Waiting
登录处理中...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Behavior
Click here for the English version

Behavior

مدة الوجبة كمقياس للاستجابات غير الحسية الوجهية في القوارض

Published: January 10, 2014 doi: 10.3791/50745
Automatic Translation
1, 1
1Department of Biomedical Sciences, Texas A&M University Baylor College of Dentistry

Summary

إطالة في مدة وجبة يمثل السلوك غير الحسي الوجهي في القوارض مماثلة لسلوك حراسة البشر مع الألم الأورو-الوجهي. الأكل هو السلوك الذي لا يتطلب أي تدريب أو التلاعب بالحيوانات، ويتطلب المشاركة القشرية، ولا ينافس السلوكيات الأخرى المستحثة تجريبيا، والتمييز بين هذا المقايسة من القياسات البديلة منعكس أو أوبرالي.

Abstract

ويمكن استخدام إطالة في مدة وجبة لقياس زيادة في فرط المسكنات الميكانيكية الأورو-الوجهية وجود أوجه التشابه مع سلوك حراسة البشر مع الألم الأورو-الوجهي. لقياس مدة الوجبة يتم الاحتفاظ باستمرار الفئران غير المقيدة في وحدات التغذية الموهنة الصوت المحوسبة لأيام إلى أسابيع لتسجيل سلوك التغذية. تم تجهيز هذه الغرف الموهنة للصوت بموزعات بيليه الطعام. موزع لديه الحوض الصغير بيليه مع شعاع ضوئي وضعت في الجزء السفلي من الحوض الصغير وعندما القوارض يزيل بيليه من الحوض الصغير المغذية لم يعد يتم حظر هذا شعاع، مما يشير إلى الكمبيوتر لإسقاط بيليه آخر. يسجل الكمبيوتر التاريخ والوقت عندما تم أخذ الكريات من الحوض الصغير ومن هذه البيانات يمكن للمجرب حساب معلمات الوجبة. عند حساب معلمات وجبة تم تعريف وجبة على أساس العمل السابق، وكان تعيين في 10 دقيقة (وبعبارة أخرى عندما لا يأكل الحيوان لمدة 10 دقيقة من شأنها أن تكون نهاية وجبة الحيوان) كما تم تعيين الحد الأدنى لحجم وجبة في 3 الكريات. يمكن بعد ذلك حساب مدة الوجبة ورقم الوجبة وتناول الطعام وحجم الوجبة والفاصل الزمني بين الوجبات من قبل البرنامج لأي فترة زمنية يرغب فيها المشغل. من المعلمات التغذية التي يمكن حسابها مدة وجبة وقد ثبت أن علامة بيولوجية غير باضعة مستمرة من nociception الوجهي في الفئران الذكور والفئران والجرذان الإناث. قياسات مدة الوجبة كمية، ولا تتطلب أي تدريب أو تلاعب حيواني، وتتطلب مشاركة قشرية، ولا تتنافس مع السلوكيات الأخرى المستحثة تجريبيا. هذه العوامل تميز هذا المقايسة من غيرها من الطرق الأوبرال أو منعكس لتسجيل nociception orofacial.

Introduction

وقد استخدمت نماذج حيوانية لدراسة الألم والنسيبات المرتبطة الضرر أو الوجهي أو التهاب1,2, ولكن عدم وجود نماذج الحيوانات المناسبة يؤدي إلى فهم غير مكتمل للآليات. على الرغم من أن النماذج الحالية تساعدنا على فهم مختلف الآليات المشاركة في الألم الوجهي الحاد والمزمن ، هناك نقاط قوة وضعف في هذه النماذج الحيوانية.

