مقالة منهجية

التوصيف السلوكي للنوبات الناجمة عن البنتيلينتيترازول: تجاوز مقياس راسين

2.6K مشاهدات

⸱

DOI:

10.3791/68112

⸱

يوليو 8, 2025

 ,  , 
1Brain Institute, Universidade Federal do Rio Grande do Norte - UFRN

في هذه المقالة

ملخص

يقدم البروتوكول طريقة مبتكرة لتحليل وتصور السلوكيات المرتبطة بنتيلين إيترازول بالنوبات التي يسببها البنتيلينيترازول في الفئران. يمتد هذا النهج إلى ما هو أبعد من درجات راسين التقليدية ، مما يوفر تقييما أكثر شمولا للتنوع والديناميكيات الزمنية لسلوكيات ictal.

الملخص

يعد التوصيف السلوكي التفصيلي للنوبات أمرا ضروريا في النماذج الحيوانية للصرع. على الرغم من وجود بروتوكولات مختلفة للحث على النوبات ، إلا أن مقياس راسين يظل الطريقة الأكثر اعتمادا على نطاق واسع لتقديره الكمي. تم تطوير المقياس في البداية لتسجيل التجنيد التدريجي للسلوكيات أثناء الإشعال الكهربائي للهياكل الحوفي ، ومنذ ذلك الحين أصبح المعيار لتصنيف النوبات عبر النماذج ذات المسببات المختلفة.

ومع ذلك ، فإن الفحص الدقيق للسلوك بعد إعطاء البنتيلين تترازول (PTZ) ، وهو نموذج نوبات شائع الاستخدام ، يكشف أن مقياس راسين لا يمكنه التقاط الطيف الكامل للتغيرات السلوكية التي يسببها هذا المضاد GABAergic. بعد حقن PTZ بجرعة عالية تحت الجلد ، تظهر الفئران أولا سلوكيات غير متشنجة مثل نقص التوتر ، وانخفاض التجوال ، والاعتقال السلوكي ، والرعشة. يخلفها سلوكيات ictal ، بما في ذلك التشنجات ، والهزات الرمعية العضلية ، والنوبات الحوفي ، على الرغم من أن هذا الأخير فقط يتم قياسه بواسطة مقياس راسين.

للتغلب على هذه القيود ، يتم استخدام نهج مكرر يجمع بين وضع علامات على الفيديو وتتبع لتمييز التشنجات والرمع العضلي كتعبيرات سلوكية مميزة عن النوبات الحوفية. قد تسهل هذه السلوكيات المبكرة تجنيد الهياكل الحوفية ، مما يؤدي في النهاية إلى نوبات حوفية. هذه الطريقة سهلة التنفيذ وتمكن من إجراء تقييم أكثر شمولا للنوبات الحادة الناجمة عن PTZ. تتجلى فائدته أيضا في بروتوكول إشعال PTZ ، حيث تؤدي الجرعات المنخفضة المتكررة من PTZ إلى تغيرات زمنية في التشنجات والرمع العضلي وشدة النوبات الحوفية. ينطوي هذا النهج على إمكانية تحسين قابلية التكاثر في أبحاث النوبات والصرع.

المقدمة

التوصيف السلوكي للنوبات هو القراءة الأكثر استخداما في دراسات الفيزيولوجيا المرضية للصرع ونشاط النوبات ، ويستخدم على نطاق واسع لفحص الأدوية الجديدة المضادة للنوبات1،2. استخدمت معظم الأعمال المنشورة في السنوات الخمسين الماضية نظام الدرجات التدريجي الذي طوره رونالد جيه راسين لوصف شدة النوبات السلوكية أثناء إشعال اللوزة والحصين3. أظهر مقياس راسين ارتباطا قويا بين السلوك والنشاط الانتيابي الفيزيولوجي الكهربي في الفئران3 والقطط4. يصنف التعبير السلوكي للنوبة إلى خمس مراحل تدريجية: "(1) حركات الفم والوجه ، (2) إيماءة الرأس ، (3) كلونوس الطرف الأمامي ، (4) التربية ، و (5) التربية والسقوط"3. نظرا لبساطته وسهولة استخدامه وتفسيره وسرعة التسجيل وقابليته للتكرار ، يستمر استخدام مقياس راسين في دراسات الصرع والنوبات في النمو حتى في الوقت الحاضر (الشكل 1).

figure-introduction-1
الشكل 1: عدد الاستشهادات السنوية التي تلقتها دراسة راسين عام 1972. لاحظ الزيادة المطردة في عدد الاستشهادات في السنوات الخمسين الماضية. كشف بحث Web of Science الذي تم إجراؤه في 27 نوفمبر 2024 عن 6,040 اقتباسا ، و 91 سجلا لم تحتوي على معلومات في حقل "سنة النشر". الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

