbourn Instruments | H10-35-EPM | |
| SMART Video Tracking Software | Harvard Apparatus | SMART 3.0 |
References
- Pellow, S., Chopin, P., File, S. E., Briley, M. Validation of open : closed arm entries in an elevated plus-maze as a measure of anxiety in the rat. Journal of Neuroscience Methods. 14 (3), 149-167 (1985).
- Walf, A., Frye, C. The use of the elevated plus maze as an assay of anxiety-related behavior in rodents. Nature Protocols. 2 (2), 322-328 (2007).
- Barnett, S. A. . The rat: A study in behavior. , (1975).
- Handley, S. L., Mithani, S. Effects of alpha-adrenoceptor agonists and antagonists in a maze-exploration model of ‘fear’-motivated behaviour. Naunyn Schmiedebergs Archives. In Pharmacology. 327 (1), 1-5 (1984).
- Montgomery, K. C. The relation between fear induced by novel stimulation and exploratory behavior. Journal of Comparative Physiology and Psychology. 48 (4), 254-260 (1955).
- Sarkisova, K. Y., Midzianovskaia, I. S., Kulikov, M. A. Depressive-like behavioral alterations and c-fos expression in the dopaminergic brain regions in WAG/Rij rats with genetic absence epilepsy. Behavioral Brain Research. 144 (1-2), 211-226 (2003).
- Jain, N., Kemp, N., Adeyemo, O., Buchanan, P., Stone, T. W. Anxiolytic activity of adenosine receptor activation in mice. British Journal of Pharmacology. 1116 (3), 2127-2133 (1995).
- Paslawski, T., Treit, D., Baker, G. B., George, M., Coutts, R. T. The antidepressant drug phenelzine produces antianxiety effects in the plus-maze and increases in rat brain GABA. Psychopharmacology (Berlin). 127 (1), 19-24 (1996).
- Florio, C., Prezioso, A., Papaioannou, A., Vertua, R. Adenosine A1 receptors modulate anxiety in CD1 mice. Psychopharmacology (Berlin). 136 (4), 311-319 (1998).
- Engin, E., Treit, D. The effects of intra-cerebral drug infusions on animals’ unconditioned fear reactions: a systematic review. Progress in Neuro-Psychopharmacology & Biological Psychiatry. 32 (6), 1399-1419 (2008).
- Botton, P. H., et al. Aged mice receiving caffeine since adulthood show distinct patterns of anxiety-related behavior. Physiology and Behavior. 170, 47-53 (2017).
- Hughes, R. N., Hancock, N. J., Henwood, G. A., Rapley, S. A. Evidence for anxiolytic effects of acute caffeine on anxiety-related behavior in male and female rats tested with and without bright light. Behavioural Brain Research. 271, 7-15 (2014).
- Rex, A., Marsden, C. A., Fink, H. Effect of diazepam on cortical 5-HT release and behaviour in the guinea-pig on exposure to the elevated plus maze. Psychopharmacology (Berlin). 110 (4), 490-496 (1993).
- Almeida, S. S., Garcia, R. A., de Oliveira, L. M. Effects of early protein malnutrition and repeated testing upon locomotor and exploratory behaviors in the elevated plus-maze. Physiology of Behaviour. 54 (4), 749-752 (1993).
- Bertoglio, L. J., Carobrez, A. P. Behavioral profile of rats submitted to session 1-session 2 in the elevated plus-maze during diurnal/nocturnal phases and under different illumination conditions. Behavioural Brain Research. 132 (2), 135-143 (2002).
- Korte, S. M., De Boer, S. F. A robust animal model of state anxiety: fear-potentiated behaviour in the elevated plus-maze. European Journal of Pharmacology. 463 (1-3), 163-175 (2003).
- Carobrez, A. P., Bertoglio, L. J. Ethological and temporal analyses of anxiety-like behavior: the elevated plus-maze model 20 years on. Neuroscience & Biobehavioural Reviews. 29 (8), 1193-1205 (2005).
- Ari, C., et al. Exogenous ketone supplements reduce anxiety-related behavior in Sprague-Dawley and Wistar Albino Glaxo/Rijswijk rats. Frontiers in Molecular Neuroscience. 9, 137 (2016).
- D’Agostino, D. P., et al. Therapeutic ketosis with ketone ester delays central nervous system oxygen toxicity seizures in rats. American Journal of Physiology: Regulation Integration and Comparative Physiology. 304 (10), R829-R836 (2013).
- Kovács, Z., D’Agostino, D. P., Ari, C. Anxiolytic effect of exogenous ketone supplementation is abolished by adenosine A1 receptor inhibition in Wistar Albino Glaxo/Rijswijk rats. Frontiers in Behavioral Neuroscience. 12, 29 (2018).
- Lynn, D. A., Brown, G. R. The ontogeny of anxiety-like behavior in rats from adolescence to adulthood. Developmental Psychobiology. 52 (8), 731-739 (2010).
- Ferguson, S. A., Gray, E. P. Aging effects on elevated plus maze behavior in spontaneously hypertensive, Wistar-Kyoto and Sprague-Dawley male and female rats. Physiology of Behavior. 85 (5), 621-628 (2005).
