مقالة منهجية

نمذجة استهلاك الكحول في القوارض باستخدام الشرب في القفص المنزلي المكون من زجاجتين وتحليل البنية المجهرية

DOI:

10.3791/67486

⸱

نوفمبر 8, 2024

 ,  , 
1Center for Alcohol Research in Epigenetics, Department of Psychiatry, University of Illinois Chicago

في هذه المقالة

ملخص

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

يصف هذا البروتوكول نموذجا قياسيا لشرب القفص المنزلي المكون من زجاجتين للوصول المتقطع لنمذجة استهلاك الكحول في الفئران. بالإضافة إلى ذلك ، فإنه يوفر إرشادات خطوة بخطوة لزيادة البروتوكول القياسي باستخدام نظام الكشف عن اللعق DIY الذي يتيح التحليل المجهري لسلوك الشرب.

الملخص

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

يعد شرب القفص المنزلي المكون من زجاجتين أحد أكثر النماذج استخداما لدراسة استهلاك الإيثانول في القوارض. في أبسط أشكاله ، يتم تزويد بإمكانية الوصول إلى زجاجتي شرب ، إحداهما تحتوي على ماء الصنبور العادي والأخرى الإيثانول ، مع قياس المدخول اليومي بالتغير في وزن الزجاجة خلال فترة 24 ساعة. وبالتالي ، لا يتطلب هذا النهج معدات مختبرية متخصصة. في حين أن سهولة التنفيذ هذه هي على الأرجح المساهم الأكبر في اعتمادها على نطاق واسع من قبل باحثي الكحول قبل السريرية ، فإن دقة بيانات الشرب التي تم الحصول عليها باستخدام هذا النهج محدودة بعدد المرات التي يقيس فيها الباحث وزن الزجاجة (على سبيل المثال ، مرة واحدة يوميا). ومع ذلك ، فإن الرغبة في فحص أنماط الشرب في سياق المدخول الكلي والتدخلات الدوائية والتلاعب العصبي قد دفعت إلى تطوير أنظمة الكشف عن لعق القفص المنزلي التي يمكنها الحصول على البيانات على مستوى اللعقات الفردية. على الرغم من أن عددا من هذه الأنظمة قد تم تطويرها مؤخرا ، إلا أن النظام مفتوح المصدر ، LIQ HD (Lick Instance Quantifier Home Cage Device) ، قد حظي باهتمام كبير في هذا المجال لقدرته على تحمل التكاليف وسهولة الاستخدام. على الرغم من أنه مثير ، فقد تم تصميم هذا النظام للاستخدام في الفئران. هنا ، نراجع الإجراءات المناسبة لشرب القفص المنزلي القياسي والمجهز بزجاجتين. نقدم أيضا طرقا لتكييف نظام LIQ HD مع الفئران بما في ذلك تعديلات الأجهزة لاستيعاب حجم القفص الأكبر وحامل زجاجة مطبوع ثلاثي الأبعاد معاد تصميمه متوافق مع زجاجات الشرب القياسية الجاهزة. باستخدام هذا النهج ، يمكن للباحثين فحص أنماط الشرب اليومية بالإضافة إلى مستويات المدخول في العديد من الفئران بالتوازي وبالتالي زيادة دقة البيانات المكتسبة بأقل قدر من الاستثمار في الموارد الإضافية. توفر هذه الأساليب للباحثين المرونة لاستخدام الزجاجات القياسية أو جهاز مجهز بمقياس الليكولوجي لاستجواب الآليات العصبية الحيوية الكامنة وراء شرب الكحول اعتمادا على احتياجاتهم التجريبية الدقيقة.

المقدمة

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

على الرغم من أن تعاطي الكحول المعتدل قد ارتبط تاريخيا بفوائد صحية معتدلة ، فقد كشفت الدراسات الشاملة الحديثة واسعة النطاق أنه لا يوجد قدر من استهلاك الكحول آمن< فئة الدعم = "xref" >1،< sup class = "xref">2. في الواقع ، يعد تعاطي الكحول عامل الخطر الرئيسي السابع للوفاة والعجز على مستوى العالم < sup class = "xref" >1 مع الأفراد الذين يشربون حتى كميات صغيرة من الكحول لديهم خطر متزايد للإصابة بالسرطان والأمراض المعدية والإصابة< sup class = "xref" >1,< sup class = "xref">3. في الولايات المتحدة ، زادت الوفيات الناجمة عن تعاطي الكحول بنسبة 30٪ تقريبا بين عامي 2016 و 2021< sup class = "xref" >4. الأهم من ذلك ، أن خطر الوفاة والعجز يزداد بشكل رتيب مع زيادة الاستهلاك < فئة الدعم = "xref" >1.

على الرغم من أن الدراسات التي أجريت على البشر قد قدمت نظرة ثاقبة حول البيولوجيا العصبية لتعاطي الكحول وإساءة استخدامه ، إلا أن التحكم التجريبي الذي توفره النماذج الحيوانية أمر بالغ الأهمية لفهم متعمق للآليات الكامنة وراء سلوك الشرب ومخاطر الإفراط في شرب الكحول. هذه النماذج هي أيضا أدوات قيمة لتطوير العلاجات التي تهدف إلى تقليل الاستهلاك غير المنضبط. يعد شرب القفص المنزلي المكون من زجاجتين أحد أكثر النماذج قبل السريرية استخداما لدراسة استهلاك الكحول في القوارض. ويرجع ذلك إلى حد كبير إلى سهولة تنفيذه لأنه يسمح بقياس إجمالي شرب الكحول الطوعي وتفضيله دون الحاجة إلى معدات بحثية متخصصة أو تحليلات معقدة. باستخدام هذا النهج ، يمكن للباحثين جمع القياسات على الفترات المطلوبة (على سبيل المثال ، الساعات والأيام والأسابيع) عن طريق حساب التغيير في وزن الزجاجة من بداية جلسة الشرب إلى نهايتها. تم استخدام الاختلافات في هذه الطريقة الأساسية من قبل الكثيرين في هذا المجال لتسهيل المستويات المنخفضة إلى المتوسطة إلى الإفراط في تناول الكحول على مدى فترات قصيرة وطويلة من الزمن. على سبيل المثال ، تم استخدام إجراءات الاختيار المستمرة والمتقطعة لزجاجتين لتسهيل المستويات المنخفضة والمعتدلة من تناول الكحول ، على التوالي ، في كل من الفئران<فئة sup = "xref">5 و rats6,7,8. يمكن أن تعزز نفس النماذج مستويات عالية من تناول السلالات التي تفضل الكحول < فئة الدعم = "xref">7،< sup class = "xref">9. بدلا من ذلك ، تبين أن تكييف هذه الطريقة التي تحد من الوصول إلى الكحول إلى 2-4 ساعات يوميا بدءا من حوالي 3 ساعات بعد بدء الدورة المظلمة يولد الإفراط في الشرب في الفئران (أي الشرب في الظلام) < sup class = "xref" > 10 ، < sup class = "xref" > 11. تم استخدام اختلافات إضافية على هذه الطرق جنبا إلى جنب مع الطرق التي تسهل الاعتماد على الكحول (أي التعرض المتقطع المزمن لبخار الإيثانول) لفحص تصاعد شرب الكحول الطوعي أثناء الانسحاب < فئة الدعم = "xref" >12 ، < sup class = "xref" > 13 ، < sup class = "xref" > 14 ، < sup class = "xref" > 15 ، < sup class = "xref" > 16 ، < sup class = "xref" >17 ،<فئة التوصيل = "xref">18,19.

< p class = "jove_content" > على الرغم من تبنيه على نطاق واسع من قبل هذا المجال ، إلا أن النهج القياسي لقياس تناول الكحول عن طريق التغيير في وزن الزجاجة يقتصر في الدقة على إجمالي الاستهلاك لكل جلسة شرب. وبالتالي ، فإن هذا النهج غير قادر على التقاط أنماط الشرب ، والتي من المعروف أنها تؤثر على كل من خطر وشدة اضطراب تعاطي الكحول (AUD)< sup class = "xref">20,21,22. في الواقع ، يمكن أن يكون متوسط تناول الفرد بمرور الوقت نتيجة لعدة نوبات شرب بكثرة أو العديد من نوبات الشرب ، كل منها مرتبط باستهلاك منخفض نسبيا ، ولا يتم اكتشاف هذه الفروق الدقيقة عند قياس الاستهلاك على أنه إجمالي المدخول لكل جلسة شرب. الأهم من ذلك ، لوحظ المزيد من نوبات الشرب المرتبطة بنوبات الشرب الكبيرة (أي الابتلاع) في الأفراد المصابين باضطراب أسترالي بالنسبة للضوابط الصحية< فئة الدعم = "xref">23 وتشير البيانات الموجودة في الرئيسيات غير البشرية إلى أن الأفراد الذين يؤسسون نمطا من استهلاك الكحول يتضمن نوبات شرب كبيرة في وقت مبكر من تاريخ الشرب معرضون لخطر كبير للإصابة ب AUD22. علاوة على ذلك ، فإن نوبات الشرب التي تتضمن نوبات كبيرة من الاستهلاك تزيد بشكل كبير من خطر الإصابة بالمراضة والوفيات بغض النظر عن تشخيص AUD < sup class = "xref" >21. إجمالا ، أدت هذه البيانات إلى زيادة الاهتمام بفحص أنماط الشرب بالإضافة إلى مستويات المدخول الإجمالي في النماذج قبل السريرية ودفعت إلى تطوير عدد من الأنظمة ذات التعقيد المتفاوت القادرة على التقاط بيانات الشرب على مستوى اللعقات الفردية.

من بين أولها تطوير نظام من زجاجتين مزود بكشف لعق شعاع ضوئي مصمم للاستخدام في الفئران < فئة sup = "xref" >24. تم تكييف هذا النظام لاحقا من قبل مجموعة منفصلة لاستخدامه في الفئران < sup class = "xref" >25. في السنوات التي تلت ذلك ، تم استخدام الاختلافات في هذا الموضوع لتطوير أنظمة مماثلة موجودة في سكن القوارض المخصص < sup class = "xref" >26 ، والتي تسمح باكتشاف الفردية المأهولة اجتماعيا < sup class = "xref" > 27 ، < sup class = "xref" >28 ، والتي تلتقط كلا من سلوك التغذية والشرب< فئة sup = "xref">29. من بين هؤلاء ، حظي LIQ HD (Lick Instance Quantifier Home Cage Device) < sup class = "xref" >30 باهتمام كبير لتقديم نظام للاستخدام في الفئران يوازي سهولة التنفيذ والقدرة على تحمل التكاليف للنظام الذي طوره Godnyuck et al.< sup class = "xref">24. يستخدم هذا النظام الاستشعار السعوي للكشف المباشر عن التلامس بين اللسان وأنبوب الشرب المعدني الموصل ، على عكس التدابير غير المباشرة مثل نهج الشرب أو التفاعل الذي يتم توفيره باستخدام نظام الكشف عن الشعاع الضوئي. يقدم المؤلفون بيانات توضح أن نظام الاستشعار السعوي الخاص بهم يوفر دقة وحساسية أكبر بكثير في اكتشاف اللعق ، مما ينتج عنه ارتباطات أقوى بين رقم اللعق والتغيير في وزن الزجاجة من اكتشاف الشعاع الضوئي. يوضح المؤلفون أيضا القدرة على استخدام هذا النظام جنبا إلى جنب مع نموذج الشرب في القفص المنزلي المكون من زجاجتين للوصول المستمر لالتقاط مقاييس البنية المجهرية لشرب الكحول بالإضافة إلى مقاييس المدخول اليومي الإجمالي< فئة sup = "xref">30.

هنا ، نصف إجراءات شرب الكحول في القفص المنزلي باستخدام نهج قياسي بالإضافة إلى الطرق التي تتيح اكتشاف اللعق (<فئة قوية = "xfig">الشكل 1). نقدم أيضا طرقا لبناء وتنفيذ LIQ HDR - وهو تكيف ل LIQ HD30 للاستخدام في الفئران التي تتضمن تعديلات على الأجهزة لاستيعاب أحجام أكبر من الأقفاص وحامل زجاجة مطبوع ثلاثي الأبعاد معاد تصميمه متوافق مع الزجاجات القياسية الجاهزة. توفر هذه الأساليب للباحثين المرونة لاستخدام نهج قياسي أو مجهز بمقياس المقياس اعتمادا على مواردهم التجريبية واحتياجات جمع البيانات.

فيما يلي وصف للمواد المطلوبة وإرشادات خطوة بخطوة لالتقاط الشرب في القفص المنزلي باستخدام إجراء الشرب المكون من زجاجتين للوصول المتقطع المقتبس من Simms et al.7. في هذا الإجراء ، يتم تزويد الفئران بإمكانية الوصول على 24 ساعة إلى زجاجتين للشرب 7 أيام في الأسبوع. في أيام الاثنين والأربعاء والجمعة (MWF) ، تتلقى الفئران زجاجة واحدة تحتوي على الماء (H2O) وزجاجة أخرى تحتوي على الإيثانول (EtOH). تتم إزالة هذه الزجاجات أيام الثلاثاء والخميس والسبت (TRS) واستبدالها بزجاجتين من الماء. تشرب الفئران من نفس زجاجتي الماء يومي السبت والأحد. لاحظ أنه يمكن تعديل هذه الطرق بسهولة لجداول بديلة للوصول إلى الإيثانول (على سبيل المثال ، مستمر ، بنهم ، إلخ) إذا رغبت في ذلك. يتم توفير تعليمات منفصلة للأساليب القياسية والمجهزة بمقياس الليكومتر.

البروتوكول

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تم جمع جميع البيانات التمثيلية باستخدام فئران Long-Evans البالغة المأهولة بمأوى فردي بموافقة لجنة رعاية واستخدام المؤسسية بجامعة إلينوي شيكاغو ووفقا لإرشادات المعاهد الوطنية للصحة لرعاية واستخدام المختبر. مطلوب غلاف واحد من أجل مراقبة استهلاك السوائل بدقة من قبل كل شخص. كانت الذكور البالغين (ن = 38) والإناث (ن = 22) فئران إيفانز الطويلة P50-80 عند وصولها وسمح لها بالتأقلم مع الحمام لمدة أسبوع واحد قبل بدء التجربة. كان لدى الفئران إمكانية الوصول إلى الطعام القياسي (Teklad 7912 ، Envigo) والمياه ما لم ينص على خلاف ذلك.