تقيس العديد من النماذج الاستجابات السلوكية غير الإدراكية لفترات قصيرة. الاستمالة الوجه هو استجابة سلوكية معروفة بعد انقباض أعصاب الوجه3. دراسات أخرى قياس فرك الوجه مع السبق ipsilateral أو hindpaw، فضلا عن، جفل الرأس بعد إعطاء حقن الفورمالين في المفصل الإيقاعي (TMJ) أوالشفة 4-7. الكمون انسحاب الرأس هو نموذج آخر لقياس السلوك nociceptive حيث يتم استخدام تعديل الذيل نفض الغبار متر مسكن لكمية استجابة nociceptive(أي سحب الرأس) بعد تطبيق الحرارة على لوحة vibrissae حلق من الفئران8. كما تم تسجيل نشاط العضلات Digastric ومدلكة باعتبارها ارتباط الألم بعد حقن الغلوتامات في TMJ9. وقد قامت دراسة أخرى بقياس التغيرات في معلمات النوم لتقييم الاستجابات اللاسيبية في الفئران الذكور والإناث مع TMJ ملتهبة ، وشملت هذه المعلمات الكمون النوم ، وحركة العين السريعة (REM) ، والنسبة المئوية للنوم غير REM ، والنسبة المئوية للنوم REM10. تستخدم معظم النماذج الحيوانية التي تقيس الاستجابات السلوكية غير الإدراكية إطارا زمنيا قصيرا ، أي دقائق إلى ساعات يوميامن 11 إلى 14. وبالإضافة إلى ذلك، فإن معظم النماذج الحيوانية اختبار يحدث خلال مرحلة الضوء وفي ليلي، مثل الفئران، وهذا يمكن أن يسبب الإجهاد الذي يمكن أن يربك النتائج nociceptive15-18. تقيس المقايسات المذكورة أعلاه الاستجابة غير الحسية في ظروف مختلفة أوموالف ولكن لمدة قصيرة وبالتالي لا يمكن استخدامها إلا لدراسة الاضطرابات الحادة. وقد استخدم تقييم بديل تعبير الوجه كمقياس nociception لمدة معتدلة، ولكن هذه المنهجية يمكن أن تكون ذاتية19.

لتقييم nociception أو الوجهي المستمر المزمن استخدم البعض تطبيق خيوط فون فراي على سطح الجلد لتقييم الحساسية الميكانيكية للحيوانات التي تتعرض لانتقباض الأعصاب أو التهاب المفصل الفكي المفصليالفكي 3,20. ليفرمان وآخرون 2009 قياس استجابات الانسحاب باستخدام monofilaments متدرج بعد حقن CFA في العضلات مدلكة من الفئران 21,22. يامازاكي وآخرون 2008 حقن TMJ مع CFA ومن ثم على مدى 14 يوما كميا السلوكيات nociceptive إلى التحفيز الميكانيكية أو الحرارة أو البرد المطبقة على منطقة TMJ. لسوء الحظ، تنطوي هذه المقايسات السلوكية غير الإدراكية على ضبط النفس الحيواني، والتي تنتج هرمونات الإجهاد أو التعلم أو السلوكيات البديلة التي قد تتداخل مع النتائج المقاسة.

نماذج لقياس nociception في الأسنان الاستفادة من الفك فتح منعكس ولكن هذه الطريقة يمكن أن تكون غير موثوق بها23 أو غير دقيق24. وقد استخدم النشاط الكهربائي لقياس nociception الأسنان25، ولكن هذه الطريقة تتطلب عادة أن يكون الحيوان فاقد الوعي ، على الرغم من أن في دراسة واحدة nociception الأسنان تم التحقيق في الفئران تتحرك بحرية26. في عام 2008 ، درس خان العلاقة بين nociception الأسنان ووظيفة المصطكي باستخدام مقياس سلالة حساسة27 ولكن هذا النموذج مدة لدغة يتطلب كبح جماح الحيوان من النشاط العادي 28. قوة لدغة هو مقياس موثوق به من آلام الأسنان في البشر ولكن لأن الفئران تتطلب التدريب و / أو ضبط النفس لقياس قوة لدغة يتم إدخال مصدر للإجهاد التي يمكن أن تنتج نتائج ذات أهمية فسيولوجية مشكوك فيها29-31