ثم تم تطبيق المقياس على النماذج الحيوانية الأخرى للصرع والنوبات ، بما في ذلك تلك التي تستخدم المخدرات للحث على النوبات. استخدمت الأوصاف المبكرة للنوبات الناجمة عن حمض الكاينيك5 وحالة الصرع (SE) 6 ، بالإضافةإلى 7 المحلي وSE8 الناجم عن بيلوكاربين الجهازي ، مقياس راسين لتحديد كل من النوبات المستحثة والتلقائية. ومن المثير للاهتمام أن هذه الأدوية لم تسبب نوبات حوفي فقط ، كما لوحظ في المحفزة كهربائيا ووصفها راسين ، ولكنها أثارت أيضا مجموعة مختلفة من السلوكيات التي تم وصفها بشكل سيئ أو أقل في كثير من الأحيان9.

تم تحديد قيود مقياس راسين لفهم تنوع سلوكيات النوبات في وقت مبكر من قبل الباحثين باستخدام نماذج النوبات التي يقع فيها تركيز النوبات في مناطق دماغية أخرى غير الجهاز الحوفي. على سبيل المثال ، كان Garcia-Cairasco من أوائل من استخدموا الأدوات الأخلاقية لتقييم السلوك في النوبات السمعية10 ، مما كشف عن التعقيد والتقدم الزمني لسلوكيات ictal10،11. في الآونة الأخيرة ، استخدم إيفان سولتيز تحليلا متطورا لعمق الفيديو وترميزا زمنيا مفصلا للكشف عن "بصمات الأصابع السلوكية الخفية" في الفئران المشتعلةكهربائيا 12. بناء على هذه الأساليب ، تم تقديم نظام ترميز جديد هنا للنوبات الحادة الناجمة عن البنتيلين يترازول في الفئران.

يؤدي Pentylenetetrazole (PTZ) إلى نوبات عن طريق تثبيط النقل العصبي GABAergic13 ، مما يؤدي إلى زيادة استثارة الخلايا العصبية والتنشيط المتزامن للخلايا العصبية14،15. بعد جرعة واحدة عالية (40-80 مجم / كجم) من PTZ الجهازية ، تظهر القوارض انخفاضا في الحركة ، وحركات شعيرات غير محددة ، وتشنجات في الجسم بالكامل وهزات رمع عضلي ، والفموية الوجهية ومخلب الرحالة ، والنوبات الحوفي الكاملة16. على عكس نماذج حالة الصرع ، يستمر السلوك غير الطبيعي بعد PTZ لمدة تصل إلى 1 ساعة ويبعد تلقائيا16،17،18. اقترح المؤلفون السابقون نسخة منقحة من مقياس راسين للفئران17 والفئران18. على الرغم من محاولتهم تقديم رؤى جديدة حول تنوع سلوكيات ictal ، إلا أن مقياسهم الجديد يشتمل على مستوى أو مستويين جديدين ، مرتبطين بالجري و / أو القفز في البرية (المستوى 6 ، van Erum et al.18) والتمديد المنشط الذي يؤدي إلى توقف التنفس (المستوى 7 ، van Erum et al.18).

يقدم هذا البروتوكول نهجا جديدا لقياس وتمثيل سلوكيات ictal التي يسببها PTZ ، مع التركيز بشكل خاص على التشنجات والرمع العضلي. هذه السلوكيات هي من بين أكثر السلوكيات انتشارا بعد إعطاء PTZ الجهازي ، ومع ذلك غالبا ما يتم تجاهلها في دراسات النوبات والصرع. وبالتالي ، يعالج هذا النهج فجوة منهجية حرجة من خلال توفير معايير محددة لتحديد التشنجات والرمع العضلي وتمييزها سلوكيا عن النوبات الحوفية. يوضح أن التشنجات والرمع العضلي تظهر ديناميكيات زمنية مميزة بعد كل من إدارات PTZ الفردية والمتكررة. نظام الترميز هذا سهل التنفيذ ، ويدمج المعلمات الجديدة للنشاط غير الطبيعي في المنهجيات الحالية ، ويقدم رؤى جديدة حول آليات توليد النوبات. أخيرا ، تتمتع هذه الاستراتيجية الجديدة بالقدرة على توحيد القياس الكمي لسلوك ICTAL عبر المختبرات ، وتعزيز قابلية التكاثر ، وتوسيع وجهات النظر حول آليات الضبط.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

البروتوكول

تمت الموافقة على جميع الإجراءات التجريبية من قبل اللجنة الأخلاقية المحلية للجامعة الفيدرالية في ريو غراندي دو نورتي (رقم البروتوكول 043/2022 ، رقم الترخيص 307.043/2022). تم استخدام ذكور الفئران C57BL / 6 التي تتراوح أعمارها بين 3 إلى 4 أشهر في هذا البروتوكول ، مع حجم عينة موصى به من 6-10 وفقا لبروتوكولات تحريض PTZالمعمول بها 16.

