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

يصف هذا البروتوكول نموذجا قياسيا لشرب القفص المنزلي المكون من زجاجتين للوصول المتقطع لنمذجة الاستهلاك الطوعي للكحول 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. يعد شرب القفص المنزلي المكون من زجاجتين نموذجا قبل السريري يستخدم على نطاق واسع لدراسة استهلاك الكحول في القوارض.

تتيح الوصول إلى زجاجتي شرب ، واحدة بالماء والأخرى بالإيثانول. يمكن تنفيذه بسهولة لقياس الاستهلاك الطوعي للكحول في التفضيل بدون معدات أو تحليل متخصص. دقة بيانات الشرب التي تم الحصول عليها باستخدام هذا النهج محدودة بعدد المرات التي يقيس فيها الباحث وزن الزجاجة.

وبالتالي ، فإن النهج القياسي غير قادر على التقاط أنماط الشرب ، والتي من المعروف أنها تؤثر على كل من خطر وشدة اضطراب تعاطي الكحول. يعالج بروتوكولنا الحاجة إلى زيادة دقة البيانات في النماذج قبل السريرية من خلال زيادة نموذج الاختيار القياسي المكون من زجاجتين بنظام مقياس لجهاز قياس التردد محلي الصنع منخفض التكلفة. سيتمكن الباحثون من التقاط مقاييس مختلفة للبنية المجهرية للشرب بسهولة والحصول على تقديرات دقيقة لتناول الإيثانول بدقة زمنية عالية.

يوفر هذا البروتوكول للباحثين المرونة لاستخدام الزجاجات القياسية أو جهاز مجهز بمقياس لقياس الشرب اعتمادا على احتياجاتهم التجريبية. الأهم من ذلك ، أن قياس البنية المجهرية للشرب يسمح للباحثين بالتحقيق في الاختلافات الفردية في أنماط الشرب وكيف تتغير أنماط الشرب استجابة للتدخل التجريبي. للبدء ، قم بإزالة قمم المرشح من الأقفاص.

في أيام الاثنين والأربعاء والجمعة ، قم بإزالة زجاجات الثلاثاء والخميس والسبت من قمم القفص. قم بوزن وتسجيل الوزن الأولي للإيثانول وزجاجات المياه لجلسة الشرب اليومية. لبدء الجلسة ، ضع زجاجات الاثنين والأربعاء والجمعة على سطح قفص كل فأر مع توجيه شريط لاصق لأعلى لمنع الجرذ من مضغ ملصقات الزجاجة.

في أيام الثلاثاء والخميس والسبت ، قم بإزالة زجاجات الاثنين والأربعاء والجمعة من كل قفص. قم بوزن كل زجاجة وسجل الوزن النهائي لجلسة الشرب السابقة. ثم قم بقياس وزن جسم كل فأر.

ضع زجاجات المياه الثلاثاء والخميس والسبت على كل قفص مع توجيه الأشرطة لأعلى لمنع الفئران من مضغ ملصقات الزجاجة. لبدء بناء وحدة الاستشعار A ، قم بتغطية كابل موصل أنثى ثنائي السنون بأنبوب أحمر يتقلص الحرارة. أدخل طرفي الأسلاك الحمراء والسوداء للكابل في السن 0 والدبوس 1 على لوحة المستشعر وقم بلحامهما في مكانهما.

وبالمثل ، قم بلحام خمسة كابلات أخرى بأنابيب انكماش حراري ملونة بشكل واضح. لتجميع وحدة الاستشعار A قم بتوصيل لوحة المستشعر A بنقطة نهاية اختراق الاتصال باستخدام كبل رباعي السنون. بعد ذلك ، قم بتوصيل نقطة النهاية بخرج 3 فولت لمبدل المستوى.

وحدة استشعار المنزل A في العلبة المطبوعة ثلاثية الأبعاد وأغلق الجزء العلوي برفق. بعد بناء وحدات الاستشعار B و C بطريقة مماثلة ، قم بتوصيل جميع وحدات الاستشعار الثلاث باستخدام كبلات إيثرنت لإكمال إعداد المستشعر. لإعداد واجهة المتحكم الدقيق ، قم بتكديس مسجل البيانات المعدل على وحدة التحكم الدقيقة.

بعد ذلك ، قم بتكديس شاشة اللمس المعدلة على مسجل البيانات. أدخل بطاقة microSD والمحول في مسجل البيانات. قم بتوصيل أسلاك التوصيل ذات الأربعة سنون وسلك تأريض إضافي في وحدة التحكم الدقيقة.