< p class = "jove_title" >1. التحضير قبل التجربة
  1. قم بتسمية زجاجات الشرب على أنها H2O أو EtOH. بعد ذلك ، قم بتسمية معرف فريد لكل فأر واحد H2O وزجاجة EtOH واحدة ل MWF وزجاجتين H2O ل TRS.
    ملاحظة: اختياريا، استخدم شريطا ملونا مختلفا لتحديد زجاجات H2O وEtOH للمساعدة في تجنب الأخطاء المحتملة أثناء تغيير الزجاجة.
  2. املأ زجاجات H2O بمياه الشرب قبل يوم واحد من تاريخ بدء التجربة. قم بإعداد محلول EtOH عن طريق الجمع بين 190 برهان من EtOH مع مياه الشرب (20٪ حجم / حجم) قبل يوم واحد من تاريخ بدء التجربة.
    تنبيه: من الأهمية بمكان أن يكون EtOH المستخدم غير مشوه ، لأن EtOH المشوه سام.
  3. قم بإعداد قفص فارغ على نفس الرفوف مثل الفئران المشاركة في التجربة. سيتم استخدام هذا القفص لحساب الانسكاب.
  4. قم بتجهيز الأقفاص بنظام LIQ HDR في حالة الاستخدام (انظر الخطوة 3 ، <فئة قوية = "xfig" >الشكل 2 ، <فئة قوية = "xfig" >الشكل 3 ، <فئة قوية = "xfig" >الشكل 4 ، <فئة قوية = "xfig" >الشكل 5 ، <فئة قوية = "xfig" >الشكل 6 ، والشكل التكميلي 1).
  5. حدد الوقت الدقيق من اليوم لتغيير الزجاجة قبل بدء الدراسة. يجب استبدال الزجاجات في نفس الوقت كل يوم من أجل الحصول على قياس دقيق لتناول 24 ساعة.
    ملاحظة: أظهرت الأبحاث السابقة أن القوارض تظهر أكبر درجة من الاستهلاك في وقت مبكر بعد بداية الدورة المظلمة< sup class = "xref" >10،31. لذلك ، من أجل التقاط المدخول خلال هذه الفترة النشطة للغاية (انظر الخطوة 2.3.1 لالتقاط الشرب الشبيه بنهم) ، يوصى بتغيير الزجاجة بعد 30-60 دقيقة من إطفاء الأنوار. استخدم المصابيح الحمراء أثناء تغيير الزجاجة للسماح بالتصور دون انقطاع دورة الضوء والظلام.
< p class = "jove_title" >2. الإجراءات اليومية والصيانة
  1. في اليوم الأول من التجربة ، قم بما يلي.
    1. قم بإزالة زجاجات المياه القياسية من الأقفاص.
    2. اختياري: غالبا ما تتزاحم الفئران على الجزء العلوي من القفص لأنها تبحث عن الطعام ، مما قد يتسبب في انسكاب لا يمكن تصحيحه بواسطة قفص الانسكاب الفارغ. يمكن أن يخفف استخدام أكواب الطعام داخل القفص من هذا القلق. في حالة الاستخدام ، أخرج الطعام من أعلى القفص الآن ، وأضف كوب طعام داخل القفص ، واملأه بالطعام. تأكد من أن مساحة الأرضية المخصصة للفأر لا تزال تفي بالإرشادات المؤسسية بناء على حجم قفص الفئران وحجم كوب الطعام.
    3. أشر إلى موظفي الرعاية والتربية ، حسب الاقتضاء ، أن موظفي البحث سيوفرون الطعام والماء طوال مدة التجربة.
    4. يمكن أن تكون تغييرات القفص معطلة في جمع البيانات. إجراء تغييرات في القفص جنبا إلى جنب مع الحصول على قياسات وزن الجسم. يجب على الباحثين الذين يختارون القيام بذلك إبلاغ موظفي الرعاية والتربية وفقا لذلك.
  2. في الأيام اللاحقة ، اتبع الإجراءات الموضحة أدناه.
    ملاحظة: تذكر أن أي حركة للأقفاص والزجاجات يمكن أن تؤدي إلى انسكاب. لذلك ، من المهم أن تكون لطيفا مع الحركات واستخدام نفس طرق تطبيق وإزالة الزجاجات على قفص الانسكاب كما هو الحال في أقفاص الفئران.
    1. ادخل إلى الغرفة قبل وقت تغيير الزجاجة ، مما يضمن وقتا كافيا لتنفيذ الخطوات أدناه ، ووضع زجاجات جديدة على أقفاص في وقت بدء الجلسة المناسب.
    2. قم بإزالة أسطح المرشح من الأقفاص. إذا كانت MWF، فانتقل إلى الخطوة 2.2.3. إذا كانت TRS، فانتقل إلى الخطوة 2.2.4.
    3. في أيام الاثنين والأربعاء والجمعة ، قم بإزالة زجاجات TRS من قمم الأقفاص. وزن زجاجات MWF (واحدة EtOH وواحدة H2O). سجل الوزن الأولي للزجاجة لجلسة الشرب اليوم. قدم طعاما إضافيا إلى الجزء العلوي من القفص أو أكواب الطعام إذا لزم الأمر. في وقت بدء الجلسة المحدد ، ضع الزجاجات على سطح قفص كل فأر بحيث يكون الشريط متجها لأعلى حتى لا تمضغ الفئران ملصق الزجاجة.
      ملاحظة: عادة ، لا يتم تسجيل استهلاك المياه أو الإبلاغ عنه ل TRS ، ولكن يمكن للباحثين اختياريا جمع هذه البيانات عن طريق الحصول على أوزان الزجاجة وإيقاف تشغيلها كما هو موضح أدناه في الخطوة 2.2.3 والخطوة 2.2.4 إذا رغبت في ذلك. يجب تبديل جانب زجاجة EtOH بعد كل جلسة شرب لتجنب تطور التفضيل الجانبي المحتمل ، والذي يمكن أن يحرف بيانات الاستهلاك عن غير قصد.
      1. اختياري: أظهر العمل السابق أن العديد من الفئران تظهر شربا يشبه الشراهة في بداية جلسة الشرب8,32,33. أبلغ معظم الباحثين الذين يلتقطون الإفراط في الشرب خلال هذا الوقت عن تناوله خلال أول 30-60 دقيقة من جلسة الشرب. للحصول على بيانات المدخول خلال هذه الحلقة المحتملة ، اتبع الخطوات الموضحة أدناه.
      2. اضبط مؤقتا بعد وضع الزجاجات على القفص الأخير. اترك الغرفة دون إزعاج خلال الفترة المحددة.
      3. أعد الدخول إلى الغرفة عند يرن المؤقت. قم بإزالة زجاجات EtOH و H2O وسجل أوزان الزجاجات. أعد زجاجات EtOH و H2O إلى أقفاص.
        ملاحظة: هذه الخطوة غير مطلوبة لالتقاط نوبات الشراهة عند استخدام نظام مجهز لاكتشاف اللعق.
    4. في أيام الثلاثاء والخميس والسبت ، قم بإزالة زجاجات MWF من الأقفاص في وقت انتهاء الجلسة المحدد ، الموافق 24 ساعة بعد وقت البدء. قم بوزن كل زجاجة وسجل الوزن النهائي للزجاجة لجلسة شرب MWF. احصل على وزن جسم كل فأر وسجله. إذا لزم الأمر ، قدم طعاما إضافيا إلى الجزء العلوي من القفص أو أكواب الطعام. ضع زجاجات TRS H2O على سطح قفص كل فأر بحيث يكون الشريط متجها لأعلى حتى لا تمضغ الفئران ملصق الزجاجة.
    5. أعد قمم المرشح إلى الأقفاص واترك غرفة.
      ملاحظة: قم اختياريا بتغطية زجاجات EtOH لمنع التبخر. إذا تم إجراء تغييرات في القفص من قبل موظفي البحث ، فقم بتعيين يوم واحد أسبوعيا أثناء واجبات TRS لأداء هذه المهمة. ضع كل فأر في قفص نظيف بعد الحصول على وزن الجسم.
  3. اغسل الزجاجات وقم بتحديث السوائل بشكل منتظم أسبوعيا أو كل أسبوعين وفقا لإجراءات رعاية وتربية في المؤسسة. احرص على أداء هذه الواجبات بطريقة لا تقطع جلسات الشرب. على سبيل المثال ، يمكن غسل زجاجات TRS H2O وإعادة تعبئتها بعد إزالتها على MWF. وبالمثل ، يمكن غسل زجاجات MWF H2O و EtOH وإعادة تعبئتها بعد إزالتها على TRS.

3. اكتشاف اللعق أثناء تجارب اختيار الزجاجتين

ملاحظة: يمكن للباحثين المهتمين بالتقاط بيانات الشرب عالية الدقة تعديل الإجراء أعلاه عن طريق إضافة إمكانات اكتشاف اللعق إلى الزجاجات. LIQ HD30 هو نظام افعل ذلك بنفسك (DIY) منخفض التكلفة يسمح بهذا النوع من جمع البيانات في الفئران. تصف الإجراءات الموضحة أدناه التعديلات اللازمة لتكييف LIQ HD للاستخدام في الفئران (يشار إليها باسم LIQ HDR). انظر جدول المواد للحصول على قائمة بجميع الأجزاء المباعة تجاريا والمطبوعة ثلاثية الأبعاد المخصصة اللازمة لإنشاء نظام واحد للكشف عن اللعق ، والذي يمكنه التقاط بيانات اختيار زجاجتين لما يصل إلى 18 فأرا. يمكن العثور على ملفات وتعليمات الطباعة ثلاثية الأبعاد .stl على موقع المؤلف (www.ejgloverlab.com/3dprints).