1. إعداد ساحة المراقبة

  1. استخدم ساحة مربعة أو دائرية بمساحة سطح لا تقل عن 10 × 10 سم وارتفاع جدار 30 سم. تأكد من أن الساحة مضاءة جيدا. إذا لزم الأمر ، استخدم إضاءة الأشعة تحت الحمراء لضمان الحصول على الصور المشبعة (الشكل 2 أ).
  2. ضع كاميرا فيديو واحدة على الأقل فوق الساحة ، مع عرض من أعلى إلى أسفل لأرضية الساحة بأكملها وما لا يقل عن 10 سم من الجدار (لالتقاط سلوك التربية دون اقتصاص رأس الماوس ، الشكل 2 ب).
  3. إذا رغبت في ذلك ، ضع كاميرا فيديو ثانية مع رؤية أمامية للساحة. في هذه الحالة ، تأكد من أن أحد جدران الساحة شفاف.
  4. تأكد من أن درجة الحرارة (21-24 درجة مئوية) والرطوبة (50-70٪) تتطابقان مع ظروف منشأة ، ومراقبتها باستخدام مقياس رطوبة حراري وضبطها حسب الحاجة.
  5. ضع الفراش اللازم لتغطية الجزء السفلي من الساحة وتأكد من أن مرئي من الخلفية. اجعل كريات الماء والطعام متاحة مجانا طوال مدة التجربة.
  6. يفضل أن تبدأ التجارب في بداية مرحلة الضوء (على سبيل المثال ، بين الساعة 7:00 و 10:00 صباحا). حافظ على إضاءة ثابتة في الغرفة التجريبية (900-1,100 لوكس) مع دورة إضاءة / ظلام 12/12 ساعة ، مع إضاءة الأضواء في الساعة 6 صباحا. استخدم مقياس لوكس للتحقق من ظروف الإضاءة القريبة من ساحة التسجيل ، مما يضمن جودة تسجيل فيديو موحدة.
  7. قم بتوصيل الكاميرا بجهاز تسجيل الفيديو للحصول على الفيديو بمعدل 24 إطارا في الثانية على الأقل (fps).

2. تحضير حل PTZ

ملاحظة: يمكن إحداث سلوكيات Ictal (أي التشنجات) بجرعات تبدأ من 40 مجم / كجم. لوحظت النوبات الحوفي عند 60 مجم / كجم وجرعات أعلى. عادة ما تلاحظ النوبات المنشطة المرتبطة بالتوقف التنفسي والوفاة بجرعة 80 مجم / كجم أو أعلى. بالنسبة لبروتوكول الإشعال ، تم استخدام جرعة 40 مجم / كجم.

قد تختلف الجرعة باختلاف سلالات الفئران. يوصى بإجراء تجربة تجريبية لتحديد جرعة PTZ التي تنطبق بشكل أفضل على سؤال البحث.

  1. تطبيق 10 مل/كغ عن طريق الحقن الجهازية للفئران. لذلك ، قم بإذابة مسحوق PTZ في ماء منزوع الأيونات للوصول إلى التركيز النهائي البالغ 4 أو 6 مجم / مل (لجرعات 40 و 60 مجم / كجم ، على التوالي).
    ملاحظة: لتقليل التباين، قم بإعداد حل PTZ واحد للدفعة التجريبية بأكملها.

3. إدارة PTZ

  1. قبل وضع في الساحة ، قم بقياس وزن جسمه باستخدام مقياس.
  2. احسب حجم محلول PTZ اللازم لكل بناء على وزن جسمه.
    ملاحظة: للحصول على جرعة 60 مجم / كجم ووزن جسم 30 جم ، حقن ب 0.3 مل من محلول PTZ 6 مجم / مل.
  3. سجل السلوك لمدة ساعة واحدة على الأقل قبل حقن PTZ.
    ملاحظة: تقلل فترة التعود هذه من التنقل والقلق الناجم عن الجدة ، بينما يمكن استخدامها أيضا لاستخراج نشاط خط الأساس.
  4. يتناول PTZ إما داخل الصفاق (i.p.) أو تحت الجلد (s.c.)15،16. للإدارة SC ، قم بتأمين بيد واحدة ، واضغط برفق على الجلد بين لوحي كتفه (الشكل 2 ج).
  5. باستخدام حقنة سعة 1 مل متصلة بإبرة 26 1/2 جم ، أدخل الإبرة داخل الفضاء تحت الجلد ، بالتوازي مع اتجاه الجسم ، وحقن المحلول ببطء في الفضاء تحت الجلد. قم بإزالة الإبرة برفق عند اكتمال الحقن ، مع إمساك الجلد عند مخرج الإبرة لتجنب انسكاب المحلول بسبب ضغط التجويف (الشكل 2 ج).
    ملاحظة: يجب عدم إعطاء الحقن بسرعة كبيرة ، لأن التراكم السريع للمحلول يمكن أن يؤدي إلى انسكاب من موقع الحقن أو التسرب عند إزالة الإبرة.
  6. قم بتدوين أي تسرب ، لأنه سيؤثر على التعبير عن سلوكيات ictal. ضع في اعتبارك إمكانية الحقن الفوري ل 50 ميكرولتر إضافي من نفس محلول PTZ.
  7. ضع مرة أخرى في الساحة لمدة ساعة واحدة من تسجيل الفيديو المستمر.
  8. بعد ساعة واحدة من حقن PTZ (أو أكثر) ، أوقف التسجيلات وانسخ الملف للمعالجة اللاحقة (تتبع الفيديو والترميز السلوكي).

