The Journal of Visualized Experiments (JoVE) is a peer reviewed, PubMed-indexed video journal. Our mission is to increase the productivity of scientific research.
This translation into Russian was automatically generated through Google Translate.
English Version | Other Languages
Anatomy and Cell Biology, Schulich School of Medicine and Dentistry, University of Western Ontario
Valsamis, B., Schmid, S. Habituation and Prepulse Inhibition of Acoustic Startle in Rodents. J. Vis. Exp. (55), e3446, doi:10.3791/3446 (2011).
1. Протокол дизайн
2. Обращение и акклиматизации животных
Существуют большие различия в обращении и акклиматизации крыс по сравнению с мышами. Мыши будут помещены в соответствующий патрон животных (они не должны быть ограничены) в течение 2-5 минут с фоновым шумом, но не напугать раздражители (акклиматизации этапа программы). Эту процедуру следует повторять 3-5 раз, раз или два в день, до дефекации и мочеиспускания у мышей владельцу прекращается или значительно уменьшается. Животное держатели должны быть всегда заменены или чистить после животное удаляется.
Крысы должны быть обработаны в течение по крайней мере трех сессий 17. В конце третьей сессиях обработки они помещаются в соответствующий патрон животных (не сдерживать) и воздействию шумов на несколько минут. После их удаления, они могут быть награждены семян подсолнечника с целью формирования рositive ассоциации с процедуры тестирования. Эту процедуру повторяют еще два раза, постепенно расширяя акклиматизации времени, прежде чем весь протокол запуска.
Для тестирования сессий, животные размещаются во всех камерах, двери закрыты и протокол с акклиматизации фазе, блок ввода и блок II выполняется. Если Есть разные группы животных (инъекции, генотипы), они должны быть смешаны или рандомизированных на различных трасс и различные ящики. Если животное многократно испытанные (например, при различных обработках), он должен быть повторно проверены в том же окне. За повторное тестирование PPI у крыс, мы также рекомендуем запускать весь протокол до фактического сбора данных не происходит. PPI часто улучшает между первой и второй сессии тестирования (PPI обучение), и остается последовательной в дальнейшем. Это также устранит большую часть LTH.
3. Анализ данных
4. Представитель Результаты:

Рисунок 1. Стимул протокол для функции ввода / вывода. После акклиматизации течение 5-10 мин. с 65 дБ уровня звукового давления (SPL) фонового шума и никакого испуга стимулы (не показаны), 20 мс стимулы белого шума представлены через каждые 20 сек. Интенсивность постепенно увеличивается от 75 до 130 дБ с шагом 5 дБ (BG = фонового шума).

Рисунок 2. Протокола структуру для комбинированной привыкания и PPI измерения. В течение всего протокола, постоянный фоновый шум 65 дБ применяется. Существует акклиматизации течение 5-10 мин. без каких-либо стимуляции. Сразу после этого, привыкание проверяется 30-100 испуга раздражители (блок I, см. рисунок 3). Это сразу же следует PPI тестирования (блок II, см. рисунок 4).

Рисунок 3. Стимул протокол для измерения привыкания (блок I). Пример типичного блока я для тестирования краткосрочные привыкания показано. Он состоит из 30 100 идентичных судебных разбирательств, когда 20 мс 105 дБ белый шум с 0 Время нарастания представлены среди следственных интервал (ITI) от 20 сек. Вариации этого протокола могут включать в себя выше испуга стимул интенсивности или переменной ITIS

Рисунок 4. Стимул протокол для измерения PPI (блок II). Примером типичной частью блока II для тестирования ИЦП показано на рисунке. Блок II состоит из 5-6 различных типов суда, которые представлены 10 раз в каждом pseudorandomized порядке. Здесь два разных предымпульса интенсивности (75 дБ и 85 дБ) и два различных интервалах interstimulus (МСИ, 30 и 100 мс) проходят испытания. Вздрагивания стимул только испытания и предымпульса только испытания перемежаются. Этот блок будет иметь 6x10 = 60 испытаний. Prepulses являются 4 мс белый шум импульсов с временем нарастания 0. Вариации этого протокола будет состоять в переменной ITIS, более высокие интенсивности испуга стимул, различные предымпульса интенсивности и / или продолжительность, а также различные МСУ между предымпульса и пульс.