  1. إعداد وحدات الاستشعار السعوية
    ملاحظة: يتكون كل نظام LIQ HDR من ثلاث وحدات استشعار سعوية ، والتي تلتقط معا بيانات لعق من 36 زجاجة بالتوازي المقابل ل 18 فأرا أحادية المنزل. تتكون كل وحدة استشعار من لوحة اختراق اتصال تفاضلية I2C ولوحة استشعار سعوية مكونة من 12 مفتاحا ، والتي ستتصل بمقاييس الليك من ستة أقفاص منفصلة من خلال ستة أزواج من الكابلات ثنائية السن المشفرة بالألوان لكل مقياس لسكومتر (<فئة قوية = "xfig">الشكل 2 أ).
    1. اجمع المواد المطلوبة لبناء جميع وحدات الاستشعار السعوية الثلاث ، كما هو موضح في <الفئة القوية = "xfig" > الشكل 2 ب ، جنبا إلى جنب مع أدوات اللحام المطلوبة.
    2. لبدء بناء وحدة الاستشعار A ، قم بتغطية كابل موصل أنثى مكون من 2 سنون بأنبوب أحمر يتقلص الحرارة بطول 7 بوصات ، وأدخل نهايات الأسلاك الحمراء والسوداء إلى الدبوس # 0 و # 1 على لوحة المستشعر (<فئة قوية = "xfig" >الشكل 2C-1) ، واللحام في مكانه (<فئة قوية = "xfig" >الشكل 2C-2). تأكد من أن الكبل في مقدمة لوحة المستشعر كما هو موضح من أجل ترتيب الأقفاص بترتيب رقمي من اليسار إلى اليمين في vivarium دون تداخل الكابلات وربما تعطيل التسجيل (انظر الخطوة 3.6 و <فئة قوية = "xfig">الشكل 6).
    3. قم بتغطية خمسة كابلات أخرى بأنابيب الانكماش الحراري الملونة بشكل واضح واللحام لتثبيت # 2-11 كما هو موضح (<فئة قوية = "xfig" >الشكل 2C-3). تأكد من أن جميع الأسلاك الحمراء ملحومة بدبابيس ذات أرقام زوجية ، والتي ستتصل بجميع الزجاجات الموجودة على الجانب الأيسر ، وأن جميع الأسلاك السوداء ملحومة بدبابيس ذات أرقام فردية ، والتي ستتصل بجميع الزجاجات الموجودة على الجانب الأيمن.
    4. قم بتغطية وصلات اللحام بالغراء الساخن من جميع الجوانب للحماية (<فئة قوية = "xfig" >الشكل 2C-4). قم بتسمية الموصلات بترتيب رقمي ، مع توفير معرف فريد لكل مقياس لمقياس (<فئة قوية = "xfig" >الشكل 2C-4).
    5. لتجميع وحدة الاستشعار A ، قم بتوصيل لوحة المستشعر A بنقطة نهاية اختراق الاتصال باستخدام كابل 4 سنون مقاس 50 مم ، وقم بتوصيل EndPoint بإخراج 3.3 فولت لناقل الحركة من 5 فولت إلى 3 فولت بكابل 100 مم رباعي السنون (<فئة قوية = "xfig" >الشكل 2D-1). على الرغم من أن كل من لوحة المستشعر ولوحة اختراق الاتصال لهما موصلان متطابقان من 4 سنون ، إلا أنه لا يزال من المهم التأكد من أن الأسلاك كما هو موضح تماما (<فئة قوية = "xfig" >الشكل 2D-1 و <فئة قوية = "xfig" >الشكل 2F) من أجل استخدام حالات المستشعر المطبوعة ثلاثية الأبعاد وإعداد vivarium المقترح (انظر الخطوة 3.6 و <فئة قوية = "xfig" >الشكل 6). وحدة استشعار المنزل A داخل العلبة المطبوعة ثلاثية الأبعاد (<فئة قوية = "xfig" >الشكل 2D-2). أغلق الجزء العلوي برفق ، مع الحرص على عدم سحق كابل ناقل الحركة (<فئة قوية = "xfig" >الشكل 2D-3).
    6. قم بتعديل عناوين I2C للوحات الاستشعار B و C عن طريق لحام سلك توصيل من دبوس ADDR إلى دبوس 3Vo أو SDA كما هو موضح (<فئة قوية = "xfig">الشكل 2E).
    7. قم بلحام ستة كبلات موصل أنثوية مرمزة بالألوان إلى لوحات الاستشعار B و C باستخدام نفس الترتيب المستخدم للوحة A. قم بتسمية كل موصل برقم معرف مقياس القرعة المقابل. قم بتوصيل اللوحة B بنقطة المنتصف الخاصة بالاتصال و C بنقطة نهاية باستخدام كبلات 4 سنون مقاس 50 مم (<فئة قوية = "xfig" >الشكل 2F).
    8. وحدات الاستشعار المنزلية B و C في الحالات المطبوعة ثلاثية الأبعاد. قم بتوصيل جميع وحدات الاستشعار الثلاث بكابلات Ethernet لإكمال إعداد المستشعر (<فئة قوية = "xfig" >الشكل 2G).
  2. إعداد واجهة المتحكم الدقيق
    ملاحظة: واجهة متحكم LIQ HDR (الشكل التكميلي 1A) هي نفسها كما هو موضح ل LIQ HD30 مع تعديلات طفيفة جدا. توفر الإجراءات الموضحة أدناه نظرة عامة على الخطوات اللازمة لإعداد الواجهة مع التعديلات الموضحة في الخطوتين 3.2.6 و 3.2.8. تتم إحالة الباحثين إلى البروتوكول الأصلي والفيديو التعليمي المقدم على صفحة GitHub الخاصة بالمؤلف للحصول على إرشادات أكثر تفصيلا خطوة بخطوة< sup class = "xref">30.
    1. اجمع المواد وأدوات اللحام المطلوبة لبناء واجهة المتحكم الدقيق (الشكل التكميلي 1 ب). على الجانب الخلفي من درع اللمس (الشكل التكميلي 1C-1) ، قم بإنشاء وصلة لحام عبر وسادات اللحام الخلفية الخفيفة (الشكل التكميلي 1C-2).
    2. على الجانب الخلفي من درع تسجيل البيانات ، قم بقطع أثر لوحة العبور لدبوس CS (الشكل التكميلي 1D-1). على الجانب الأمامي من مسجل البيانات ، قم بلحام سلك وصلة مرور قصير من دبوس CS إلى الدبوس # 7 (الشكل التكميلي 1D-2).
    3. لتثبيت رؤوس تكديس الدرع ، قم أولا بتكديسها في الجزء الخلفي من درع الشاشة التي تعمل باللمس (الشكل التكميلي 1E-1). قم بتكديس مسجل البيانات على شاشة اللمس ، واستخدم الشريط للتثبيت ، وقم بلحام جميع دبابيس الرأس بمسجل البيانات (الشكل التكميلي 1E-2). ثم قم بإزالة شاشة اللمس.
    4. قم بتكديس الرأس المتبقي 2 × 3 إلى المتحكم الدقيق (الشكل التكميلي 1F-1) ، ثم قم بتكديس مسجل البيانات على المتحكم الدقيق قبل لحام دبابيس الرأس في مكانها (الشكل التكميلي 1F-2).
    5. أدخل بطارية العملة المعدنية في مسجل البيانات (الشكل التكميلي 1G-1). قم بتكديس شاشة اللمس على مسجل البيانات (الشكل التكميلي 1G-1). أدخل بطاقة microSD مع محولها في مسجل البيانات (الشكل التكميلي 1G-2).
    6. لعمل سلك التأريض الإضافي ، قم بقطع موصل ذكر واحد من سلك العبور وقم بتجريد النهاية إلى ~ 1/4 بوصة (الشكل التكميلي 1H-1). قم بلحام خيط من الأسلاك الصلبة المجردة بسلك العبور وقم بتغطية مفصل اللحام بأنابيب الانكماش الحراري (الشكل التكميلي 1H-2).
    7. قم بتوصيل أسلاك التوصيل ذات 4 سنون وسلك التأريض الإضافي بالمتحكم الدقيق (أسود - GND ، أحمر - 5 فولت ، أصفر - دبوس # 21 ، أزرق - دبوس # 20 ، الشكل التكميلي 1I-1). قم بتأمين التوصيلات بالغراء الساخن (الشكل التكميلي 1I-2). اختياريا ، قم بلف أسلاك العبور بأنابيب الانكماش الحراري (الشكل التكميلي 1I-2).
    8. قم بتخزين واجهة وحدة التحكم الدقيقة المجمعة بالكامل في العلبة المطبوعة ثلاثية الأبعاد ، مع أسلاك العبور ذات 4 سنون وسلك التأريض الملولبة من خلال الفتحة الموجودة في الأعلى (الشكل التكميلي 1J).
    9. اتبع البروتوكول الأصلي لتثبيت برنامج واجهة المتحكم الدقيقة< فئة sup = "xref">30.
  3. بناء LIQ HDR lickometers
    ملاحظة: تم تصميم الطباعة ثلاثية الأبعاد المخصصة التي تحتوي على الزجاجات للاستخدام مع زجاجة شرب القوارض القياسية بقطر أنبوب الشرب 8 مم (انظر جدول المواد ، <فئة قوية = "xfig" >الشكل 3 أ). يمكن بسهولة تكييف حامل الزجاجة هذا للاستخدام مع الزجاجات المماثلة وأنابيب الشرب مع تعديلات طفيفة أو بدون تعديلات.
    1. اجمع المواد والمطبوعات ثلاثية الأبعاد وأدوات اللحام المطلوبة لبناء مقياس ليك واحد كما هو موضح في <فئة قوية = "xfig"> الشكل 3 ب. لاحظ أن كل نظام LIQ HDR يستوعب 18 ليكومتر كحد أقصى ل 36 زجاجة.
    2. لتمديد كابل الموصل الذكر ، قم بتجريد كلا الطرفين إلى ~ 1/4 بوصة في الطول ، بالإضافة إلى الأسلاك السوداء والحمراء (< الفئة القوية = "xfig" >الشكل 3C-1).
    3. قم بلحام أسلاك التمديد بكابل الموصل (<فئة قوية = "xfig" >الشكل 3C-2) وقم بتغطية وصلات اللحام بأنابيب الانكماش الحراري (<فئة قوية = "xfig" >الشكل 3C-3). قم بتغطية كابل الموصل الذكر بأنبوب الانكماش الحراري المطابق للون مع كابل موصل أنثى مقابل على وحدة المستشعر (<فئة قوية = "xfig" >الشكل 3C-4).
    4. لكي تكون متسقة مع أسلاك لوحة المستشعر (<فئة قوية = "xfig" >الشكل 2) ، قم بربط السلك الأحمر والأسود عبر ممر الكابل الداخلي الأيمن والأيسر لحامل الزجاجة ، على التوالي (<فئة قوية = "xfig" >الشكل 3D-1).
    5. قم بلحام كل سلك حتى نهاية الشريط النحاسي الموصل مقاس 1 3/4 بوصة (<فئة قوية = "xfig" >الشكل 3D-2) وقم بطي الأشرطة النحاسية إلى نصفين (<فئة قوية = "xfig" > الشكل 3D-3).
    6. قم بفك الشريط النحاسي واستخدم زوجا من الملقط للمناورة بعناية داخل قوس الشرب (<فئة قوية = "xfig" >الشكل 3E-1) قبل الالتصاق بإحكام بالجدران الداخلية لقوس الشرب (<فئة قوية = "xfig" >الشكل 3E-2). تأكد من أن جانب اللحام من الشريط النحاسي ملتصق بالحائط بالقرب من خط الوسط لحامل الزجاجة ، كما هو موضح (<فئة قوية = "xfig" >الشكل 3E-2). ادفع أنبوب الشرب من خلال الحامل للضغط على الشريط بقوة على الحائط وقم بتجهيز الحامل.
    7. لتعزيز جانب اللحام من الشريط النحاسي ، وهو ليس لاصقا ويميل إلى التقشير ، ضع القليل من الغراء الساخن على مفصل اللحام (<فئة قوية = "xfig" >الشكل 3E-3). قم بتشويه الغراء لتغطية كل من الشريط النحاسي وأي جزء مكشوف مجاور من الطباعة ثلاثية الأبعاد (<فئة قوية = "xfig" >الشكل 3E-4).
    8. قم بربط الكبل عبر الممر الداخلي لواقي الكابل (<فئة قوية = "xfig">الشكل 3F). تأكد من تحديد واقي الكابل المناسب (المواجه لليسار أو اليمين) لكل مقياس لقطة من أجل استخدام إعداد الvivarium المقترح (انظر الخطوة 3.6 و <الفئة القوية = "xfig" >الشكل 6)."ملاحظة: تتطلب أجهزة قياس الركبات 5-6 و 11-12 و 17-18 ، والتي تم تصويرها في كبلات زرقاء أو أرجوانية اللون في الإعداد الحالي ، واقيا للكابلات المواجهة لليسار (<فئة قوية = "xfig" >الشكل 4D-1) ، في حين أن جميع أجهزة قياس الربط الأخرى تتطلب واقي كابل مواجه لليمين (<فئة قوية = "xfig" >الشكل 4D-2).
    9. لتثبيت مشبك الكابل ، قم أولا بتركيب سلك واحد في أخدود نصف مشبك الكابل (<فئة قوية = "xfig" > الشكل 3G-1) ، ثم قم بتركيب النصف الآخر فوق السلك الثاني ، ثم أغلق كلا النصفين بإحكام بالجوز (<فئة قوية = "xfig" >الشكل 3G-2).
    10. قم بتسمية الموصل الذكر برقم معرف مقياس اللاصق المقابل (<فئة قوية = "xfig" >الشكل 3H). كرر هذه الخطوات حتى يتم بناء جميع ال 18 ليكومترا.
  4. تثبيت مقاييس LIQ HDR
    ملاحظة: تم تصميم LIQ HDR للتثبيت على قفص فئران قياسي لصندوق الأحذية بسطح سلك معدني (<فئة قوية = "xfig" >الشكل 4A-1).
    1. حدد زوجين من القضبان بمسافة من المركز إلى المركز ~ 75 مم على الجزء العلوي من القفص السلكي من أجل استيعاب حامل الزجاجة. استخدم زوجا من الكماشة لفتح القضبان المعدنية حول فتحات الشرب قليلا. اعزل هذه القضبان بشريط كهربائي لمنع ملامسة المعدن إلى المعدن بين الشفاطات وأعلى القفص (<فئة قوية = "xfig" >الشكل 4A-2).
      ملاحظة: على الرغم من أن الشريط الكهربائي لا يمكن الوصول إليه من قبل الفئران ، وبالتالي فهو غير عرضة للمضغ ، فإننا نوصي بالتخلص منه في نهاية الدراسة وعدم إعادة استخدامه بين الدراسات.
    2. قم بتثبيت مقياس الليسكومتر ولوحة الأكريليك بالليزر بسمك 1/8 بوصة على الجزء العلوي من القفص بمجموعتين من البراغي والصواميل M5 (<فئة قوية = "xfig" >الشكل 4 ب). تأكد من محاذاة فتحات الشرب على مقياس الليكوم ولوحة الأكريليك ، وأن الشفاطات ليست على اتصال بأي جزء من الجزء العلوي من القفص.
    3. قم بتثبيت مشبك الكابل على القضيب الخارجي (~ 4 مم في القطر) من أعلى قفص السلك (<فئة قوية = "xfig">الشكل 4C). اضبط مشبك الكابل إذا لزم الأمر للتأكد من أن الجزء العلوي من القفص يستقر بإحكام على قاع القفص وأن الكابل لا يتم سحبه أو ثنيه تحت ضغط شديد. تأكد من استخدام واقي الكابل الصحيح لكل مقياس لسكومتر (<فئة قوية = "xfig" >الشكل 4D وانظر الخطوة 3.8.8).
    4. اضبط أنابيب الشرب حسب الضرورة بحيث يمتد ~ 2 سم فقط من الشرب من الغطاء (<فئة قوية = "xfig" >الشكل 4E-1). لتثبيت الزجاجات ، أدخل أنبوب الشرب من خلال كتيفة الشرب لحامل الزجاجة حتى يتوقف (<فئة قوية = "xfig" >الشكل 4E-2). يجب أن يمتد طرف أنبوب الشرب فقط إلى ما وراء لوحة الأكريليك (<فئة قوية = "xfig" >الشكل 4E-3). من الأهمية بمكان عدم تعرض أي جزء آخر من أنبوب الشرب لتجنب اللعقات الإيجابية الكاذبة من السلوكيات غير الاستهلاكية ، مثل لمس الفئران أو اللعب بأنبوب الشابة. يجب أن يكون الجزء العلوي من المرشح قادرا على الراحة بشكل مريح فوق الجزء العلوي من قفص السلك ومشبك الكابل دون إزعاج الكبل نفسه (<فئة قوية = "xfig" >الشكل 4F).
      ملاحظة: يمكن استخدام لوح أكريليك أكثر سمكا أو كومة من الألواح المتعددة مقاس 1/8 بوصة لإحاطة أنابيب الشرب بأطوال أطول بالكامل للتجارب التي تتطلب أن تمتد أنابيب الشرب إلى القفص ، كما هو الحال عند قياس الشرب في الفئران الصغيرة التي قد تواجه صعوبة في الوصول إلى شراب قصير.
  5. تركيب واستخدام حاصرات الشرب
    ملاحظة: تم تصميم مانع الشرب (<فئة قوية = "xfig" >الشكل 5 أ) لتقييد وصول الفئران إلى الشراب أثناء تغيير الزجاجة ولضمان معايرة دقيقة لمقياس اللسكومتر في بداية كل جلسة شرب.
    1. اجمع الأجزاء المطبوعة ثلاثية الأبعاد وبرغي M5 وصمولة وغسالة لمانع شرب واحد كما هو موضح في <فئة قوية = "xfig"> الشكل 5 ب.
    2. أدخل SIPPER_Gear في SIPPER_Base (<الفئة القوية = "xfig">الشكل 5C-1). تأكد من أن SIPPER_Gear موجه تماما كما هو موضح في إدخال العرض ثلاثي الأبعاد. أدخل SIPPER_Worm في الفتحة الموجودة أعلى SIPPER_Base. أدر الدودة في اتجاه عقارب الساعة أثناء إدخالها حتى يتدفق الرأس مع القاعدة (<فئة قوية = "xfig" > الشكل 5C-2).
    3. قم بربط SIPPER_Nut في نهاية الدودة من أسفل القاعدة (<فئة قوية = "xfig" >الشكل 5C-3). استخدم الملقط لشد الجوز أثناء تدوير قرص الدودة. أدخل الأعناق المستديرة والضيقة SIPPER_Blockers في فتحات الترس (<فئة قوية = "xfig">الشكل 5C-4).
    4. قم بتثبيت مانع الشرب المجمع على الجزء العلوي من القفص باستخدام مجموعة المسمار M5 (<فئة قوية = "xfig" >الشكل 5 د). تأكد من أن كلا من حاصرات الشرب تتماشى مع فتحات الشابة.
    5. لمنع الوصول إلى الشفاطات ، أدر قرص الدودة في اتجاه عقارب الساعة لخفض الحاصرات حتى تغطي فتحات الشرب بالكامل (<فئة قوية = "xfig" >الشكل 5E).
    6. لتوفير الوصول إلى الشفاطات ، أدر القرص عكس اتجاه عقارب الساعة حتى تصبح الحاصرات في وضع رأسي عمودي على قمة القفص (<فئة قوية = "xfig" >الشكل 5F-1). اسحب يدويا كل ذراع مانع حتى تصبح الرؤوس أسفل الجزء العلوي من القفص السلكي مباشرة. قم بتدوير الحاصرات بزاوية 90 درجة بحيث تكون الرؤوس موازية للقضبان المعدنية الموجودة في الجزء العلوي من القفص ويتم تثبيت الأذرع في مكانها (<فئة قوية = "xfig" >الشكل 5F-2). استمر في تدوير القرص عكس اتجاه عقارب الساعة حتى يتم رفع كلا الحاصرات فوق الجزء العلوي من القفص (<فئة قوية = "xfig" >الشكل 5F-3) ويمكن الوصول إلى المشراطة بالكامل (<فئة قوية = "xfig" >الشكل 5F-4).
  6. استخدام نظام LIQ HDR في vivarium
    ملاحظة: تم تحسين إعداد vivarium التالي لالتقاط الشرب المكون من زجاجتين باستخدام واجهة متحكم دقيقة واحدة متصلة ب 18 قفصا قياسيا من فئران صندوق الأحذية. يتم تأمين جميع المكونات الإلكترونية ، بما في ذلك واجهة المتحكم الدقيق ووحدات الاستشعار والكابلات المختلفة ، على رفوف الأسلاك المعدنية المثبتة على الحائط والتي تحمل الأقفاص (<فئة قوية = "xfig" >الشكل 6 أ). قد تكون هناك حاجة إلى بعض التعديلات للتكيف مع مرافق واحتياجات المستخدم.
    1. قم بتركيب كل وحدة استشعار على رفوف الvivarium باستخدام برغي التثبيت المخصص المطبوع ثلاثي الأبعاد (<فئة قوية = "xfig" >الشكل 6 ب). تأكد من تركيب كل وحدة استشعار مباشرة أسفل القفص باستخدام مقياس اللصوص الأصفر اللون لتجنب شد الكابلات غير الضروري (<فئة قوية = "xfig">الشكل 6 أ).
    2. قم بترتيب وتأمين كل كابل موصل أنثى مع التأكد من عدم تداخلها مع بعضها البعض أو الانحناء بشكل مفرط عند نهايات اللحام ، مما قد يؤدي إلى ضعف اكتشاف اللعق (<فئة قوية = "xfig" >الشكل 6 ب). إذا تم استخدام رفوف قضيب معدني ، فيمكن تحقيق ذلك بسهولة عن طريق ربط كبلات الموصل بكابل لفصل قضبان على الرف كما هو موضح.
    3. قم بتركيب واجهة المتحكم الدقيقة بجوار وحدة المستشعر A باستخدام نفس برغي التثبيت المطبوع ثلاثي الأبعاد وقم بتوصيل موصل 4 سنون بمنفذ إدخال 5 فولت لناقل الحركة المستوى 5 فولت إلى 3 فولت المتصل بوحدة المستشعر A (<فئة قوية = "xfig" >الشكل 6C).
    4. استخدم شريطا كهربائيا لتأمين السلك الأرضي الإضافي بمصدر تأريض مثل الأرفف المعدنية (<فئة قوية = "xfig" >الشكل 6 د).
    5. رتب كل قفص بناء على لون ومعرف مقياس اللصق المثبت وفقا لوصف الشكل 6A لتقليل تداخل الكابلات وتوترها.
    6. قم بتوصيل جميع كبلات موصل مقياس اللمس الذكور بإحكام بكابلات موصل المستشعر الأنثوية المطابقة (<فئة قوية = "xfig" >الشكل 6E). قم بتوصيل مصدر الطاقة لتشغيل واجهة وحدة التحكم الدقيقة (<فئة قوية = "xfig" >الشكل 6F).
    7. في صفحة واجهة المستخدم الرسومية الرئيسية (الشكل 6G) ، انقر فوق رمز الإعداد لفتح صفحة الإعدادات. يمكن للمستخدمين تغيير وقت تشغيل الأضواء وإطفاء المصابيح بناء على جدول vivarium للتأكد من أن عرض الواجهة يخفت تلقائيا عند بدء الدورة المظلمة (<فئة قوية = "xfig" >الشكل 6H-1).
    8. انقر فوق تحرير إعدادات المستشعر (<فئة قوية = "xfig" >الشكل 6H-1) لضبط عتبة اللمس على 8 وعتبة التحرير إلى 2 ، والتي وجدناها لتمكين اكتشاف اللعق الأكثر اتساقا للفئران باستخدام الإعداد الحالي (<فئة قوية = "xfig" >الشكل 6H-2). ومع ذلك، لاحظ أن المستخدمين قد يحتاجون إلى تجربة إعدادات مختلفة إذا تم إدخال أي تعديلات على النظام الحالي.
    9. قم بإلغاء تحديد المعايرة التلقائية إذا تم جمع البيانات فقط خلال فترة 24 ساعة أو أقل (<فئة قوية = "xfig" >الشكل 6H-2).
< ص الفئة = "jove_title" >4. الإجراءات اليومية لشرب القفص المنزلي بزجاجتين باستخدام اكتشاف اللعق
  1. اتبع الخطوات الموضحة في الخطوة 2 لإجراءات الاختيار القياسية لزجاجتين مع التعديلات التالية.
  2. في أيام الاثنين والأربعاء والجمعة ، قبل وضع زجاجات MWF ، استخدم حاصرات الشرب لتغطية فتحات الشرب في جميع الأقفاص (انظر الخطوة 3.5.5 و <فئة قوية = "xfig" >الشكل 5E).
  3. قبل التسجيل ، حدد الجانب التجريبي الصحيح في صفحة واجهة المستخدم الرسومية الرئيسية ، والذي سيكون جانب زجاجة EtOH لذلك اليوم (<فئة قوية = "xfig" >الشكل 6G).
  4. بعد تثبيت جميع زجاجات MWF ، انقر فوق ابدأ! في الصفحة الرئيسية (<فئة قوية = "xfig" >الشكل 6G) لبدء معايرة المستشعرات ، حيث ينصح المستخدمون بالابتعاد عن النظام والتأكد من أن الفئران لا تلعق الغراب (<فئة قوية = "xfig" >الشكل 6I-1). تستغرق المعايرة بضع ثوان حتى تكتمل ، وبعد ذلك يدخل النظام إلى صفحة التسجيل الرئيسية التي تعرض أرقام اللعق التراكمية على كل زجاجة لكل مقياس لسكومتر (<فئة قوية = "xfig" >الشكل 6I-2).
  5. ارفع جميع حاصرات الشرب فوق الجزء العلوي من القفص للسماح بالوصول إلى الشفرات (انظر الخطوة 3.5.6 و <الفئة القوية = "xfig">الشكل 5F) ، وأعد جميع قمم المرشحات برفق كما هو موضح (انظر الخطوة 3.4.4 و <الفئة القوية = "xfig" >الشكل 4F).
  6. انقر فوق تحديث لتحديث أرقام اللعق على الشاشة ، والتي لن يتم تحديثها في الوقت الفعلي من تلقاء نفسها (الشكل 6I-2).
  7. في أيام الثلاثاء والخميس والسبت، انقر فوق حفظ وإنهاء لإيقاف التسجيل والعودة إلى الصفحة الرئيسية (الشكل 6I-2) قبل إزالة زجاجات MWF.
  8. لإزالة بطاقة SD لنقل البيانات ، انقر فوق إخراج SD قبل فصل بطاقة SD (<فئة قوية = "xfig" >الشكل 6G). أدخل بطاقة SD في أي جهاز كمبيوتر وانسخ / الصق ملف بيانات .csv المسمى على اسم تاريخ تشغيل الزجاجة إلى هذا الكمبيوتر (<فئة قوية = "xfig" >الشكل 6K). لإعادة تحميل بطاقة SD للتسجيل التالي ، أدخل البطاقة في الواجهة وانقر فوق Mount SD (الشكل 6J).
    ملاحظة: نوصي بنسخ ملفات البيانات احتياطيا يوميا.
  9. ينصح بتحديد قياسات وزن الجسم مرة واحدة في الأسبوع حيث تتوافق مع نموذج وبروتوكول استخدام وأداء هذه المهمة في اليوم المخصص لتغيير القفص من أجل تقليل الاضطرابات غير الضرورية لمقاييس اللسكومتر وأجهزة الاستشعار. افصل جميع كابلات مقياس اللمس الذكورية من كابلات الاستشعار الأنثوية المطابقة قبل تحريك الأقفاص. بعد وزن كل فأر ، أعد الجرذ إلى قفص نظيف. انقل مقياس القروض إلى سطح قفص جديد وأعد توصيل كل مقياس لجهاز قياس بالمستشعر المقابل عند الضرورة.
  10. بالنسبة للتجارب التي تختبر تأثير التدخل (مثل حقن المخدرات) على تناول EtOH والبنية المجهرية للشرب ، قم بجدولة مثل هذه التدخلات قبل بدء جلسة الشرب كلما أمكن ذلك. في المناسبات التي لا يكون فيها ذلك ممكنا ، يمكن للباحثين مقاطعة اكتشاف اللعق عن طريق النقر على إيقاف مؤقت (<فئة قوية = "xfig" >الشكل 6I-2) واستئناف التقاط البيانات بالنقر فوق استئناف بعد اكتمال التدخل. نقترح جمع أوزان الزجاجات خلال كل وقفة في جلسة الشرب من أجل التقاط التغييرات في تناول EtOH قبل التدخل وبعده وكذلك لحساب الانسكاب الذي قد يحدث عند إزالة الجزء العلوي من القفص للوصول إلى.
  11. في نهاية الدراسة ، يجب تطهير جميع المكونات الموجودة في القفص جيدا قبل استخدامها مع جديدة للحد من انتقال الملوثات بين. نوصي برش مقياس الليك برفق ومسحه بمحلول EtOH بنسبة 70٪ ، مع التأكد من عدم تعطيل المكونات الكهربائية الداخلية. يمكن غسل مانع الشرب ولوحة الأكريليك بالماء الدافئ والصابون.