figure-protocol-1
الشكل 2: الإعداد التجريبي وإجراء الحقن. (أ) تم استخدام أربع ساحات مربعة شفافة مع كاميرات رؤية من أعلى إلى أسفل موضوعة فوق المركز لتسجيل السلوكيات وتتبع مواقع قبل وبعد إدارة PTZ. (ب) لقطة لمقطع فيديو تمثيلي تم الحصول عليه باستخدام الإعداد الموضح في أ. (ج) مثال على الحقن تحت الجلد من PTZ. يتم وضع الإبرة بين لوحي كتف في الفضاء تحت الجلد. (د) التمثيل التخطيطي للحصول على البيانات السلوكية والتحليلات المستخدمة في هذه الدراسة. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

4. الرفق بالحيوان

  1. قم بإزالة والقتل الرحيم إذا استمرت النوبة لأكثر من 5 دقائق لمنع موت الخلايا وتلف أنسجة المخ ، خاصة أثناء بروتوكولات الحقن المتكررة.
  2. راقب وزن يوميا طوال الفترة التجريبية.
  3. راقب الحالة العامة للحيوانات ، بما في ذلك تناول الطعام والحركة والموقف والاستمالة وعلامات الألم أو الضيق.
  4. يجب تطبيق العلاج المضاد للالتهابات (إيبوبروفين، 5 ملغ/كغ) وإدارة الألم حسب الضرورة. توفير الطعام أو الماء التكميلي إذا لزم الأمر.
  5. إزالة إذا ظهرت عليها فقدان الوزن أكثر من 20٪ التي لا يمكن استردادها في غضون يومين من المكملات الفردية أو آفات البشرة أو أي علامات للألم المزمن أو الانزعاج غير المستجيب للعلاج الدوائي.
  6. القتل الرحيم لجميع وفقا للمبادئ الأخلاقية الدولية والمؤسسية.

5. تثبيت البرامج وتكوينها واستخدامها

  1. للتحليل الموصوف في هذه الدراسة ، استخدم MouseLabTrack19 و Solomon Coder. قم بتنزيلها واتبع إجراء التثبيت (انظر الملف التكميلي 1 والملف التكميلي 2).
    ملاحظة: بينما يعمل MouseLabTrack تحت إطار عمل MATLAB ، فإن Solomon Coder هو ملف قابل للتنفيذ لنظام التشغيل Windows. كلا البرنامجين مفتوح المصدر.
  2. انقر فوق Solomon في قائمة ابدأ في Windows أو ابحث عن Solomon Coder وافتح البرنامج.
    1. إذا كان ملف التكوين متاحا (راجع الملف التكميلي 3)، فانتقل إلى ملف | تكوين الحمل. ستقوم الشاشة بتحميل الإعدادات المحددة مسبقا.
    2. في حالة عدم توفر ملف تكوين،
      1. انقر بزر الماوس الأيمن فوق المنطقة المجانية لإنشاء زر جديد. انقر بزر الماوس الأيمن فوق الزر الذي تم إنشاؤه حديثا لفتح شاشة التكوين .
      2. في حقل اسم الزر ، أعد تسمية الزر لتمثيل السلوك المطلوب.
      3. في حقل لون وجه الزر ، حدد لونا.
      4. في حقل الفئات ، أعد تسمية الافتراضي إلى السلوكيات (سيكون هذا هو اسم العمود).
      5. في حقل مفتاح الاختصار ، قم بتعيين مفتاح لوحة مفاتيح لتمييز السلوك أثناء تحليل الفيديو (على سبيل المثال، المفتاح "1").
      6. (اختياري) حدد المربع أعلى مفتاح الاختصار إذا كان الحدث فوريا ، مما يعني أنه سيسجل حدثا واحدا عند الضغط على المفتاح وتحريره. إذا لم يتم تحديده، فسيظل السلوك مسجلا حتى يتم تحرير المفتاح.
    3. لفتح فيديو، انتقل إلى ملف | افتح الفيديو.
    4. اضغط على تشغيل لبدء الفيديو.
    5. عند ملاحظة السلوكيات، انقر فوق زر الماوس الأيسر أو اضغط على مفتاح لوحة المفاتيح المعين لتمييزها.
    6. لحفظ البيانات كملف قيم مفصولة بفواصل (.csv)، انتقل إلى تحليل | حفظ الإخراج باسم. لحفظ ورقة ترميز سليمان (.arch) ، انتقل إلى ملف | حفظ ورقة الترميز.
  3. لفتح وتحميل MouseLabTracker.
    1. افتح MATLAB ، في وحدة التحكم ، واكتب "main ()" واضغط على Enter.
    2. لتحميل الفيديو ، انقر فوق الزر فتح. بعد التحميل ، ستعرض الشاشة المجاورة الفيديو بخلفية خضراء باللون الأبيض.
    3. حدد الفاصل الزمني المراد تحليله في الفيديو. انقر فوق ابدأ لتعيين بداية التحليل. انقر فوق إنهاء لتعيين نهاية التحليل.
      ملاحظة: إذا لم يتم تعيين فاصل زمني، فسيقوم البرنامج بتحليل الفيديو بأكمله.
    4. لتكوين إعدادات التتبع، انتقل إلى علامة التبويب إعدادات التتبع .
      1. حدد كائنات داكنة / خلفية فاتحة للإشارة إلى أن أغمق من الخلفية.
      2. لضبط عدد ، انتقل إلى الموضوعات وقم بتغيير الرقم إلى 1.
      3. لضبط معلمات الكشف، قم بتغيير إعداد معلمة Threshold بحيث تكون قيم نصف القطر بين 30 و40.
      4. حدد لون بالنقر فوق اللون واختيار اللون المناسب.
      5. لتحديد الساحة ، انقر فوق تعريف الساحة ، ثم حدد الزاوية العلوية اليسرى من الساحة ، ثم حدد الزاوية اليمنى السفلية من الساحة.
    5. لبدء عملية التتبع ، انقر فوق تتبع. انتظر حتى يصل شريط التقدم إلى 100٪.
    6. بمجرد اكتمال التتبع ، احفظ ملف إخراج التحليل بالنقر فوق حفظ النتائج.