يمكن التغلب على بعض القيود المفروضة على ضبط النفس والإجهاد باستخدام تصميم أوبراتي لتقييم السلوكيات غير الإدراكية. نموذج واحد أوبرانت يستخدم تجنب درجة حرارة غير مريحة لتقييم وتوصيف nociception أورواسيال32-35. ويستند هذا النموذج مكافأة الصراع على مكافأة من الحليب المحلاة لحث القوارض لوضع وجهها طوعا ضد مسبار حراري ساخنة أو تبريد34,36. ومع ذلك ، يتطلب الاختبار تدريب الحيوانات ، ولكن قوة المقايسة هي أن البيانات يتم جمعها بطريقة آلية.

لا يزال نموذج حيواني آخر يستخدم خلل القضم الناجم عن nociception كمؤشر nociception الوجهي37. ومع ذلك ، يقتصر القوارض على أنبوب وهروبه الوحيد هو القضم من خلال الوتد للخروج. ميزة هذا النموذج هو أنه يقيس وظيفة الفك بعد إصابة الفك الحادة أو المزمنة في الفئران. ومع ذلك ، فإن القوارض محصورة ، مما يضيف سلوكا منافسا بديلا محيرا ، أي الهروب ، والذي سيكون مرهقا وبالتالي يمكن أن يؤثر على نتائج فحص nociception.

وقد استخدمت مدة وجبة لقياس nociception في الحيوانات مع التهاب المفاصل TMJ38-41، التعرض لب الأسنان42، وتلف العضلات43. أكل القوارض الذي عانى من nociception الوجهي ببطء أكثر بعد أن بدأ الحيوان وجبة. المرضى الذين يعانون من آلام TMJ أيضا يستغرق وقتا أطول لمضغ طعامهم وطول دورة يقصر عندما يقلل من الألم TMJ44-46. من المتوقع أن يكون إطالة مدة الوجبة عندما يكون ألم TMJ موجودا "سلوكا حارسا" ، يعرف من الناحية التشغيلية بأنه سلوك غير متقبل47.

يقيس مدة الوجبة nociception TMJ باستخدام طريقة غير باضعة لمدة تصل إلى 19 يوما في الفئران الذكور والإناث و 6 أيام (أطول فترة اختبار) في الفئران الذكور ويمكن وصفها بأنها علامة بيولوجية nociception38-41. ودعما لفترة الوجبة تلك التي تقيس الاستجابات غير الحسية ، يمكن تقليل nociception عن طريق التدخل الدوائي مما يؤدي إلى عودة مدة وجبة الحيوان إلى وضعها الطبيعي384041. وقد تأكد ذلك أيضا عندما دمرت الخلايا العصبية nociceptive باستخدام capsaicin; بعد تدمير الأعصاب لم يتم زيادة مدة وجبة الحيوانات بعد حقن CFA في TMJ 40.

وفيما يلي البروتوكول حول كيفية الحصول على بيانات مدة الوجبة وتحليلها إحصائيا.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

في هذا النموذج أعطيت الفئران أو الفئران الغذاء والماء الإعلانية libitum. وافقت جامعة تكساس A &؛ M بايلور كلية طب الأسنان المؤسسية رعاية الحيوان واستخدام اللجنة جميع البروتوكولات التجريبية. وترد أدناه إعدادات محددة في مائل وتستخدم خصيصا لنموذج التهاب المفاصل TMJ الفئران. الفئران يمكن أيضا أن تستخدم في هذا النموذج، ويمكن استخدام آلام الأسنان البديلة ونماذج الحيوانات الألم الأورو-الوجهي myogenic وكذلك42,43.