5. تحليل البيانات

  1. قبل تقييم المقاييس التابعة ، قم بتصحيح بيانات المدخول للانسكاب الذي يحدث حتما نتيجة لتغيير الزجاجات كل يوم. للقيام بذلك ، متوسط التغيير في وزن الزجاجة لزجاجات EtOH و H2O على قفص الانسكاب على مدار فترة الدراسة بأكملها.
  2. استبعاد أي قيم أكبر من انحرافين معياريين عن متوسط كل زجاجة. بعد استبعاد هذه القيم المتطرفة ، اطرح الوسائل المحسوبة من التغييرات في وزن زجاجة EtOH و H2O التي تم الحصول عليها من الزجاجات الموجودة على أقفاص تحتوي على. من خلال طرح هذا المبلغ ، يمكن للباحثين أن يكونوا واثقين من أن متوسط الخسارة الناتجة عن انسكاب محلول معين لا يؤخذ في الاعتبار في مقاييس الاستهلاك. قد يؤدي طرح متوسط كمية الانسكاب إلى قيمة سلبية لبعض في بعض المناسبات. قم بتحويلها إلى صفر وتفسيرها على أنها عدم وجود أي مدخول لهذا الحل.
  3. المقاييس الأساسية المعتمدة لتجارب الشرب المختارة من زجاجتين هي تناول EtOH (جم / كجم) والتفضيل (٪). احسب المدخول من التغيير في وزن زجاجة EtOH (جم) وقم بتطبيعه إلى وزن الجسم (كجم) باستخدام الخطوات التالية.
    1. قم بتحويل التغيير في وزن الزجاجة (جم) إلى تغيير في الحجم (مل) باستخدام المعادلة التالية:
      figure-protocol-1
      كثافة الإيثانول النقي 0.789 جم / مل. لذلك ، فإن الكثافة المساهمة في 20٪ EtOH هي 0.1578 جم / مل. يزن H2O 1 جم / مل. لذلك ، فإن الكثافة المساهمة 80٪ H2O = 0.80 جم / مل. وبالتالي ، يتكون كل مل من محلول EtOH بنسبة 20٪ (v / v) من 0.1578 (EtOH) + 0.80 (H2O) = 0.9578 جم / مل. لذلك ، فإن المعادلة النهائية عند استخدام تركيز EtOH بنسبة 20٪ (v / v) هي:
      figure-protocol-2
    2. احسب جرعة الإيثانول المستهلكة باستخدام المعادلة أدناه. استخدم أوزان الجسم التي تم الحصول عليها خلال نفس الأسبوع الذي تم فيه الحصول على بيانات المدخول من أجل حساب الإيثانول المستهلك من حيث وزن جسم.
      figure-protocol-3
    3. احسب التفضيل باستخدام المعادلة التالية:
      figure-protocol-4
  4. مثل نظيرتها الماوس< فئة sup = "xref">30 ، يلتقط LIQ HDR مجموعة متنوعة من متغيرات البنية المجهرية للشرب ، بما في ذلك مدة اللعق ، ورقم النوبة ، ومدة النوبة ، ورقم اللعق ، ومدة اللعق (<فئة قوية = "xfig">الشكل 6K). تعرف نوبة الشرب بأنها سلسلة من اللعقات التي تبدأ ب 3 لعقات على الأقل يتم إجراؤها في أقل من ثانية واحدة وتنتهي بعد مرور 3 ثوان دون لعقات إضافية. يمكن بعد ذلك استخدام هذه المقاييس لحساب متوسط مدة اللعق الفردية ، ومتوسط مدة النوبة الفردية ، ومتوسط عدد اللعقات لكل نوبة ، ومتوسط تردد اللعق ، والفاصل الزمني المقدر بين اللعق ، والفاصل الزمني المقدر بين النوبات.
    ملاحظة: توفر واجهة المتحكم الدقيق بيانات البنية المجهرية هذه بدقة 1 دقيقة في ملف .csv (<فئة قوية = "xfig" >الشكل 6K). يمكن للباحثين استخدام تطبيق التحليل المزود ببروتوكول LIQ HD الأصلي < sup class = "xref" >30 أو النظام الأساسي المفضل لديهم بعد المعالجة لجمع البيانات وتلخيصها وفقا لاحتياجات البحث. عادة ما يتم تلخيص بيانات البنية المجهرية على مدار فترة 24 ساعة بأكملها لمقارنة متوسط الاختلافات على المستوى الكلي ، أو في 30 دقيقة إلى 1 ساعة لفحص اختلافات نمط الشرب عبر دورة الضوء والظلام.