6. سلوكيات الترميز

  1. أولا، ضع علامة على وقت إدارة PTZ عندما يظهر الماوس مرة أخرى في إطار الفيديو بعد وضعه في ساحة المراقبة. تعمل هذه اللحظة كوقت صفر ، وتعمل كمرجع زمني لجميع السلوكيات الأخرى ، بما في ذلك حسابات زمن الانتقال.
  2. لاحظ التشنجات والرمع العضلي بعد بضع دقائق من حقن PTZ (الشكل 3) ، متبوعا بنوبات حوفي محتملة. التشنجات هي تقلصات قصيرة وعابرة وسريعة للعضلات المحورية ، بما في ذلك ثني الأذن الثنائي ، وتقلص عضلات الظهر ، ورفع الذيل (ذيل ستراوب) ، ونادرا ما تكون استجابة قفزة مذهلة (الشكل 3 أ). تشنجات التعليمات البرمجية كأحداث منفصلة ، وربطها بإطار فيديو واحد بدون مدة.
    ملاحظة: تحديد تنوع ومجموعة أجزاء الجسم المختلفة في التعبير عن التشنجات (انظر قسم النتائج التمثيلية).
  3. لترميز الرمع العضلي ، راقب الأحداث التي تزيد عن 200 مللي ثانية ؛ تتميز برعشة رمعية عضلية مفاجئة وقوية تشمل الرأس والرقبة والكفوف. قد يترافق مع الهزات وفقدان وضعية الجسم (الشكل 3 ب). يشمل التصنيف الفرعي الرمع العضلي المصحوب بالرعشة أو فقدان الموقف الأمامي أو الأيسر أو اليميني. تتراوح المدة عادة من 1 إلى 2 ثانية. نظرا لطولها ، يتطلب الرمع العضلي ترميزا عبر وحدات زمنية متعددة لحدث واحد.
  4. لترميز النوبات الحوفية ، لاحظ الأحداث التي تشبه تلك التي وصفها راسين ويمكن ترميزها باستخدام مقياس راسين. يبدأ عادة بالاعتقال السلوكي أو نوبة التحديق ، تليها الأتمتة الشمية والذوقية ، وحركات الفم والوجه ، والأطراف الأمامية و / أو الرمع العضلي في الرأس ، والتربية مع أو بدون السقوط ، والجري البري أو القفز ، ونوبة منشط مع توقف التنفس. استخدم مقياس راسينالمعدل 18 لتصنيف النوبات الحوفي ، والتي تستمر لأكثر من 10-15 ثانية ويمكن تمييزها عن التشنجات والرمع العضلي.
  5. قم بتضمين فصول سلوكية إضافية بناء على البروتوكول التجريبي ، مما يسمح بفحص أكثر شمولا للسلوكيات.
  6. حدد نهاية جلسة التسجيل في إطار زمني واحد (1 ساعة بعد حقن PTZ). إذا مات بعد نوبة منشط ، فحدد وقت الوفاة بعلامة النهاية.
    ملاحظة: يمكن حفظ ورقة الترميز في أي وقت أثناء عملية التشفير وإعادة فتحها داخل البرنامج حسب الحاجة لاستمرار التشفير أو التعديلات.