1. إعدادات البرامج

  1. تحميل برنامج مراقبة الحيوان لوحدات التغذية على الكمبيوتر.
  2. يتم الآن فتح برنامج مراقبة الحيوانات من خلال النقر على الرمز وتحت اختيار قائمة الملفات اختر خيار السحب "التكوين".
  3. في إطار "تكوين مراقبة الحيوان" إلغاء تحديد مربع بعنوان "بيليه تسليم الإدخال" (الشكل 1A).
    ملاحظة: عادة ما يتم تحديد هذا المربع في المصنع بشكل افتراضي. إلغاء تحديد هذا الخيار. وبمجرد أن يقوم المحقق بإلغاء تحديد هذا الخيار، يتم تسجيل النتائج عن طريق إزالة بيليه من الحوض الصغير بدلا من الاستغناء عن بيليه.
    ملاحظة: عند تحديد مربع "تسمية الملفات التلقائية" سيقوم البرنامج تلقائيا بتسمية الملفات(الشكل 1A). يتم عادة تحديد هذا المربع في المصنع بشكل افتراضي.
  4. قم بتعيين أضواء المؤقت لتشغيلها في الساعة 6:00 صباحا (6:00 صباحا) وإيقاف تشغيلها في الساعة 20:00 (8:00 مساء).
    ملاحظة: تم تعديل الأجهزة لوحدات مغذيات بحيث لا يتم التحكم في الأضواء داخل المربعات من قبل البرنامج ولكن يتم السلكية بدلا من ذلك إلى جهاز توقيت 24 ساعة معزولة. وهكذا، فإن "ضوء البيت" المشار إليه على برنامج التكوين لم يكن يعمل في هذه الأمثلة.
  5. حدد القائمة المنسدلة للتحرير واختر التجربة. تظهر نافذة بعنوان "مربع 01 -" (الشكل 1B).
  6. إدخال اسم الملف الذي سيتم حفظ البيانات ضمن هذه النافذة.
    ملاحظة: إذا لم يتم إدخال أي اسم ملف، سيتم تسمية ملفات البيانات تلقائيا بواسطة البرنامج. يمكن إضافة تفاصيل التجربة في هذه النافذة وحفظها مع ملفات البيانات. كما يمكن حفظ المعلومات الموجودة في النافذة واستخدامها للتجارب اللاحقة.
  7. أدخل رقما أكبر من إجمالي وقت التجربة في مربع الإدخال المعنون "طول التجربة (أيام):".
    ملاحظة: سيضمن هذا البرنامج حفظ البيانات حتى تكتمل التجربة ، يمكن أن يكون هناك خطأ في تحديد هذه القيمة قصيرة جدا ، مما سيوقف البرنامج من تسجيل البيانات على الرغم من أن الحيوانات لا تزال في وحدات التغذية.
  8. أدخل 24 في مربع الدخول بعنوان "عدد الساعات في يوم واحد".
    ملاحظة: يمكن تعديل الطول وفقا لمواصفات المجرب.
  9. أدخل 10 في المربع المعنون "معايير نهاية فترة الوجبة (دقيقة):"
    ملاحظة: بالنسبة للفئران تم تعريف الوجبة باستخدام معيار نهاية الوجبة لمدة 10 دقائق استنادا إلى الدراسات السابقة48 (أي تم وضع وجبة بين قوسين قبل وبعد فترة 10 دقائق من عدم أخذ الكريات) وتم تحديد الحد الأدنى لحجم الوجبة بثلاث حبيبات لكل وجبة في حزمة البرامج هذه.
  10. أدخل 45 في المربع بعنوان "بيليه الحجم (ملغ)". إذا أراد فرد استخدام الفئران إدخال 20 داخل هذه النافذة.
  11. للفئران إضافة 45 ملغ الكريات تشاو القوارض إلى النطاط موزع المغذية.