النتائج

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

p class = "jove_content" > قفص منزلي قياسي متقطع من زجاجتين EtOH بيانات الشرب
باستخدام الإجراء القياسي (<فئة قوية = "xfig" >الشكل 7 أ) ، يمكن للباحثين التقاط كمية 24 ساعة (<فئة قوية = "xfig" > الأشكال 7B-D) بالإضافة إلى الشرب الشبيه بنهم إذا تم جمع أوزان الزجاجة بعد فترة وجيزة من بداية جلسة الشرب (<فئة قوية = "xfig" > الأشكال 7E-F). من خلال حساب تناول الإيثانول بالنسبة لكمية المياه ، يمكن للباحثين أيضا الحصول على بيانات التفضيل في جميع النقاط الزمنية المقاسة (<فئة قوية = "xfig" > الأشكال 7D ، F). كما هو موضح في <فئة قوية = "xfig">الشكل 7C ، تظهر الفئران في كثير من الأحيان فترة من التصعيد في تناول الإيثانول على مدار الأيام القليلة الأولى من الوصول إلى اختيار زجاجتين. يتبع ذلك هضبة يظل خلالها المدخول مستقرا نسبيا. على الرغم من ملاحظته باستمرار في ذكور الفئران < sup class = "xref" >7،32 ، < sup class = "xref" > 33 ، < sup class = "xref" > 34 ، < sup class = "xref" > 35 ، < sup class = "xref" >36 ، لا يتم ملاحظة هذا النمط دائما عند الإناث. بدلا من ذلك ، أبلغت بعض الدراسات عن مستويات مستقرة من تناول الإيثانول طوال فترة الدراسة في إناث الفئران < فئة السوب = "xref" >37 ، < sup class = "xref" >38. بالإضافة إلى ذلك ، تشير بعض الدراسات إلى أن تناول الإيثانول قد يتصاعد أكثر مع فترات أطول من الوصول < sup class = "xref" > 36 ، < sup class = "xref" > 39. يمكن أن يختلف المدخول اليومي اختلافا كبيرا بين الأفراد. ومع ذلك ، فقد تم تمييز متوسط المدخول اليومي بشكل جيد للسلالات الأكثر استخداما في أبحاث الكحول ويمكن استخدامه كمعيار للنجاح عند النظر إلى البيانات المجمعة7,8,33,34,35,39.

كما هو موضح في <الفئة القوية = "xfig">الشكل 7E ، تستهلك العديد من الفئران جزءا كبيرا من تناولها اليومي للإيثانول بعد فترة وجيزة من بداية جلسة الشرب< فئة sup = "xref">8،33. غالبا ما يرتبط هذا النمط الشبيه بالشراهة من تناول الإيثانول بتفضيل كبير للإيثانول على الماء (<فئة قوية = "xfig">الشكل 7F). ومع ذلك ، لا ينبغي أن يفاجأ الباحثون إذا كان تفضيل 24 ساعة لا يتجاوز 50٪. هذا ينطبق بشكل خاص على سلالات القوارض غير المفضلة أو الكحولية والدراسات التي تقتصر على فترات قصيرة نسبيا من الوصول إلى الزجاجتين < sup class = "xref" >7،32،33،35،37.

التحقق من صحة LIQ HDR لتحليل البنية المجهرية للشرب باختيار زجاجتين
تسمح إضافة نظام LIQ HDR إلى نموذج اختيار زجاجتين للفئران للباحثين بالتنبؤ بدقة ودقة بالمدخول باستخدام بيانات الشرب الملتقطة. ويؤكد ذلك وجود علاقة قوية وذات دلالة إحصائية بين العدد التراكمي لللعقات المكتشفة والتغيير في أوزان الزجاجة لكل من EtOH (R2 = 0.7789 ، F (1،113) = 398.1 ، ص < 0.0001) وزجاجة H2O (R2 = 0.7910 ، F (1،117) = 442.9 ، ص < 0.0001) على مدى 24 ساعة (<فئة قوية = "xfig" >الشكل 8 أ). هذا صحيح أيضا في الأيام التي تلقت فيها الفئران زجاجتين تحتويان على H2O (R2 = 0.8875 ، F (1،188) = 1484 ، ص < 0.0001 ؛ <فئة قوية = "xfig" >الشكل 8 ب).

LIQ HDR يتيح أيضا تحليلا دقيقا لأنماط الشرب بدقة زمنية عالية لا يوفرها نموذج الاختيار القياسي المكون من زجاجتين. باستخدام هذا النهج ، تتاح للباحثين الفرصة لفحص الاختلافات في أنماط الشرب بين الحلول المختلفة ، عبر دورة الضوء ، بين الجنسين ، ومجموعات المخدرات ، والمزيد. للتوضيح ، يسمح تجميع متوسط اللعقات في فترات مدتها 30 دقيقة بتحليل سهل لمتوسط أنماط الشرب لمدة 24 ساعة. كما هو متوقع ، يكشف هذا التحليل عن مدخول أعلى بكثير لكل من EtOH و H2O خلال الدورة المظلمة ، عندما تكون الفئران مستيقظة ، مقارنة بدورة الضوء ، عندما تنام الفئران عادة (<فئة قوية = "xfig" >الشكل 8 ج). باستخدام نهج مماثل ، يمكن للباحثين استكشاف الاختلافات الجماعية في أنماط الشرب. على سبيل المثال ، يمكن مقارنة البنية المجهرية للشرب بين ذكور وإناث الفئران من خلال فحص متوسط عدد اللعقات ل EtOH (<فئة قوية = "xfig" >الشكل 8 د) أو الماء (<فئة قوية = "xfig" >الشكل 8E) خلال فترة 24 ساعة. للتحقيق في التحميل الأمامي و / أو الشرب الشبيه بنهم ، يمكن للباحثين زيادة دقة تحليلهم للتركيز على الشرب الذي يحدث بعد فترة وجيزة من بداية الجلسة باستخدام نافذة أصغر لتلخيص البيانات. يسمح القيام بذلك للباحثين بالتحقيق في فترات الشرب الشبيه بالإفراط دون الحاجة إلى جمع أوزان زجاجة متعددة خلال فترة 24 ساعة. كما هو موضح في <الفئة القوية = "xfig">الشكل 8C (داخلي) ، يكشف هذا التحليل أن معظم الشرب الذي تم التقاطه بواسطة وزن الزجاجة الذي تم الحصول عليه بعد 30 دقيقة من بداية الجلسة يحدث في أول 5 دقائق ، وليس طوال فترة 30 دقيقة. يمكن أن تساعد مثل هذه البيانات في تحديد النقاط الزمنية المثلى لجمع عينات الدم لقياس تركيز الإيثانول في الدم (BEC). في الواقع ، لوحظ نمط مماثل من التحميل الأمامي في يوم شرب منفصل تم خلاله التقاط أنماط الشرب عالية الدقة في فترة قصيرة تصل إلى 15 دقيقة (<فئة قوية = "xfig" >الشكل 8F). توقع متوسط اللعقات المسجلة خلال هذه الجلسة بشكل موثوق التغيير في وزن الزجاجة (EtOH: R2 = 0.6316 ، F (1،10) = 17.15 ، p = 0.0020 ؛ H2O: R2 = 0.8601 ، F (1،10) = 61.47 ، ص < 0.0001 ؛ <فئة قوية = "xfig" >الشكل 8G). علاوة على ذلك ، ارتبطت BECs المأخوذة من عينات الدم التي تم الحصول عليها بعد 15 دقيقة من بداية الجلسة بشكل جيد بعدد اللعقات المكتشفة (R2 = 0.4327 ، F (1،10) = 7.627 ، p = 0.0201 ؛ <فئة قوية = "xfig" >الشكل 8H) حتى بالنسبة للمستويات المنخفضة نسبيا من تناول EtOH.

LIQ HDR يلتقط مقاييس مختلفة للبنية المجهرية للشرب والتي يتم اكتشافها وحسابها في الوقت الفعلي أثناء جلسات الشرب وحفظها في صناديق دقيقة واحدة على غرار اكتشاف اللعق (<فئة قوية = "xfig" >الشكل 6K). تم توضيح هذه المقاييس بإيجاز في الخطوة 5.4 وتم تعريفها سابقا< sup class = "xref">30. يمكن للباحثين إجراء تحليلات مفصلة للتغيرات في البنية المجهرية للشرب الفردي وفحص كيف وإلى أي درجة تساهم أنماط الشرب في الاختلافات في المدخول الإجمالي. للتوضيح ، وجدنا أنه على الرغم من أن الذكور والإناث من الفئران أظهرت عددا مماثلا من اللعقات ونوبات الشرب وطول النوبة (<فئة قوية = "xfig" >الشكل 9A-C) عند شرب الماء ، فقد ارتبط هذا بكمية أكبر من المدخول الكلي (جم / كجم) في الإناث مقارنة بالذكور (t-test ؛ t = 2.882 ، df = 10 ، p = 0.0163 ؛ <فئة قوية = "xfig" >الشكل 9 د). هذا متوقع بالنظر إلى إزدواج الشكل الجنسي في وزن الجسم ، مما يسهل مستويات أعلى من تناول وزن الجسم للإناث مقارنة بالذكور لعدد مماثل من اللعقات. اللافت للنظر أن هذا يتناقض مع مقارنة الفروق بين الجنسين في أنماط البنية المجهرية ل EtOH ، والتي كشفت عن بنية مجهرية مماثلة للشرب مرتبطة بمستويات مماثلة من تناول EtOH (<فئة قوية = "xfig" > الأشكال 9E-H). تشير هذه البيانات إلى أنه في حين أن حجم لعق الماء متشابه بين الجنسين ، مقارنة بالذكور ، فإن إناث الفئران لديها حجم لعق أصغر ل EtOH. تدعم هذه البيانات المجهرية معا فكرة أن ذكور وإناث الفئران من المحتمل أن تختلف في استراتيجيات الشرب الطوعي بناء على نوع السائل المستهلك في بيئة القفص المنزلي. أبلغ العمل السابق أيضا عن اختلافات بين الجنسين في استراتيجيات الشرب التي تعتمد على نوع السوائل < فئة السوائل = "xref" >40،41 ، على الرغم من أن الاختلافات التي لوحظت في هذه الدراسات لم تقتصر فقط على استهلاك المياه. قد يلعب طول تاريخ الشرب دورا في الاختلافات التي لوحظت بين الدراسات حيث اقتصر اختيار الشرب بزجاجتين على 5 أسابيع في مجموعة البيانات الحالية ، بينما تجاوز 12 أسبوعا في العمل السابق < sup class = "xref" >40 ، < sup class = "xref" >41.

< p class = "jove_content biglegend" fo: keep-together.within-page = "1" >figure-results-1
<فئة قوية = "xfig">الشكل 1: شرب قفص منزلي من زجاجتين. (أ) يمكن للباحثين قياس تناول الإيثانول الطوعي في القفص المنزلي وتفضيله (بالنسبة للماء) باستخدام نهج قياسي يحسب المدخول بناء على التغيير في وزن الزجاجة. (ب) باستخدام LIQ HDR ، وهو نظام منخفض التكلفة للكشف عن لعق القفص المنزلي مصمم للفئران ، يمكن للباحثين الحصول على نفس المقاييس كما هو الحال في إجراء الاختيار القياسي المكون من زجاجتين مع التقاط بنية مجهرية عالية الدقة للشرب خلال فترة التسجيل بأكملها. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم. < p class = "jove_content biglegend" fo: keep-together.within-page = "1" >figure-results-2
<فئة قوية = "xfig">الشكل 2: بناء وحدات استشعار سعوية. (أ) الأجزاء الإلكترونية ومخطط الأسلاك. (ب) المواد اللازمة لبناء ثلاث وحدات استشعار سعوية مطلوبة لبناء نظام LIQ HDR واحد. (ج) كابلات موصل أنثى ذات 2 دبوس لحام للأقفاص # 1-6 للوحة دبوس # 0-11 وتأمين وصلات اللحام بالغراء الساخن. كابلات رمز اللون مع أنابيب الانكماش الحراري الملونة وتسمية كل منها برقم معرف مقياس القروض الفريد. (د) قم بتوصيل اللوحة A ومبدل المستوى 5V إلى 3V بنقطة نهاية اختراق اتصال تفاضليةI 2C مع كبلات ذات 4 سنون (1) ، ولوحة المنزل A واندلال الاتصال في الغلاف المطبوع ثلاثي الأبعاد (2-3). (ه) قم بتغيير عناوين I2C للوحتين B و C عن طريق لحام سلك وصلة مرور من دبوس ADDR إلى دبابيس 3Vo و SDA ، على التوالي. (F) لحام 2 سنون الكبلات الموصل الأنثوية إلى لوحات الاستشعار B و C ، ووضع ملصقات بمعرفات مقياس اللمس المقابلة ، وتوصيل اللوحة B بنقطة منتصف الاتصال واللوحة C بنقطة نهاية مع كبلات 4 سنون. (G) وحدات الاستشعار المنزلية B و C في علبتيهما المطبوعة ثلاثية الأبعاد وسلسلة ديزي جميع الوحدات الثلاث مع كبلات Ethernet. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم. < p class = "jove_content biglegend" fo: keep-together.within-page = "1" >figure-results-3
< فئة قوية = "xfig">الشكل 3: قم ببناء مقياس المسح LIQ HDR. (أ) عرض ثلاثي الأبعاد للمكونات داخل القفص. (ب) مواد لإعداد مقياس لسكومتر واحد بزجاجتين. لاحظ أن نظام LIQ HDR واحد يستوعب 18 مقياس ليكومتر زجاجتين. (ج) قم بتمديد طول كابل الموصل الذكر ذو 2 دبوس بزوج من الأسلاك السوداء والحمراء ورمز اللون مع أنابيب الانكماش الحراري. (د) قم بربط الأسلاك السوداء والحمراء من خلال الفتحات اليسرى (L) واليمنى (R) على حامل الزجاجة (1) وقم بلحام الأطراف بالأشرطة النحاسية (2-3). (ه) قم بلصق الأشرطة النحاسية على الجدران الداخلية لأقواس الشرب (1-2) وتعزيزها بالغراء الساخن (3-4). (و) مرر الكابل عبر واقي الكابل. (ز) قم بتثبيت مشبك الكابل. (ح) قم بتسمية الموصل برقم معرف مقياس اللمس المطابق. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم. < p class = "jove_content biglegend" fo: keep-together.within-page = "1" >figure-results-4
<فئة قوية = "xfig">الشكل 4: تركيب مقياس الليكوت. (أ) استخدم شريطا كهربائيا لعزل القضبان المعدنية حول فتحات الشرب على الجزء العلوي من القفص المعدني. (ب) قم بتثبيت مقياس اللصق ولوحة الأكريليك في الجزء العلوي من القفص بمجموعتين من البراغي والصواميل M5. (ج) قم بتأمين مشبك الكابل في أقصى قضيب خارجي من أعلى قفص السلك. (د) تأكد من استخدام واقي الكابل المناسب (L الأيسر أو اليمين R) لكل قفص. (ه) تأكد من أن ~ 2 سم فقط من شفاطات الزجاجة مكشوفة (1) ، بحيث عندما يتم وضع الزجاجات على القفص (2) ، تمتد أطراف الشابكات فقط إلى ما وراء لوحة الأكريليك ويمكن الوصول إليها من قبل الفئران. (و) يجب أن يتناسب الجزء العلوي من المرشح مع مشبك الكابل دون إزعاج الكبل نفسه. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.