figure-protocol-2
الشكل 3: لقطات من سلوكيات ictal التي لوحظت بعد إعطاء PTZ. (أ) هذا مثال تمثيلي لواحدة من أولى التشنجات التي لوحظت بعد حقن PTZ. يتم عرض جميع الإطارات (أخذ العينات 30 إطارا في الثانية). لاحظ أن التشنج يستمر أقل من 200 مللي ثانية ويتحرك في اتجاه الوردي الذيلي. في هذا المثال ، لم يحدث رفع ذيل علني. (ب) مثال تمثيلي للرمع العضلي المرتبط بالميل إلى الأمام. في هذا المثال ، استمر الرمع العضلي لأكثر من 1 ثانية ، حيث حدث استنساخ متعدد للذيل والأطراف الأمامية. (ج) مثال تمثيلي للنوبة الحوفية. قبل مرحلة راسين 1 ، أظهر الفأر رمع عضلي مستمر في الأطراف ، بما في ذلك فقدان وضعية الجسم. يظهر التسلسل جميع المراحل التقليدية الخمس لمقياس راسين التقليدي. في هذه الحالة ، سيحصل الماوس على درجة 5. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

7. تحليل البيانات وتصورها

  1. احسب زمن انتقال الحدوث الأول لكل فئة من فئات السلوك (على سبيل المثال ، التشنج ، الرمع العضلي ، النوبة ، إلخ) عن طريق طرح وقت حقن PTZ من وقته المسجل في ورقة الترميز.
  2. احسب مدة كل رمع عضلي ونوبة ، ثم جمعها للحصول على المدة الإجمالية لكل فئة.
  3. احسب معدل حدوث كل سلوك بقسمة العدد الإجمالي للأحداث على مدة التسجيل.
  4. احسب الفاصل الزمني بين الأحداث لكل سلوك عن طريق إيجاد فارق الوقت بين الأحداث المتتالية.
  5. تحديد الحلقات وفقا للتوزيع الزمني لسلوكيات ictal في كل جلسة تسجيل عند الاقتضاء. احسب المعلمات المذكورة أعلاه لكل حلقة.
    ملاحظة: تؤدي نهاية النوبات إلى فترة قمع ما بعد الوقود ، مما يشير إلى اختتام نوبة لهذا البروتوكول. يمثل ظهور سلوكيات ictal بداية حلقة جديدة.
    ملاحظة: في حالة عدم وجود نوبات ، صنف جلسة التسجيل بناء على التوزيع الزمني للتشنجات والرمع العضلي.
  6. اختبر الحالة الطبيعية باستخدام اختبار شابيرو ويلك لكل مجموعة.
  7. للمقارنات البارامترية بين مجموعات متعددة ، استخدم اختبار تحليل التباين أحادي الاتجاه (ANOVA). بالنسبة للبيانات المقترنة ، استخدم اختبار t مقترن أو ANOVA للمقاييس المتكررة ، اعتمادا على بنية البيانات.
  8. قم بتعيين الدلالة الإحصائية على قيمة p < 0.05. بالإضافة إلى ذلك ، قم بتقريب قيم p أدناه 0.0001 والإبلاغ عنها على أنها <0.0001.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

النتائج

لتقييم استراتيجية الترميز وقدرتها على تفصيل سلوكيات الإيكتال أثناء النوبات التي يسببها PTZ ، تم اختبار ثلاث جرعات من PTZ لأول مرة ولوحظت آثارها على الفئران C57BL / 6 (40 و 60 و 80 مجم / كجم ، N = 7 و 5 و 5 ، على التوالي). كشفت النتائج السلوكية التي لوحظت عبر ثلاث جرعات من PTZ عن اختلافات واضحة تعتمد على الجرعة بعد حقنة واحدة. أظهرت التي عولجت ب 40 مجم / كجم PTZ تشنجات ولكن لم تظهر نوبات حوفي أو رمع عضلي. في المقابل ، عبرت التي عولجت ب 60 و 80 مجم / كجم باستمرار عن التشنجات والرمع العضلي والنوبات الحوفية. كان معدل الوفيات...