Рисунок 5. Пример функции ввода / вывода. Ввода / вывода, кривые 11 отдельных мышей и того же штамма, отображаются серым цветом. В этом случае отдельные амплитуды испуга значительно различаются (испуга ответы в условных единицах). Сплошная черная линия показывает средние амплитуды испуга и стандартные ошибки на разных испуга интенсивности стимула. Эти мыши достигли своих максимальных ответ поразить около 105 дБ.

Рисунок 6. Пример для краткосрочных данных привыкания. Типичной средней краткосрочной кривой привыкания из 20 мышей показано. Вздрагивания амплитуды каждой мыши в ответ на стимулы 30 испуга были нормированы на средних показателей первых двух испуга ответы в исследованиях 1 и 2. Нормализованные данные были усреднены по мышей и стандартная ошибка была рассчитана.

Рисунок 7 Пример данных PPI:.. Усредненные данные PPI из 8 мышей показано на рисунке. 10 испуга только испытания блока II были усреднены для каждой мыши и средние суда других типов выражается в процентах от стимула только напугать амплитуд. На рисунке показана испуга амплитуды ответа при различных предымпульса условиях. Два разных МСУ (30 и 100 мс) и два различных интенсивностях предымпульса (75 и 85 дБ) были измерены. В: Те же данные, как в, но на графике как количество PPI в процентах от базовой вздрагивания. Данные, приведенные выше, вычитается из 100. У этих мышей показали максимальный PPI около 50%. Обратите внимание, что тот же протокол выхода PPI в большинстве крысы штаммов около 90%.