figure-results-5
<فئة قوية = "xfig">الشكل 5: تركيب واستخدام مانع الاحتجاز. (أ) عرض ثلاثي الأبعاد لمانع الشابات. (ب) أجزاء مخصصة مطبوعة ثلاثية الأبعاد لمانع شراب واحد. (ج) قم بتجميع الأجزاء المطبوعة ثلاثية الأبعاد. (د) قم بتثبيت مانع الشرب المجمع على الجزء العلوي من القفص باستخدام برغي M5 + صامولة + غسالة. (ه) أدر القرص في اتجاه عقارب الساعة لمنع الوصول إلى الشابات. (F) أدر القرص عكس اتجاه عقارب الساعة لإزالة الحاصرات من الشفاطات (1) ، وارفع الحاصرات وقم بتدوير 90 درجة (2) ، واستمر في تدوير القرص عكس اتجاه عقارب الساعة حتى تصبح الحاصرات فوق الجزء العلوي من القفص (3-4). الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

figure-results-6
<فئة قوية = "xfig" >الشكل 6: إعداد Vivarium وتشغيل واجهة المستخدم الرسومية. (أ) إعداد الvivarium الموصى به ومخطط الأسلاك. (ب) قم بتركيب كل وحدة استشعار على الرفوف وقم بترتيب كبلات المستشعر وتثبيتها على الرفوف. (ج) قم بتركيب واجهة المتحكم الدقيق على الرفوف وقم بتوصيل العبور المكون من 4 سنون بناقل الحركة من 5 فولت إلى 3 فولت المتصل بوحدة الاستشعار أ. (د) قم بتأمين السلك الأرضي الإضافي بشريط كهربائي. (ه) قم بتوصيل كبلات المستشعر بكابلات مقياس اللمس المقابلة. (F) قم بتوصيل مصدر الطاقة لتشغيل واجهة وحدة التحكم الدقيقة. (ز) الصفحة الرئيسية لواجهة المستخدم الرسومية. (H) انقر فوق الإعدادات لضبط وقت تشغيل / إيقاف تشغيل الأضواء على جدول إضاءة vivarium (1) وانقر فوق إعدادات المستشعر لضبط عتبات اللمس والتحرير للفئران (2). (I) لتسجيل البيانات ، حدد جانب زجاجة EtOH في الصفحة الرئيسية ، انقر فوق ابدأ! لمعايرة المستشعرات (1) ، وبدء التسجيل (2). انقر فوق تحديث لتحديث رقم اللعق المعروض على الشاشة، ثم انقر فوق حفظ وإنهاء لإيقاف التسجيل. (J) انقر فوق إخراج SD في الصفحة الرئيسية لإزالة بطاقة SD ونقل البيانات. انقر فوق تحميل SD بعد إدخال بطاقة SD. (ك) لقطة شاشة لملف بيانات أولي تمثيلي يوضح كيفية حفظ بيانات البنية المجهرية في حاوية دقيقة واحدة بواسطة واجهة المتحكم الدقيق. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

figure-results-7
<فئة قوية = "xfig">الشكل 7: بيانات الشرب التمثيلية المكونة من زجاجتين التي تم التقاطها باستخدام الإجراء القياسي. في نموذج الشرب في القفص المنزلي المكون من زجاجتين للوصول المتقطع ، تتلقى الفئران 20٪ (حجم / حجم) محلول EtOH (برتقالي) و H2O (أزرق) أيام الاثنين والأربعاء والجمعة (MWF) ، وزجاجتين تحتويان على H2O أيام الثلاثاء والخميس وعطلات نهاية الأسبوع. (ب) تكشف مقاييس تناول السوائل اليومية أنه بينما تحافظ الفئران على مستوى ثابت نسبيا من إجمالي تناول السوائل (مل) طوال فترة الدراسة ، (ج) غالبا ما تظهر الفئران تصعيدا في تناول EtOH على مدار جلسات الشرب القليلة الأولى ، وبعد ذلك تستقر مستويات المتناول. (د) ينعكس هذا النمط من التصعيد والصيانة بالمثل في تفضيل EtOH. يمكن للباحثين أيضا التقاط كمية EtOH الشبيهة بنهم (E) إذا تم جمع أوزان الزجاجة بعد أول 30-60 دقيقة من بدء الجلسة. (F) غالبا ما يرتبط هذا بتفضيل كبير ل EtOH على H2O. تمثل أشرطة الخطأ المظللة ± SEM (ن = 32 للذكور و ن = 16 للإناث). الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

< p class = "jove_content biglegend" fo: keep-together.within-page = "1" >figure-results-8
<فئة قوية = "xfig" >الشكل 8: يلتقط LIQ HDR الاستهلاك بدقة بدقة زمنية عالية. يتم تأكيد دقة ودقة نظام LIQ HDR ، جزئيا ، من خلال وجود علاقة إيجابية كبيرة بين عدد اللعقات والتغير في وزن الزجاجة في الأيام التي تتلقى فيها الفئران (A) H2O و EtOH بالإضافة إلى (B) الأيام التي تحتوي فيها كلتا الزجاجتين على H2O. (C) الاختلافات في أنماط الشرب بين H2يمكن تقييم O (الأزرق) و EtOH (البرتقالي) خلال فترة الشرب البالغة 24 ساعة بسهولة عن طريق تجميع متوسط اللعقات في فترات 30 دقيقة. يتوافق الإدخال مع متوسط اللعقات في صناديق مدتها 5 دقائق خلال أول 30 دقيقة من الوصول إلى الزجاجة (مظللة باللون الرمادي) ، وخلال هذه الفترة غالبا ما تظهر الفئران سلوكا كبيرا في التحميل الأمامي. يمكن أيضا فحص الاختلافات بين المجموعات في أنماط الشرب باستخدام نهج مماثل كما يتضح من البنية المجهرية للعق ل (D) EtOH و (E) H2O المصورة لذكور وإناث الفئران عبر فترة 24 ساعة. (F) يمكن أيضا تقييم أنماط الشرب بدقة زمنية عالية خلال فترة اختبار أقصر ، (G) يستمر خلالها LIQ HDR في تتبع المدخول بدقة و (H) التنبؤ بتركيز الإيثانول في الدم (BEC) حتى بالنسبة للمستويات المنخفضة نسبيا من تناول EtOH. تمثل أشرطة الخطأ المظللة ± SEM (ن = 6 لكل جنس). الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

figure-results-9
<فئة قوية = "xfig">الشكل 9: بيانات البنية المجهرية التمثيلية للشرب. يتيح LIQ HDR التقاط مقاييس البنية المجهرية للشرب ، بما في ذلك (أ) عدد اللعقات ، (ب) عدد نوبات الشرب ، و (ج) طول النوبة ، بالإضافة إلى (د) قياس إجمالي كمية المياه المدخول عن طريق تغيير في وزن الزجاجة. (E-H) يمكن الحصول على تدابير مماثلة للإيثانول. يمكن للمقارنات بين المجموعات لهذه المقاييس تحديد أنماط الشرب المميزة ، كما هو الحال في المثال الحالي ، الذي يكشف عن الاختلافات بين الجنسين في استراتيجيات الشرب بناء على الحل المستهلك. يشير الخط الصلب إلى الوسيط ، وتشير الخطوط المنقطة إلى الأرباع (ن = 6 لكل جنس) ؛ اختبار t غير متزاوج ؛ * ص < 0.05. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل التكميلي 1: إعداد واجهة المتحكم الدقيق. (أ) الأجزاء الإلكترونية ومخطط الأسلاك. (ب) المواد اللازمة لبناء واجهة المتحكم الدقيقة المطلوبة لنظام LIQ HDR واحد. (ج) على الجانب الخلفي من درع اللمس السعوي ، أضف وصلة لحام عبر وسادات اللحام الخلفية الخفيفة. (د) على الجانب الخلفي من درع تسجيل البيانات ، قم بقطع أثر لوحة العبور لدبوس CS (1). لحام سلك توصيل من دبوس CS إلى الدبوس # 7 (2). (E) دبابيس رأس اللحام بمسجل البيانات باستخدام درع اللمس كقاعدة. (F) قم بتكديس رأس 2x4 المتبقي على المتحكم الدقيق (1) ، وقم بتكديس مسجل البيانات على وحدة التحكم الدقيقة ، وقم بلحام الرأس في مكانه (2). (G) أدخل بطارية العملة المعدنية في مسجل البيانات (1) ، وقم بتكديس شاشة اللمس على مسجل البيانات ، وأدخل بطاقة SD في مسجل البيانات (2). (ح) لعمل السلك الأرضي الإضافي ، قم بقطع موصل ذكر واحد من سلك العبور ولحام النهاية بسلك صلب النواة مجرد. (I) قم بتوصيل أسلاك العبور ذات 4 سنون والسلك الأرضي الإضافي بالمتحكم الدقيق (1) وقم بتثبيته بالغراء الساخن (2). (ي) ضع واجهة المتحكم الدقيق في الغلاف المطبوع ثلاثي الأبعاد المخصص. الرجاء النقر هنا لتنزيل هذا الملف.

المناقشة

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

يوفر البروتوكول الحالي إرشادات خطوة بخطوة لالتقاط بيانات شرب الإيثانول باستخدام إجراء قفص منزلي لاختيار زجاجتين للوصول المتقطع. يمكن تنفيذ هذه الطريقة بسهولة نسبية وبتكلفة قليلة أو معدومة أو حاجة إلى معدات بحث متخصصة. باستخدام الإجراءات المنصوص عليها هنا لإنشاء وتنفيذ LIQ HDR - وهو نظام للكشف عن اللعق للاستخدام في الفئران - يمكن للباحثين التقاط بيانات البنية المجهرية عالية الدقة للشرب بالإضافة إلى المقاييس القياسية للدخول والتفضيل.

يعد جدول الوصول المتقطع الموصوف في البروتوكول الحالي إجراء مستخدما على نطاق واسع إلى حد كبير لأنه معروف جيدا بتوليد مستويات أعلى من تناول الإيثانول من العديد من الجداول البديلة للوصول إلى الإيثانول. في الواقع ، أظهرت الأبحاث السابقة أن الفئران التي لديها إمكانية الوصول وفقا لجدول زمني متقطع لديها متوسط تناول يومي أعلى من الفئران التي لديها وصول مستمر لمدة 24 ساعة6،7. ومع ذلك ، قد يكون من المرغوب فيه وجود جداول زمنية مختلفة للوصول إلى الإيثانول اعتمادا على سؤال البحث أو معلمات التصميم التجريبي الأخرى. يمكن للباحثين تعديل البروتوكول الحالي بسهولة لاستيعاب جداول زمنية مختلفة (على سبيل المثال ، الوصول المستمر ، والشرب في الظلام ، وما إلى ذلك) ببساطة عن طريق تغيير وقت تشغيل / إيقاف تشغيل الزجاجة وأيام.

على الرغم من أن اختيار الشرب المكون من زجاجتين هو نموذج بسيط نسبيا للتنفيذ ، إلا أنه يمكن أن تنشأ مشكلات من المحتمل أن تعرض جمع البيانات للخطر. لذلك ، من الأهمية بمكان أن يقوم المجربون بفحص البيانات على أساس يومي من أجل تحديد المشكلات المحتملة بسرعة. على وجه الخصوص ، يجب على الباحثين إيلاء اهتمام وثيق للتغييرات الكبيرة جدا أو الصغيرة جدا في أوزان الزجاجة التي قد تشير إلى تسرب أو انسداد الشفاط ، على التوالي. يمكن أن يؤدي اكتشاف علامات هذه المشكلات مبكرا إلى منع استبعاد جميع البيانات من موضوع معين من التحليل. في الواقع ، إذا لاحظ الباحثون تغيرات جذرية (أو عدم وجود تغيير) في وزن الزجاجة على مدار 24 ساعة ، فإن التبديل البسيط إلى زجاجة جديدة يمكن أن يساعد في تأكيد ما إذا كان يجب إزالة زجاجة معينة من الدورة الدموية. لهذه الأسباب ، من الحكمة أن يكون لديك زجاجات وشفعات إضافية في متناول اليد. ومع ذلك ، تجدر الإشارة إلى أن بعض الفئران تظهر بشكل طبيعي مستويات منخفضة جدا من شرب الإيثانول ، على سبيل المثال ، 35. هذا ينطبق بشكل خاص على الفئران من سلالات معينة ، انظر8 للمراجعة. وبالتالي ، لا ينبغي للباحثين أن ينزعجوا إذا كان عدد قليل من في تجربة معينة لديه استهلاك منخفض للإيثانول أو معدوم. وبالمثل ، فإن بعض عرضة للعب مع الزجاجة / الزجاجة بطرق يمكن أن تعزز الانسكاب. على الرغم من ندرتها ، إلا أن الحالات المتكررة للتغيرات العالية في وزن الزجاجة التي لا ترتبط بالاستهلاك قد تتطلب إزالة معين من التجربة.