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المناقشة

استخدمت هذه الدراسة تصنيفا للسلوكيات بناء على التعبيرات الحركية لتوفير إطار عمل أكثر شمولا لتحليل ديناميكيات النوبات. يتيح هذا النهج القياس الكمي للمعلمات الرئيسية ، بما في ذلك زمن الوصول ومدة وتواتر التشنجات والرمع العضلي والنوبات الحوفية. أظهرت نتائج حقن PTZ الأسبوعية أن التعرض المتكرر يغير بشكل كبير توقيت وتواتر النوبات الحوفي ، مع انخفاض ملحوظ في زمن الوصول إلى التشنجات الأولى والنوبات الحوفي ، إلى جانب زيادة مدة النوبات الحوفية. بالإضافة إلى ذلك ، كشفت الحقن اليومية بجرعة PTZ أقل عن...

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

الإفصاحات

يعلن أصحاب البلاغ عدم وجود تضارب في المصالح.

شكر وتقدير

تم دعم هذا العمل جزئيا من قبل Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq, grants numbers 308110/2020-0 and 316441/2023-6), Fundação de Amparo e Promoção da Ciência, Tecnologia e Inovação do Rio Grande de Norte (FAPERN, grant number 042/2022) و Fundação Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES, grant number #385/2019), و Propesq-UFRN (رقم المنحة PVP18039-2020).

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
0.9٪ محلول كلوريد الصوديومفريسينيوس كابي برازيل المحدودة74مك 3168نظام مغلق للاستخدام عن طريق الوريد; محلول قابل للحقن ، 250 مل.
المقياس التحليليشيمادزوATY224السعة القصوى: 220 جم ، الحد الأدنى للسعة: 10 مجم ، سهولة القراءة: 0.1 ملغ. الرقم التسلسلي: 1311070096
كاميراجورتانجورتان-8816AHDكاميرا IR CCD ، نظام NTSC ، دقة 2.0 ميجابكسل ، عدسة 3.6 مم ، مصدر طاقة تيار مستمر 12 فولت.
عداد لوكس رقميمينيباالامتيازات والرهون البحرية -1011يقيس شدة الضوء بوحدات لوكس.
إبرة تحت الجلدديسكارباك353101الحجم 26.5 جرام.
فئران--ذكر C57BL / 6 الفئران من النوع البري. عمره شهرين إلى ثلاثة أشهر.
بنتايلينيترازولسيجما ألدريتش (ميرك)P6500-25Gمسحوق ، منشط الجهاز العصبي المركزي. تم شراؤها: 25 جرام. التخزين: -25 درجة مئوية.
البرمجيات: MouseLabTracker  جوليانو فيليلا-برنامج مفتوح المصدر ، ورقة مرجعية: DOI: 10.1016 / j.jneumeth.2006.04.005.
الموقع: https://neuro.ufrn.br/softwares/mouselabtracker
البرمجيات: سليمان كودرأندر وأكوت. ق P & eacute; ثالثا-برنامج مفتوح المصدر ، v.19.08.02.
الموقع :  https://solomon.andraspeter.com/
مقياس الرطوبة الحراريهيكاريهونج كونج-T240يقيس درجة الحرارة والرطوبة.