    ملاحظة: للفئران إضافة 20 ملغ القوارض تشاو الكريات إلى النطاط تشاو.
  12. في قسم "المرحلة" من إطار التجربة أدخل مصطلح يوم في حقل "الاسم" وفي الحقل "# الساعات" نوع 24 (الشكل 1B).
    ملاحظة: أسفل قسم "المرحلة" هناك حقلان كبيرانمفتوحان. سيتم ملء الحقل المفتوح الكبير الأول بالنص الذي تم إدخاله في الحقلين السابقين "المرحلة" و"الاسم".
  13. سيكون الحقل المفتوح الكبير التالي عنوان "مرحلة اليوم" أدخل في الحقل بعنوان "اسم" كلمة ضوء وأدخل في الحقل بعنوان "في المئة" الرقم 60.
    ملاحظة: سيؤدي هذا النص المدخل إلى ملء الحقل الكبير أدناه.
  14. أدخل التالي في الحقل المعنون "اسم" كلمة الظلام وأدخل في الحقل المعنون "في المئة" رقم 40. ملاحظة: مع هذه الإدخالات 60٪ من اليوم سوف يعزى إلى مرحلة الضوء و 40٪ سوف يعزى إلى المرحلة المظلمة. عندما يقوم البرنامج بحساب أنماط الوجبة سيتم استخدام هذه المعلومات. هذه الإعدادات نموذجية لركوب الدراجات الحيوانات الإناث التي يتم الاحتفاظ بها على 14:10 دورة خفيفة / مظلمة.
  15. حدد الزر "تعيين كافة المربعات مثل هذا". حفظ هذه المعلومات ثم اضغط موافق.
  16. تظهر شاشة "مربعات البدء"، حدد مغذيات لتنشيط وضرب موافق (الشكل 1C).
  17. بعد ذلك سوف تظهر نوافذ "مراقبة الحيوان وقت التشغيل" مع بيانات نمط الوجبة(الشكل 1D).
    ملاحظة: رصد وتسجيل "# من الكريات الاستغناء" من هذه النافذة لتحديد الصحة الحالية للجرذ. فأر ذكر صحي يزن حوالي 300 غرام سوف يأكل عادة ما بين 300-800 45 ملغ الكريات يوميا.
  18. يتم إنشاء الملفات يوميا وحفظها تلقائيا التي تحتوي على . تمديد CSV. افتح هذه الملفات لاسترداد بيانات نمط الوجبة مثل تناول الطعام أو رقم الوجبة أو مدة الوجبة أو حجم الوجبة أو الفاصل الزمني. يمكن حساب الفترات الزمنية لأنماط الوجبات هذه طوال اليوم أو لمرحلة من اليوم مثل مرحلة الظلام والضوء. كما ذكر أعلاه، الإعدادات هي لدورة ضوء / الظلام 14:10. يتم تسجيل البيانات الخام من عندما تمت إزالة كل بيليه من الحوض الصغير أيضا كما الخام . ملف CSV.
    ملاحظة: في الإصدارات القديمة من البرنامج لا يتم استخدام الحد الأدنى لحجم الوجبة من 3 الكريات في الحسابات لتوليد . ملف CSV.  علاوة على ذلك، للحصول على متوسط مدة الوجبة باستخدام البرنامج الأقدم، يجب طرح 10 دقائق من القيم الموجودة في عمود متوسط مدة الوجبة في . ملف CSV.
    عندما يقوم بتشغيل البرنامج يمكن للمشغل تحديد خيار القائمة المنسدلة للملف يدويا واختيار "حفظ البيانات الأولية" يوميا. وهذا سيوفر البيانات الخام لفترة 24 ساعة بدلا من التجربة بأكملها. يمكن معالجة هذه البيانات الأولية بواسطة برامج بديلة وفقا لتقدير المستخدم.
    ملاحظة: في النتائج المعروضة استخدمنا برامج بديلة لتضمين الحد الأدنى لحجم الوجبة من 3 الكريات.