قم بتخزين واجهة المتحكم الدقيقة المجمعة بالكامل داخل العلبة المطبوعة ثلاثية الأبعاد مع أسلاك العبور ذات الأربعة سنون وسلك التأريض الملولب من خلال الفتحة الموجودة في الأعلى. لتثبيت نظام LIQ HDR في مكونات القفص ، قم بتوصيل مقياس اللصق ولوحة الأكريليك المقطوعة بالليزر بالجزء العلوي من القفص باستخدام مجموعتين من البراغي والصواميل. بعد ذلك ، قم بتثبيت مانع الشرب المجمع على الجزء العلوي من القفص باستخدام مجموعة لولبية ، مما يضمن محاذاة كل من حاصرات الشرب بشكل صحيح مع فتحات الشابة.

لاستخدام نظام LIQ HDR في vivarium ، قم بتركيب كل وحدة استشعار على رفوف الvivarium. قم بترتيب وتأمين جميع كابلات الموصل الأنثوية لمنع التداخل أو الانحناء المفرط. قم بتركيب واجهة المتحكم الدقيق بجوار وحدة الاستشعار A وقم بتوصيل موصلها بناقل الحركة المتصل بوحدة المستشعر A. استخدم الشريط الكهربائي لتأمين السلك الأرضي الإضافي على الرفوف المعدنية.

قم بتوصيل جميع كبلات موصل مقياس اللمس الذكور بشكل آمن بكابلات موصل المستشعر الأنثوية المطابقة. قم بتوصيل مصدر الطاقة لتشغيل واجهة وحدة التحكم الدقيقة. لبدء إجراء اختيار الزجاجتين المجهز بمقياس الليكومتر ، استخدم الشابك لتغطية فتحات الشرب في جميع الأقفاص.

قبل التسجيل ، حدد الجانب التجريبي الصحيح في صفحة واجهة المستخدم الرسومية الرئيسية المقابلة للجانب الذي يحتوي على زجاجة الإيثانول لذلك اليوم. بعد تثبيت جميع زجاجات الاثنين والأربعاء والجمعة ، انقر فوق ابدأ في الصفحة الرئيسية لبدء معايرة المستشعر. بمجرد اكتمال المعايرة ، سيعرض النظام عدد اللعقات التراكمي لكل زجاجة في صفحة التسجيل.

ارفع جميع حاصرات الشرب فوق قمم الأقفاص للسماح للفئران بالوصول إلى الشابات. أعد جميع أسطح الفلتر برفق إلى الأقفاص. انقر فوق تحديث على الشاشة لتحديث عدد اللعقات.

في أيام الثلاثاء والخميس والسبت، اضغط على "حفظ الإنهاء" لإيقاف التسجيل والعودة إلى صفحة واجهة المستخدم الرسومية الرئيسية. لإزالة بطاقة SD لنقل البيانات، انقر فوق إخراج SD. أدخل بطاقة SD في جهاز كمبيوتر. بعد ذلك ، قم بعمل نسخة من ملف بيانات CSV مع تاريخ جلسة التسجيل على الكمبيوتر.

للتحضير لجلسة التسجيل التالية ، أعد إدخال بطاقة SD في الواجهة وانقر فوق تحميل SD. أظهر تناول الإيثانول في الفئران نمطا من التصعيد خلال الأيام الأولى من الوصول إلى الاختيار من زجاجتين ، تليها هضبة. أظهرت العديد من الفئران استهلاكا يشبه الإيثانول الشراهة بعد فترة وجيزة من بداية جلسة الشرب. كان تفضيل الإيثانول أعلى بكثير من الماء أثناء الإفراط في الشرب ، ولكنه غالبا ما ظل أقل من 50٪ عند قياسه على مدار 24 ساعة.

يرتبط العدد التراكمي لللعقات التي اكتشفها نظام LIQ HDR ارتباطا وثيقا بالتغيير في أوزان الزجاجات لكل من زجاجات الإيثانول والمياه على مدار 24 ساعة. استهلكت الفئران المزيد من الإيثانول والماء خلال الدورة المظلمة مقارنة بدورة الضوء ، كما هو موضح في أنماط الشرب المجمعة في فترات مدتها 30 دقيقة. تركز سلوك الشرب الشبيه بنهم في الدقائق الخمس الأولى من جلسة الشرب كما يتضح من تحليل البيانات عالي الدقة.

ترتبط تركيزات الإيثانول في الدم التي تم أخذها بعد 15 دقيقة من بداية الجلسة ارتباطا جيدا بعدد اللعقات المكتشفة ، حتى عند انخفاض مستويات تناول الإيثانول. كشف تحليل البنية المجهرية للشرب عن عدد مماثل من نوبات اللعق واللعق بين ذكور وإناث الفئران المرتبطة بمستوى مماثل من تناول الإيثانول.