المراجع

  1. Rogawski, M. A., Löscher, W. The neurobiology of antiepileptic drugs. Nat Rev Neurosci. 5 (7), 553-564 (2004).
  2. Löscher, W. Critical review of current animal models of seizures and epilepsy used in the discovery and development of new antiepileptic drugs. Seizure. 20 (5), 359-368 (2011).
  3. Racine, R. J. Modification of seizure activity by electrical stimulation: II. Motor seizure. Electroencephalogr Clin Neurophysiol. 32 (3), 281-294 (1972).
  4. Delgado, J. M. R., Sevillano, M. Evolution of repeated hippocampal seizures in the cat. Electroencephalogr Clin Neurophysiol. 13 (5), 722-733 (1961).
  5. Lothman, E. W., Collins, R. C. Kainic acid induced limbic seizures: metabolic, behavioral, electroencephalographic and neuropathological correlates. Brain Res. 218 (1-2), 299-318 (1981).
  6. Lévesque, M., Avoli, M. The kainic acid model of temporal lobe epilepsy. Neurosci Biobehav Rev. 37 (10 Pt 2), 2887-2899 (2013).
  7. Castro, O. W., et al. Comparative neuroanatomical and temporal characterization of FluoroJade-positive neurodegeneration after status epilepticus induced by systemic and intrahippocampal pilocarpine in Wistar rats. Brain Res. 1374, 43-55 (2011).
  8. Turski, W. A., et al. Limbic seizures produced by pilocarpine in rats: behavioural, electroencephalographic and neuropathological study. Behav Brain Res. 9 (3), 315-335 (1983).
  9. Leite, J. P., Garcia-Cairasco, N., Cavalheiro, E. A. New insights from the use of pilocarpine and kainate models. Epilepsy Res. 50 (1-2), 93-103 (2002).
  10. Garcia-Cairasco, N., et al. New insights into behavioral evaluation of audiogenic seizures. A comparison of two ethological methods. Behav Brain Res. 48 (1), 49-56 (1992).
  11. Garcia-Cairasco, N., Rossetti, F., Oliveira, J. A. C., Furtado, M. deA. Neuroethological study of status epilepticus induced by systemic pilocarpine in Wistar audiogenic rats (WAR strain). Epilepsy Behav. 5 (4), 455-463 (2004).
  12. Gschwind, T., et al. Hidden behavioral fingerprints in epilepsy. Neuron. 111 (9), 1440-1452.e5 (2023).
  13. Macdonald, R. L., Barker, J. L. Specific antagonism of GABA-mediated postsynaptic inhibition in cultured mammalian spinal cord neurons: a common mode of convulsant action. Neurology. 28 (4), 325-330 (1978).
  14. Dhir, A. Pentylenetetrazol (PTZ) kindling model of epilepsy. Curr Protoc Neurosci. 58 (1), 9.37.1-9.37.12 (2012).
  15. Samokhina, E., Samokhin, A. Neuropathological profile of the pentylenetetrazol (PTZ) kindling model. Int J Neurosci. 128 (11), 1086-1096 (2018).
  16. Shimada, T., Yamagata, K. Pentylenetetrazole-induced kindling mouse model. J Vis Exp. (136), e56573(2018).
  17. Lüttjohann, A., Fabene, P. F., Van Luijtelaar, G. A revised Racine's scale for PTZ-induced seizures in rats. Physiol Behav. 98 (5), 579-586 (2009).
  18. Van Erum, J., Van Dam, D., De Deyn, P. P. PTZ-induced seizures in mice require a revised Racine scale. Epilepsy Behav. 95, 51-55 (2019).
  19. Tort, A. B. L., et al. A simple webcam-based approach for the measurement of rodent locomotion and other behavioural parameters. J Neurosci Methods. 157 (1), 91-97 (2006).
  20. Gelinas, J. N., Khodagholy, D., Thesen, T., Devinsky, O., Buzsáki, G. Interictal epileptiform discharges induce hippocampal-cortical coupling in temporal lobe epilepsy. Nat Med. 22 (6), 641-648 (2016).
  21. Nizinska, K., et al. Behavioral characteristics as potential biomarkers of the development and phenotype of epilepsy in a rat model of temporal lobe epilepsy. Sci Rep. 11 (1), 8665(2021).
  22. Monteiro, ÁB., et al. Pentylenetetrazole: A review. Neurochem Int. 180, 105841(2024).
  23. Barker-Haliski, M., Steve White, H. Validated animal models for antiseizure drug (ASD) discovery: Advantages and potential pitfalls in ASD screening. Neuropharmacology. 167, 107750(2020).
  24. Santucci, V., et al. EEG effects of IV infusion of pentylenetetrazol in rats: A model for screening and classifying antiepileptic compounds. Psychopharmacology. 87 (3), 337-343 (1985).
  25. Swinyard, E. A., Brown, W. C., Goodman, L. S. Comparative assays of antiepileptic drugs in mice and rats. J Pharmacol Exp Ther. 106 (3), 319-330 (1952).
  26. Krall, R. L., Penry, J. K., White, B. G., Kupferberg, H. J., Swinyard, E. A. Antiepileptic drug development: II. Anticonvulsant drug screening. Epilepsia. 19 (4), 409-428 (1978).
  27. Kandratavicius, L., et al. Animal models of epilepsy: use and limitations. Neuropsychiatr Dis Treat. 10, 1693-1705 (2014).
  28. McIntyre, D. C., Poulter, M. O., Gilby, K. Kindling: some old and some new. Epilepsy Res. 50 (1-2), 79-92 (2002).
  29. Yuskaitis, C. J., et al. Factors influencing the acute pentylenetetrazole-induced seizure paradigm and a literature review. Ann Clin Transl Neurol. 8 (7), 1388-1397 (2021).
  30. da Silva, L. F., Pereira, P., Elisabetsky, E. A Neuropharmacological analysis of PTZ-induced kindling in mice. Gen Pharmacol. 31 (1), 47-50 (1998).
  31. Copping, N. A., Adhikari, A., Petkova, S. P., Silverman, J. L. Genetic backgrounds have unique seizure response profiles and behavioral outcomes following convulsant administration. Epilepsy Behav. 101, 106547(2019).
  32. Medina, A. E., Manhães, A. C., Schmidt, S. L. Sex differences in sensitivity to seizures elicited by pentylenetetrazol in mice. Pharmacol Biochem Behav. 68 (3), 591-596 (2001).
  33. Pollo, M. L. M., Gimenes, C., Covolan, L. Male rats are more vulnerable to pentylenetetrazole-kindling model but females have more spatial memory-related deficits. Epilepsy Behav. 129, 108632(2022).

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

إعادة الطباعة والأذونات

طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه

طلب إذن

الوسوم

مقالات ذات صلة