Beoordeling van de autonome en gedragseffecten van passieve beweging bij ratten met behulp van Elevator Vertical Motion en Ferris-Wheel Rotation

Reisziekte (MS) als gevolg van abnormale visuo-vestibulaire stimulatie leidt tot autonome reactie, het uitlokken van symptomen zoals epigastrische ongemak, misselijkheid en/of braken¹. Volgens de huidige theorieën kan reisziekte worden veroorzaakt door een zintuiglijk conflict of neuronale mismatch van het ontvangen van geïntegreerde bewegingsinformatie die verschilt van het verwachte interne model van de omgeving^2,3 of posturale instabiliteit zoals zou optreden op een gierend schip^4,5. Ondanks aanzienlijke vooruitgang op het gebied van reisziekte en vestibulaire autonome werking^{6,7,8,9,10,11,12}, kan toekomstig onderzoek worden ondersteund door gestandaardiseerde evaluatieprotocollen. De beoordeling van de autonome effecten van standaard passieve bewegingen zal de onderzoeken naar de oorzaken en de preventie van reisziekte ten goede komen. Het algemene doel van deze studie is het beoordelen van de autonome en gedragseffecten van passieve beweging bij knaagdieren. Diermodellen, zoals knaagdieren, maken eenvoudige experimentele manipulatie (bijvoorbeeld passieve beweging en farmaceutische) en gedragsevaluatie mogelijk, die kunnen worden gebruikt om de etiologie van reisziekte te bestuderen. Hier presenteren we een gedetailleerde batterij voor het testen van de effecten van passieve beweging en de integriteit van vestibulaire werking.

De huidige studie beschrijft twee testen, lift verticale beweging (EVM) en Reuzenrad rotatie (FWR), die autonome reacties op de passieve beweging induceren. De tests zijn gekoppeld aan drie kwantitatieve gedragsmaatregelen, de balansbalk (op muizen¹³ en ratten^14,15,16,17), open-veld onderzoek, en ontlasting tellen. De EVM (vergelijkbaar met de toonhoogte en rol van een schip dat een golf tegenkomt) beoordeelt de vestibulaire werking door het stimuleren van de otolietsensorische organen die lineaire versnellingen coderen (d.w.z. de saccule die reageert op bewegingen in het verticale vlak)¹⁸. Het FWR (centrifugale rotatie of sinusoïdale beweging) apparaat stimuleert de otolietorganen door lineaire versnelling en de halfronde kanalen door hoekversnelling^19,20. Het reuzenrad/centrifugaalrotatieapparaat is uniek in zijn autonome beoordeling. Tot op heden is het enige soortgelijke apparaat in de literatuur de off-vertical axis rotation (OVAR) draaitafel, die wordt gebruikt om de vestibulo-oculaire reflex (VOR)^18,21,22, geconditioneerde vermijding^23,24, en de effecten van hyperzwaartekracht^25,26,27te onderzoeken . De EVM-test en de FWR-apparaattest veroorzaken vestibulaire stimulatie die leidt tot autonome reacties. We koppelen de EVM en FWR aan kwantitatieve metingen zoals balansbundel, ontlasting tellen, en open-field analyse^28,29,30, om robuuste en reproduceerbare resultaten te garanderen. Vergelijkbaar met die eerder beschreven in muizen¹³ en ratten^14,15,16,17, de balans balk test is een 1,0 m lange balk opgehangen 0,75 m van de grond tussen twee houten ontlasting met behulp van een eenvoudige black-box modificatie aan het eind van het doel (finish). De balansbalk is gebruikt om angst (obscure zwarte doos) te beoordelen^14,17, traumatisch letsel^15,16,17, en hier, autonome reacties die het evenwicht beïnvloeden. We hebben eerder ontlastinggeteld voor de beoordeling van de autonome respons in het reisziektemodel, en het is een betrouwbare kwantitatieve meting die gemakkelijk kan worden uitgevoerd en ondubbelzinnig wordt beoordeeld^6,8,9,11. De open-field analyse maakt gebruik van een eenvoudige black box open-field gedragsbeoordeling met behulp van Ethovision²⁸, Bonsai³⁰, of een eenvoudige video-analyse in Matlab²⁹ om gedrag te kwantificeren, zoals beweging. In het huidige protocol gebruiken we de totale afgelegde afstand, maar we merken dat er verschillende paradigma’s bestaan (bijvoorbeeld verlenging, bewegingszone, snelheid, enz.) ^28,29,30. Gezamenlijk vormen deze procedures een korte batterij van beoordelingen voor het onderzoek en de evaluatie van autonome reacties op passieve beweging, bijvoorbeeld bij reisziekte^{6,7,8,9,10,11}. De huidige testen kunnen worden aangepast aan een verscheidenheid van dierlijke modellen.