Рисунок 8 Пример для многолетних данных привыкания:.. Усредненные данные LTH на 18 мышах показано. ТПервые два он испуга ответы в блок Я каждого дня были усреднены для всех мышей. Относительно большие стандартные линии погрешности в основном вызваны различия в абсолютных испуга амплитуды между отдельными мышей. B: Нормализованные амплитуды испуга от 18 мышей в течение пяти дней. Для того, чтобы снизить уровень шума, группы из 6 последовательных испуга ответы в блок I (30 раздражителей) всегда были усредненные на одно животное, в результате чего пять значений для блочного ввода для каждого животного в день. Это были нормированы для каждого животного, чтобы первое значение в первый день (100%). Усреднение по всем 18 животных на дисплее. Это показывает, STH в течение каждого дня, а также LTH через пять дней.
Вариации протокола испытаний
Модуляция испуга ответы изучались в течение многих десятилетий в обеих людей и животных. Огромное разнообразие различных протоколов, которые использовались в прошлом. Текущий протокол относительно короткие и легко выполнить тест, который хорошо работает на грызунах, однако, в зависимости от направленности интересов и предыдущей работы по соответствующим вопросам, было бы полезно для изменения этого протокола с целью получения данных, сопоставимых к предыдущему соответствующих исследований. Общая вариация включает в себя добавление более предымпульса интенсивностями в диапазоне от 3 дБ выше фонового шума на 20 дБ выше шум. Кроме того, привыкание блок может быть разбита на короткие блока 5-10 стимулов перед блоком PPI, а также третий блок из 5-10 стимулов после PPI блок 18-20. Тщательное изучение существующей литературы до разработки протокола испытаний имеет огромное значение.
Различия между видами и штаммами
Старт-рефлекс амплитуд и количество привыкания значительно различаются между отдельными животными одного и того же породы и напряжения, в то время как PPI представляется сравнительно последовательными. Мыши делать вообще больше двигаться (добровольно) во время тестирования, которое может быть одной из причин их данные в целом имеет более высокую изменчивость, чем крысы данных. Мыши делать тоже не привыкать, а также крыс. Различия между отдельными мыши или крысы штаммы могут быть огромными, 21-24, и это могло бы оказаться необходимыми для приспособления стимул параметр испуга поведение конкретного штамма, чтобы получить оптимальный результат. Следует избегать использования того же оборудования для тестирования мышей и крыс. Если это неизбежно, оборудование должно быть тщательно очищены этанолом.
Коэффициенты усиления
Иногда Есть огромные различия в отдельных испуга ответов в группе. Для того чтобы измерить PPI и привыкания, базовый или первого испуга ответы должны быть идеально покрытие большей части динамический диапазон измерительной системы. Выбросы вредны, поскольку они приводят к системной ошибке, как правило, недооценивают количество привыкания или ИЦП. Если ответы поражают слишком малы, тем не менее, модуляции может быть окклюзии шумом. Вздрагивания системы позволяют корректировка коэффициента усиления, которая усиливает платформу сигнала. Коэффициенты усиления можно отрегулировать, отображая две или три испуга раздражители во время последней сессии акклиматизации (прибыль = 1), однако, следует иметь в виду, что они меняют абсолютной АЧХ испуга, и поэтому не допускают сравнение абсолютных испуга амплитуд больше. Для того чтобы устранить этот недостаток, три испуга ответы, которые используются для корректировки коэффициента усиления может быть использовано для определения величины базовой вздрагивания. Кроме того, коэффициент усиления может быть скорректирована только после того, блок I, так что блок II поражают ответы охватывают большую часть динамического диапазона, в то время как блок Я могу быть использованы для определения ответа базовой вздрагивания.
Привыкание против сенсибилизации
Привыкание уменьшается испуга амплитуды ответа. Это отличие от сенсибилизации, что приводит к увеличению испуга ответов при повторном презентации 25. Привыкание и сенсибилизация два независимых процессов, влияющих на такое же поведение 26. Для того чтобы измерить привыкания, сенсибилизации должны быть минимизированы. Животные внимания, если стимул отвращение, таким образом, слишком громко испуга стимулы следует избегать привыкания измерений, см. обзор 27. Стресс, тревога и страх сделать также увеличить испуга ответов 28, против привыкания и влияют PPI 18. Животные должны быть хорошо обработаны и акклиматизировались испуга аппарата тестирования. Кроме того, владельцы животных, которые слишком малы и физически сдерживать животные являются контрпродуктивными, так как они вызывают стресс у животных 29.
Фиксированной и рандомизированных ITI
Общие испуга протоколов использование фиксированного между судом интервал (ITI), из 20 или 30 сек или переменного интервала, pseudorandomizes значения между 15 и 30 сек. Преимущество рандомизированных ITI заключается в том, что животное не может предсказать время точкой следующего стимуляции. Было показано, что, например, внимание на предымпульса увеличивает его эффективность в подавлении испуга ответов 13, 30. Измерение PPI с фиксированной ITI поэтому могут также зонд для внимания процессам. ITIS ниже 15 сек следует избегать, чтобы предотвратить последствия, вызванные усталостью мышц и рефрактерных периодов мышечной реакции.
Интенсивность и продолжительность предымпульса