يوضح بروتوكولنا المفصل خطوة بخطوة سهولة تنفيذ واستخدام نظام LIQ HDR للفئران. يمكن للباحثين الذين ليس لديهم معرفة أو مهارات سابقة في إلكترونيات وبرمجة المتحكمات الدقيقة تكييف هذا النظام بسهولة مع احتياجاتهم التجريبية مع تعديل طفيف أو معدوم. توضح بياناتنا التمثيلية أيضا تطبيقها الناجح لدراسات شرب الأقفاص المنزلية للفئران وقدرتها القوية على التقاط العديد من تدابير البنية المجهرية للشرب بدقة زمنية عالية. يتضمن LIQ HDR العديد من تعديلات التصميم بالنسبة لسابقه الماوس30. تم ذلك ليس فقط كضرورة للتكيف الناجح للاستخدام في الفئران ولكن أيضا لتحسين الوظائف وتجربة المستخدم. يتم نقل المكونات الموجودة في القفص ، بما في ذلك حامل الزجاجة المطبوع ثلاثي الأبعاد ، ومانع الشرب ، والمكونات الإلكترونية ، إلى الجزء العلوي من القفص للحماية من المضغ ، مما قد يؤدي إلى فقدان البيانات بشكل متكرر وكبير ودوران الأجهزة. تساعد إضافة لوحة أكريليك مقطوعة بالليزر على منع تدمير هذه المكونات الضعيفة. بصرف النظر عن لوحة الأكريليك ، وهي نفس مادة قفص الفئران القياسي لصندوق الأحذية ، لا يمكن للحيوان الوصول إلى جميع مكونات LIQ HDR الأخرى من داخل القفص أو لا يمكن الوصول إليها إلا للحظة وجيزة أثناء تغيير الزجاجة. يحد هذا التصميم من احتمالية تدمير مكونات الجهاز والمخاطر على عن طريق تناول المواد غير الغذائية. على عكس الزجاجات المصنوعة حسب الطلب كثيفة العمالة نسبيا المستخدمة في تصميم LIQ HD ، تم تصميم حامل الزجاجات المطبوع ثلاثي الأبعاد من LIQ HDR ليكون متوافقا مع زجاجات شرب القوارض التجارية الجاهزة. يتم تثبيت الزجاجات على الجزء العلوي من القفص ويمكن للفئران الوصول إليها بنفس الطريقة التي يتم بها تطبيق زجاجات الشرب أثناء الرعاية القياسية والتربية. تعد إضافة حاصرات الشرب حلا بسيطا ولكنه فعال يحسن موثوقية النظام ويمنع فقدان البيانات القيمة التي ، في حالة عدم وجود مانع ، يمكن أن تنتج عن الشرب الذي يحدث قبل بدء التقاط البيانات على واجهة Arduino أو تدابير اللعق الخاطئة التي تحدث عندما تتفاعل الفئران مع الرشفات أثناء المعايرة اليومية. في حين أن أقفاص الفئران الأكبر حجما تتطلب توسيع نطاق تصميم الأجهزة الأصلي من حيث الحجم ، فإن استخدام الكابلات الأطول بكثير يمكن أن يؤثر سلبا على حساسية ودقة الاستشعار السعوي بسبب التداخل ، بالإضافة إلى سلامة اتصال I2C بين لوحات الاستشعار المتسلسلة وواجهة Arduino. نحن نتحايل على هذه المشكلة من خلال اعتماد نظام الاتصال التفاضلي I2C لتحقيق نقل إشارة طويل المدى وشبه الضياع عبر كبلات Ethernet. تسمح المواد المستخدمة لمكونات القفص بسهولة التنظيف والتطهير بين الاستخدامات. يمكن تعقيم مقياس الليكومتر ومسحه بمحلول 70٪ EtOH ، بينما يجب توخي الحذر لضمان بقاء المكونات الكهربائية ، مثل الشريط النحاسي الموصل ، سليمة. يمكن غسل المعدات غير الكهربائية التي تكون على اتصال مباشر بالحيوان ، مثل مانع الرشفة ولوحة الأكريليك ، جيدا بالماء الدافئ والصابون.

تتطلب موثوقية وفعالية أي نظام للكشف عن اللعق البناء والتركيب المناسبين بالإضافة إلى الاختبارات المكثفة ومراقبة الأخطاء الدؤوبة واستكشاف الأخطاء وإصلاحها بشكل فعال. يجب تصنيع جميع مكونات DIY وتجميعها بمهارة وعناية. هذا مهم بشكل خاص للخطوات التي تنطوي على اللحام ، والتي قد تتطلب ممارسة للمبتدئين. بغض النظر ، يلزم إجراء اختبار مكثف لجميع مقاييس الليكومتر قبل الاستخدام في التجارب الفعلية. إذا كان لا بد من تعديل النظام من أجل التكيف مع الاحتياجات التجريبية الفردية ، فقد تحتاج إعدادات المستشعر (على سبيل المثال ، عتبات اللمس والتحرير) إلى مزيد من الضبط الدقيق لاكتشاف اللعق بدقة. بالنسبة للمستخدمين لأول مرة ، نقترح اختبار النظام في دراسة تجريبية موجزة وصغيرة باستخدام حل مستساغ للغاية سيولد مستويات عالية من الشرب. يمكن التحقق من اكتشاف اللعق في الوقت الفعلي عن طريق فحص لوحة المستشعر بصريا حيث يومض مؤشر LED كلما تم تسجيل لعق. يجب استخدام الارتباطات القوية والمهمة والمتسقة بين رقم اللعق والتغيير في وزن الزجاجة كمعيار لإعداد الأجهزة والبرامج المناسبة. حتى بعد الانتهاء من الإعداد ، نوصي ببدء التسجيل لتجربة معينة في اليوم الذي تتلقى فيه الفئران زجاجتين تحتويان على الماء لاستكشاف مشكلات المعدات التي قد تكون واضحة في بداية التجربة وإصلاحها. قد يكون من المفيد أيضا اختبار وظيفة مقياس الليكومتر في يوم الماء المرتبط بتغيير القفص لأن هذا يتطلب فصل مقاييس الليكومتر وإعادة توصيلها بالمستشعر. الفشل العشوائي لمقياس الليكومتر الفردي أو المستشعر ، والذي قد يؤدي إلى بيانات خارجية واضحة جدا (على سبيل المثال ، لم يتم اكتشاف أي لعقات أو عدد قليل منها على الرغم من التغيير الكبير في وزن الزجاجة) باستمرار لنفس مقياس الليكومتر ، يدل على وجود مكون (مكونات) معيبة. نوصي بإعداد مكونات إضافية لكل عنصر من عناصر نظام مقياس الترخيص مسبقا لتمكين الاستبدال السهل حسب الضرورة. أخيرا ، لا يمكن المبالغة في التأكيد على أهمية التأكد من أن كبلات المستشعر لا تتداخل أو تنحني بشكل مفرط. يمكن أن يؤدي القيام بذلك إلى حالات عشوائية من ضعف اكتشاف اللعق ، ويتضح من خلال رقم لعق منخفض بشكل غير معقول لتغيير معين في وزن الزجاجة أو فترات لعق كبيرة للغاية (ما يقرب من 60,000 مللي ثانية لصندوق مدته 1 دقيقة) تمتد لدقائق أو ساعات. ومع ذلك ، فإن الخسائر الصغيرة في البيانات أمر لا مفر منه في الدراسات التي تجمع البيانات على مدار 24 ساعة للعديد من عبر عدة أيام باستخدام إما النهج القياسي أو المجهز بمقياس الليكومتر. يمكن للباحثين استبعاد البيانات الخاطئة لجلسات الشرب النادرة عندما يكون من الواضح أن أوزان الزجاجات و / أو اللعق لا تعكس المدخول (على سبيل المثال ، انسداد الشرب ، وخطأ المعايرة ، وما إلى ذلك). في مثل هذه المناسبات ، يمكن استبدال متوسط القيمة لمقياس معين (على سبيل المثال ، المدخول (جم / كجم) ، واللعق ، وما إلى ذلك) عبر فترة الدراسة لهذا الموضوع المعين بالقيمة المفقودة أثناء تحليل البيانات. يمكن أيضا استخدام ANOVA ذات التأثيرات المختلطة كبديل لاستيعاب نقاط البيانات المفقودة.

تتمثل إحدى مزايا نموذج الشرب المكون من زجاجتين في الجانب الطوعي لتناول الإيثانول. يوفر هذا صلاحية ممتازة للوجه ، لا سيما في ضوء النتائج التي تظهر أن الكحول الذي يديره المجرب يمكن أن ينتج عنه تأثيرات مختلفة بشكل كبير على وظائف المخ وسلوكه مقارنة بالكحول الذي يتم إدارته ذاتياطوعا 42. علاوة على ذلك ، تسمح الطبيعة الطوعية للنموذج للباحثين بالتقاط الاختلافات الفردية في المدخول على غرار التباين في تفضيل الكحول وأنماط الشرب التي لوحظت لدى البشر. يمكن أن توفر هذه الاختلافات الفردية فرصة قوية للباحثين لربط الاستهلاك (المدخول و / أو الأنماط) بحجم التأثيرات المرضية التي لوحظت.

ومع ذلك ، يجب مراعاة بعض القيود المفروضة على نموذج شرب القفص المنزلي المكون من زجاجتين. على سبيل المثال ، على الرغم من أن التباين الفردي في تناول الإيثانول يمكن أن يكون مفيدا لبعض التجارب ، إلا أنه قد يكون عيبا في التجارب الأخرى حيث قد يكون من المرغوب فيه وجود مستوى ثابت من التسمم أو التعرض للإيثانول. هذا ينطبق بشكل خاص على التجارب التي تدرس عواقب الاعتماد والانسحاب من التعرض المزمن للإيثانول. الأهم من ذلك ، أن الشرب المكون من زجاجتين لا يوصف بأنه نموذج للاعتماد - حتى في الفئران التي لديها إمكانية الوصول إلى الإيثانول لفترات طويلة من الزمن. وبالتالي ، في حالة عدم وجود أعراض مصاحبة للانسحاب ، يجب على الباحثين توخي الحذر في تفسير عواقب استهلاك الإيثانول لفترات طويلة على أنها آثار الاعتماد و / أو الانسحاب. في الواقع ، من الممكن ، إن لم يكن معقولا ، أن تظهر على الفئران التي تشرب كميات كبيرة نسبيا من الإيثانول أثناء إجراء اختيار الزجاجتين أعراض الانسحاب ولكن الفئران التي تشرب كميات إجمالية أقل في فترة 24 ساعة معينة لا تظهر علامات مماثلة على الاعتماد. يمكن أن تلعب أنماط الشرب أيضا دورا مهما في هذا الاعتبار ، حيث يمكن أن يتعرض حيوانان يشربان نفس الكمية على مدار 24 ساعة من مستويات مختلفة إلى حد كبير من التسمم (أي BEC) اعتمادا على نمط تناول الإيثانول22. يسلط هذا الضوء على فائدة LIQ HDR في إجراء اختيار الزجاجتين حيث يمكنه بسهولة تحديد الفئران التي تستهلك جرعة معينة من الإيثانول بمعدل سريع (أي الابتلاع) مقابل أولئك الذين يستهلكون نفس الجرعة بمعدل أبطأ بكثير (أي رشفة). على الرغم من أنه من المحتمل أن يكون غير مرغوب فيه للدراسات التي تبحث في آثار جرعة خاضعة للرقابة من الإيثانول ، إلا أن الكشف عن التغيرات في أنماط الشرب (على سبيل المثال ، تقليل نوبات الشراهة) بعد تدخل تجريبي معين له قيمة انتقالية كبيرة بالنظر إلى نهج الحد من الضرر الذي يتم اتباعه بشكل متزايد في العيادة. أخيرا ، ليس هناك حاجة إلى جهد حتى تتمكن من الوصول إلى الإيثانول في نماذج الشرب في الأقفاص المنزلية ، بما في ذلك النموذج الموصوف هنا. لذلك ، فإن فائدة هذا النموذج تقتصر على تحليل الشرب وحده ، في حين أن الطرق الفعالة مفضلة في الحالات التي يهتم فيها الباحثون بفحص البحث عن الكحول - وهي سمة مهمة من سمات الدولار الأسترالي.

باختصار ، يوفر البروتوكول الموضح هنا للباحثين جميع المعلومات والموارد اللازمة لقياس تناول الإيثانول في الفئران في بيئة القفص المنزلي. نقدم خيارات للأساليب منخفضة الدقة وعالية الدقة نسبيا التي توفر للباحثين المرونة لاختيار الطريقة الأكثر ملاءمة لاحتياجاتهم البحثية.

الإفصاحات

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

يعلن جميع المؤلفين عدم وجود تضارب في المصالح.

شكر وتقدير

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

يشكر المؤلفون جوزيف بيتوك وكاتي برزيبيز ، دكتوراه على المساعدة الفنية أثناء تطوير LIQ HDR. نشكر أيضا نيكولاس بيترسن وماري دويل ، دكتوراه على العديد من المحادثات المفيدة أثناء تطوير LIQ HDR. تم دعم هذا العمل من قبل المعهد الوطني لتعاطي الكحول وإدمان الكحول في المعاهد الوطنية للصحة (P50 AA022538 و R01 AA029130 إلى EJG).

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
<قوي > مكونات متوفرة تجاريا < قوي ><قوي > الكمية < / قوي >
12 مفتاحا (MPR121)Adafruit19823
زوج من الكابلات ثنائية السن (JST XH 2.5 مم)Adafruit487218
(Qwiic)SparkFunPRT-179121
كابل 4 سنون (100 مم Qwiic)SparkFunPRT-172591
كابل 4 سنون (50 مم Qwiic)SparkFunPRT-172603
5 فولت إلى 3 فولت اندلاعناقل الحركة Adafruit56371
درع يعمل باللمس بالسعة (2.8 بوصة)Adafruit19471
شريط موصل نحاسي (1/4 بوصة)بيانات DigiKey4393-CFT-1 / 4-ND1
درع تسجيلAdafruit11411
مجموعة اندلاع الاتصالات التفاضلية I2C (QwiicBus)SparkFunKIT-172501
شريط كهربائيDigiKey3M156004-ND1
أنابيب الانكماش الحراري (3/16 بوصة بألوان مختلفة)روابط الكابلات والمزيدHS357-S106
طقم أنابيب الانكماش الحراري (4 بوصة أسود)Jameco20959631
بطارية ليثيوم معدنية (3 فولت 12.5 مم)غسالة مسطحة DigiKey1908-CR1220JAUCHSB-ND1
M5Grainger54FN661
M5 عرافة الجوزGrainger6CA721
M5 آلة المسمار (12 مم)Grainger6GU881
M5 آلة برغي (25 مم)Grainger  6GU912
سلك العبور الذكور / الذكورAdafruit19571
لوحة متحكم (Arduino Mega 2560 Rev3)DigiKey1050-1018-ND1
خيوط PETG (فضة 2.85 مم)MatterHackersM-DDH-UZR22
خيوط جيش التحرير الشعبى الصينى (2.85 مم أسود)MatterHackersM-SEW-RUAW2
خيوط جيش التحرير الشعبى الصينى (2.85 مم فضي)MatterHackersM-66P-6CLE1
مزود طاقة (تيار مستمر 9 فولت 1 أمبير)Newegg9SIBPPKJYR59911
بطاقة ذاكرة SD / microSD (8 جيجابايت)Adafruit12941
رؤوس تكديس الدرعAdafruit851
سلك صلب النواة (22AWG أحمر)Adafruit2881
سلك مجدولة (22AWG أسود)Adafruit29761
سلك مجدولة (22AWG أحمر)Adafruit30681
أنبوب شفق غطاء ملتوي مع كرةتصميم بديلTCCN8.5-ST2.5SB38
زجاجة ماء (8 أونصات)تصميم بديلWB8FS38
<قوي > مخصص مكونات مطبوعة ثلاثية الأبعاد < قوي >< قوي > الكمية < / قوي >
مطبوع أسفل علبة اردوينوN / AARDUINO_Bottom.stl1
3D مطبوعة اردوينو حالة أعلىN / AARDUINO_Top.stl1
3D مطبوعة كابل كليب LN / ACLIP_L.stl18
3D مطبوعة كابل كليب الجوزN / ACLIP_Nut.stl18
3D مطبوعة كابل كليب RN / ACLIP_R.stl18
3D مطبوعة lickometer حامل زجاجةN / ALICKOMETER_Bottle Holder.stl19
3D مطبوعة لسكومتر حامي الكابل LN / ALICKOMETER_Cable Protector_L.stl6
3D مطبوعة lickometer كابل حامي RN / ALICKOMETER_Cable Protector_R.stl12
3D مطبوعة حروف مقياس اللمسN / ALICKOMETER_Letters.stl19
3D المطبوعة جبل برغيN / AScrew.stl4
حالة الاستشعار المطبوعة ثلاثية الأبعاد A أسفلN / ASENSOR_A_Bottom.stl1
حالة الاستشعار المطبوعة ثلاثية الأبعاد أعلىN / ASENSOR_A_Top.stl1
حالة الاستشعار المطبوعة ثلاثية الأبعاد B أسفلN / ASENSOR_B_Bottom.stl1
حالة الاستشعار المطبوعة ثلاثية الأبعاد B أعلىN / ASENSOR_B_Top.stl1
حالة الاستشعار المطبوعة ثلاثية الأبعاد C أسفلN / ASENSOR_C_Bottom.stl1
3D المطبوعة حالة الاستشعار C أعلىN / ASENSOR_B_Top.stl1
3D المطبوعة حالة الاستشعار رسائلN / ASENSOR_Letters.stl1
3D المطبوعة مانع الشربN / ASIPPER_Blocker.stl36
3D المطبوعة قاعدة مانع الشربN / ASIPPER_Base.stl18
3D المطبوعة الشرب مانع والعتادN / ASIPPER_Gear.stl18
3D المطبوعة الشرب مانع الجوزN / ASIPPER_Nut.stl18
3D المطبوعة الشرب مانع دودةN / ASIPPER_Worm.stl18
لوحة أكريليك lickometer مقطوعةبالليزر N / ALICKOMETER_Acrylic Panel_Sketch.dxf19
4 سنون 3D جبل

المراجع

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. GBD 2016 Alcohol Collaborators. Alcohol use and burden for 195 countries and territories, 1990-2016: a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2016. Lancet. 392 (10152), 1015-1035 (2018).
  2. Fillmore, K. M., Stockwell, T., Chikritzhs, T., Bostrom, A., Kerr, W. Moderate alcohol use and reduced mortality risk: systematic error in prospective studies and new hypotheses. Annals Epidemiol. 17 (5 Suppl), S16-S23 (2007).
  3. GBD 2020 Alcohol Collaborators. Population-level risks of alcohol consumption by amount, geography, age, sex, and year: a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2020. Lancet. 400 (10347), 185-235 (2020).
  4. Esser, M. B., Sherk, A., Liu, Y., Naimi, T. S. Deaths from excessive alcohol use - United States, 2016-2021. Morbidity Mortality Weekly Rep. 73, 154-161 (2024).
  5. Melendez, R. I. Intermittent (every-other-day) drinking induces rapid escalation of ethanol intake and preference in adolescent and adult C57BL/6J mice. Alcohol Clin Exp Res. 35 (4), 652-658 (2011).
  6. Wise, R. A. Voluntary ethanol intake in rats following exposure to ethanol on various schedules. Psychopharmacologia. 29 (3), 203-210 (1973).
  7. Simms, J. A., et al. Intermittent access to 20% ethanol induces high ethanol consumption in Long-Evans and Wistar rats. Alcohol Clin Exp Res. 32 (10), 1816-1823 (2008).
  8. Carnicella, S., Ron, D., Barak, S. Intermittent ethanol access schedule in rats as a preclinical model of alcohol abuse. Alcohol. 48 (3), 243-252 (2014).
  9. Loi, B., et al. Increase in alcohol intake, reduced flexibility of alcohol drinking, and evidence of signs of alcohol intoxication in Sardinian alcohol-preferring rats exposed to intermittent access to 20% alcohol. Alcohol Clin Exp Res. 34 (12), 2147-2154 (2010).
  10. Rhodes, J. S., Best, K., Belknap, J. K., Finn, D. A., Crabbe, J. C. Evaluation of a simple model of ethanol drinking to intoxication in C57BL/6J mice. Physiol Behavior. 84 (1), 53-63 (2005).
  11. Thiele, T. E., Navarro, M. "Drinking in the dark" (DID) procedures: a model of binge-like ethanol drinking in non-dependent mice. Alcohol. 48 (3), 235-241 (2014).
  12. Rimondini, R., Sommer, W., Heilig, M. A temporal threshold for induction of persistent alcohol preference: behavioral evidence in a rat model of intermittent intoxication. J Studies Alcohol. 64 (4), 445-449 (2003).
  13. Sommer, W. H., et al. Upregulation of voluntary alcohol intake, behavioral sensitivity to stress, and amygdala crhr1 expression following a history of dependence. Biol Psychiatry. 63 (2), 139-145 (2008).
  14. Nentwig, T. B., et al. The lateral habenula is not required for ethanol dependence-induced escalation of drinking. Neuropsychopharmacol. 47 (12), 2123-2131 (2022).
  15. Becker, H. C., Lopez, M. F. Increased ethanol drinking after repeated chronic ethanol exposure and withdrawal experience in C57BL/6 mice. Alcohol Clin Exp Res. 28 (12), 1829-1838 (2004).
  16. Lopez, M. F., Becker, H. C. Effect of pattern and number of chronic ethanol exposures on subsequent voluntary ethanol intake in C57BL/6J mice. Psychopharmacology. 181 (4), 688-696 (2005).
  17. Griffin, W. C., Lopez, M. F., Becker, H. C. Intensity and duration of chronic ethanol exposure is critical for subsequent escalation of voluntary ethanol drinking in mice. Alcohol Clin Exp Res. 33 (11), 1893-1900 (2009).
  18. Hwa, L. S., et al. Persistent escalation of alcohol drinking in C57BL/6J mice with intermittent access to 20% ethanol. Alcohol Clin Exp Res. 35 (11), 1938-1947 (2011).
  19. Vierkant, V., Xie, X., Wang, X., Wang, J. Experimental models of alcohol use disorder and their application for pathophysiological investigations. Curr Prot. 3 (6), e831(2023).
  20. Greenfield, T. K., et al. Risks of alcohol use disorders related to drinking patterns in the U.S. general population. J Studies Alcohol Drugs. 75 (2), 319-327 (2014).
  21. Rehm, J., Greenfield, T. K., Rogers, J. D. Average volume of alcohol consumption, patterns of drinking, and all-cause mortality: results from the US National Alcohol Survey. Am J Epidemiol. 153 (1), 64-71 (2001).
  22. Grant, K. A., et al. Drinking typography established by scheduled induction predicts chronic heavy drinking in a monkey model of ethanol self-administration. Alcohol Clin Exp Res. 32 (10), 1824-1838 (2008).
  23. Nathan, P. E., O'Brien, J. S. An experimental analysis of the behavior of alcoholics and nonalcoholics during prolonged experimental drinking: A necessary precursor of behavior therapy. Behav Ther. 2 (4), 455-476 (1971).
  24. Godynyuk, E., Bluitt, M. N., Tooley, J. R., Kravitz, A. V., Creed, M. C. An open-source, automated home-cage sipper device for monitoring liquid ingestive behavior in rodents. eNeuro. 6 (5), (2019).
  25. Frie, J. A., Khokhar, J. Y. An open source automated two-bottle choice test apparatus for rats. HardwareX. 5, e00061(2019).
  26. Melo, M. C., Alves, P. E., Cecyn, M. N., Eduardo, P. M. C., Abrahao, K. P. Development of eight wireless automated cages system with two lick-o-meters each for rodents. eNeuro. 9 (4), (2022).
  27. Wong, K., et al. Socially integrated polysubstance (SIP) system: An open-source solution for continuous monitoring of polysubstance fluid intake in group housed mice. Addiction Neurosci. , (2023).
  28. Frie, J. A., Khokhar, J. Y. FARESHARE: An open-source apparatus for assessing drinking microstructure in socially housed rats. NPP-Digit Psychiatry Neurosci. 2 (1), 1-7 (2024).
  29. Zhao, Z., et al. INGEsT: An open-source behavioral setup for studying self-motivated ingestive behavior and learned operant behavior. bioRxiv. , (2024).
  30. Petersen, N., Adank, D. N., Raghavan, R., Winder, D. G., Doyle, M. A. LIQ HD (Lick Instance Quantifier Home Cage Device): An open-source tool for recording undisturbed two-bottle drinking behavior in a home cage environment. eNeuro. 10 (4), (2023).
  31. Trujillo, J. L., Roberts, A. J., Gorman, M. R. Circadian timing of ethanol exposure exerts enduring effects on subsequent ad libitum consumption in C57 mice. Alcohol Clin Exp Res. 33 (7), 1286-1293 (2009).
  32. Nentwig, T. B., Margaret Starr, E., Judson Chandler, L., Glover, E. J. Absence of compulsive drinking phenotype in adult male rats exposed to ethanol in a binge-like pattern during adolescence. Alcohol. 79, 93-103 (2019).
  33. Patwell, R., Yang, H., Pandey, S. C., Glover, E. J. An operant ethanol self-administration paradigm that discriminates between appetitive and consummatory behaviors reveals distinct behavioral phenotypes in commonly used rat strains. Neuropharmacology. 201, 108836(2021).
  34. Bito-Onon, J. J., Simms, J. A., Chatterjee, S., Holgate, J., Bartlett, S. E. Varenicline, a partial agonist at neuronal nicotinic acetylcholine receptors, reduces nicotine-induced increases in 20% ethanol operant self-administration in Sprague-Dawley rats. Addict Biol. 16 (3), 440-449 (2011).
  35. Mill, D. J., Bito-Onon, J. J., Simms, J. A., Li, R., Bartlett, S. E. Fischer rats consume 20% ethanol in a long-term intermittent-access two-bottle-choice paradigm. PloS One. 8 (11), e79824(2013).
  36. Carnicella, S., Amamoto, R., Ron, D. Excessive alcohol consumption is blocked by glial cell line-derived neurotrophic factor. Alcohol. 43 (1), 35-43 (2009).
  37. Moore, C. F., Lynch, W. J. Alcohol preferring (P) rats as a model for examining sex differences in alcohol use disorder and its treatment. Pharmacol Biochem Behav. 132, 1-9 (2015).
  38. Pitock, J. R., et al. Presence of distinct operant phenotypes and transient withdrawal-induced escalation of operant ethanol intake in female rats. bioRxiv. , (2024).
  39. Carnicella, S., Yowell, Q. V., Ron, D. Regulation of operant oral ethanol self-administration: a dose-response curve study in rats. Alcohol Clin Exp Res. 35 (1), 116-125 (2011).
  40. De Oliveira Sergio, T., et al. Sex- and estrous-related response patterns for alcohol depend critically on the level of compulsion-like challenge. Prog Neuro-Psychopharmacol Biol Psychiatry. 133, 111008(2024).
  41. Foo, J. C., Skorodumov, I., Spanagel, R., Meinhardt, M. W. Sex- and age-specific effects on the development of addiction and compulsive-like drinking in rats. Biol Sex Diff. 14 (1), 44(2023).
  42. Moolten, M., Kornetsky, C. Oral self-administration of ethanol and not experimenter-administered ethanol facilitates rewarding electrical brain stimulation. Alcohol. 7 (3), 221-225 (1990).

إعادة الطباعة والأذونات

طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه

طلب إذن

الوسوم

Lickometer System

مقالات ذات صلة