Мы используем очень короткий предымпульса из 4 мс в этом протоколе. Многие другие исследования используют 20 мс предымпульса. Для того, чтобы иметь возможность варьировать interstimulus intervaLs (МСИ) и измерить очень короткие промежутки времени, этот короткий предымпульса был введен. Эффективность предымпульса, кажется, ослабляется его короткой продолжительности по сравнению с 20 мс предымпульса одного и того же объема. Поэтому мы используем довольно громко prepulses 75 и 85 дБ. В то время как 85 дБ испуга стимул (20 мс) может быть выше порога 85 дБ предымпульса (4 мс) в нормальном случае не вызывают испуга ответов. Тем не менее, важно оценить, насколько Есть не поражают ответы вызван предымпульса в том, что приведет к мышечной усталости и тугоплавких государств во время испуга стимул. Некоторые виды лечения, которые нарушают PPI показали, для повышения чувствительности предымпульса 31 (с указанием нарушений PPI не из-за потери акустической чувствительности), однако, это не может быть найден у больных шизофренией 32 Оценки предымпульса чувствительность может быть сделано либо путем анализа Платформа данных в период между предымпульса или испуга импульса или путем включения предымпульса только испытания в блоке II.
Различные ISI против различных интенсивностях предымпульса
PPI у людей была первоначально оцениваются по ISI 100 мс, где его влияние на максимальной 7. У крыс и мышей ИЦП на своего максимума в 30-50 мс ISI, вероятно, связано с меньшим размером мозга 33. В последние годы стало очевидным, что различные рецепторы передатчик и передатчик занимается серийным способом с целью оказания быстрой, но длительное ингибирование 3 испуга, 34. В зависимости от системы пострадавших, наркотики или генетических манипуляций может, следовательно, влияет PPI только в определенное МСУ. Поэтому мы рекомендуем различной ISI между 30 мс и 100 мс. Это также позволяет недавние исследования, чтобы быть по сравнению с бывшим исследований, которые использовали 100 мс ISI только. 85dB предымпульса приводит к очень надежные максимальной PPI около 90%. Помните, что это PPI не обязательно может быть увеличена, не сталкиваясь с потолка эффект. PPI индуцированной таким образом также представляется весьма надежной, однако, он значительно нарушена, например, на 1 мг / кг амфетамина. Мы рекомендуем использовать второй предымпульса 75 дБ, что приводит к 50-60% PPI только. Это PPI может быть увеличен (например, 1 мг / кг подкожно никотин), и, кажется, более уязвимы для генетических и фармакологических манипуляций в целом, однако, он также, кажется, быть более разнообразными и несовместимы даже в пределах субъекта. Бывший исследований использовали огромное разнообразие предымпульса интенсивности и часто показывают эффекты лечения по ИЦП с конкретными предымпульса интенсивности и не влияет на ИЦП с другими предымпульса интенсивности. Тщательное изучение существующей литературы Поэтому очень важно, прежде чем выбрать предымпульса интенсивности и interstimulus интервалами.
Комбинация с инъекциями системных / стереотаксической
Привыкание и PPI тестирование часто проводится в сочетании с системной или стереотаксической инъекции. Очевидно, что в этих экспериментах животных контрольной группы получать инъекции управления транспортного средства. Сама процедура инъекции, однако, может быть очень стрессовым для животных, что приводит к более высоким уровнем тревожности и потенцирование и / или сенсибилизации старт-рефлекс (см. выше). Именно поэтому рекомендуется для контроля влияния самой процедуры инъекции, а также. Если привыкание изучается, до инъекций может быть серьезным препятствием. Для того, чтобы облегчить беспокойство животных, животные должны быть возвращены в родную клетку для как можно дольше, прежде чем тестирование (без наркотиков носит в выключенном состоянии). Инъекции должны также находиться под управлением опытного человека для того, чтобы свести к минимуму влияние процедуры на животных. Если стереотаксической инъекции делаются через хронически имплантировали канюлей, хирург, который имплантатов канюли следует избегать разрыва барабанных перепонок крыс с заостренным баров уха. Это может привести к дефициту слух. Блант ухо баров или ухо манжеты, которые не разрыв барабанных перепонок доступны для всех стереотаксической устройств. Когда крыс обрабатываются после операции, пыльники или манекены должны манипулировать каждый раз, так, чтобы животные привыкли к нему.
Акустическая испуга, как проверки слуха
В заключение следует отметить, что функции ввода / вывода акустического испуга и PPI может служить в качестве простого теста слушания для крыс и мышей, 35-37. Слушания дефицита сдвиг функции ввода / вывода с правой стороны. После PPI устанавливается для штамма крыса или мышь, животные также могут быть протестированы с переменной предымпульса интенсивности. Если животное является глухим или не слышит предымпульса так громко, как контроль животного, он будет отображать не менее, чем PPI контрольных животных. С другой стороны, наблюдается дефицит PPI всегда может быть вызвано дефицитом слушания, таким образом, I / O испуга теста или сравнения ответов базовой испуга являются ключевыми элементами управления.
Производство этой статьи был частично финансируется Med Associates, производители инструмента, используемого в этой статье.
Эта работа финансировалась Онтарио Фонд психического здоровья, естественным наукам и инженерным исследованиям Совета Канады и Med Associates, Inc
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Startle box package | Med Associates, Inc. |
MED-ASR-PRO1-ADD (http://www.med-associates.com/startle/startle.htm) | Includes hardware & software |
| Animal Holder | Med Associates, Inc. |
ENV-264A (http://www.med-associates.com/startle/startle.htm#animal) | Other sizes and types also available |
| USB Sound Pressure Level Measurement Package | Med Associates, Inc. |
ANL-929A-PC (http://www.med-associates.com/behavior/audio/generator.htm#anl929a) | For calibration |
Michael
2
ReplyPosted by: Michael KochOctober 20, 2011, 2:54 AM