2. فحص مدة الوجبة

  1. ضع الفئران الفردية في الغرف المخففة للصوت المجهزة بمغذيات بيليه تنشيط الكمبيوتر الضوئي.
    ملاحظة: في وحدات التغذية هذه، توجد زجاجات مياه متدرج ومقالي نفايات توضع فيها ورقة ماصة سميكة. في موزع التغذية النطاط 45 ملغ القوارض تشو الكريات يمكن أن تضاف للفئران أو 20 ملغ القوارض تشاو الكريات يمكن أن تضاف للفئران. يتم الاستغناء عن الكريات تشاو في حوض التغذية على شكل حرف V وفي الجزء السفلي من هذا الحوض الصغير هو شعاع ضوئي. سيتم الكشف عن بيليه الاستغناء في الحوض الصغير عن طريق كسر هذا شعاع ضوئي. مرة واحدة الفئران يزيل هذه بيليه من الحوض الصغير المغذية يتم استعادة شعاع ضوئي وهذا يشير إلى الكمبيوتر لإسقاط بيليه آخر. استعادة شعاع ضوئي يؤدي أيضا الكمبيوتر لتسجيل التاريخ والوقت ويحافظ على حصيلة تشغيل الكريات الاستغناء عنها. ثم يتم تحليل هذا العدد من الكريات لتحديد تناول الطعام، وعدد الوجبات، ومدة الوجبة، وحجم الوجبة، أو الفاصل الزمني بين الوجبات خلال أي جزء من اليوم باستخدام برنامج Med Assoc. Inc. مرة أخرى الخام . يمكن تحليل ملف بيانات CSV بواسطة برنامج خارجي39,40,49-51.
  2. سجل العدد الإجمالي للكريات التي تؤكل، وكمية المياه المستهلكة ووزن الحيوانات لتمييز الصحة العامة للفئران أثناء التجارب.
  3. شطف زجاجات المياه وملء مع المياه العذبة يوميا وإضافة الطعام إلى النطاط المغذية عند الحاجة.
  4. تفريغ النفايات عموم والورق ماصة سميكة تحت القفص يوميا وتفجير الغبار من نقل جزء من المغذية يوميا باستخدام الهواء الضغط العالي.
    ملاحظة: معدات الحماية الشخصية(مثل العباءات والقفازات والأقنعة والأقنعة) مطلوبة.
  5. إزالة الأرضيات ومقالي النفايات وزجاجات المياه بعد الانتهاء من التجربة وغسل هذه المكونات. أيضا، إزالة الالكترونيات التغذية من غسل caging باليد أو في غسالة صحون.

3. تحريض التهاب المفاصل TMJ

  1. ضع الحيوانات في المغذيات قبل 4 أيام على الأقل من التجريب.
    ملاحظة: سيتم الإبلاغ عن هذه البيانات كأيام مسبقة للحصول على سلوك تغذية أساسي. ثم تتم إزالة الحيوانات من وحدة التغذية للعلاج. وكان نوع واحد من العلاج للحث على TMJ التهاب المفاصل. لهذا النموذج يتم حقن الفئران مع المساعد فروند كاملة (CFA) في 08:00(أي بداية المرحلة الخفيفة) بعد تخدير الفئران مع isoflurane (5٪ تدفق).
  2. حقن 250 ملغ من CFA في 50 L ثنائيا في الفضاء المحيطي لكل TMJ.
    ملاحظة: في المثال (الشكل 2) 250 تم حقن ملغ من CFA في 50 L في كل TMJ, ولكن جرعات منخفضة مثل 10 ملغ في أحجام صغيرة مثل 15 ميكرولتر فعالة على مدى فترات أقصر من الزمن52.
  3. حقن الفئران التحكم TMJ مع 50 لتر من 0.9٪ المالحة. ملاحظة: كانت جميع الحيوانات متنقلة في غضون 5 دقائق أو أقل بعد تحريض التخدير. في حالة إعطاء جرعة أصغر من CFA في حجم أقل ، ستتلقى فئران التحكم نفس الحجم من المالحة.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

مدة الوجبة هي ارتباط سلوكي للألم الأورو-اجتماعي وقد تم تطبيق قياسات مدة الوجبة على الحيوانات المصابة بالتهاب المفاصل TMJ(الشكل 2)وتسوس الأسنان(الشكل 3). في تجربة واحدة, الفئران كان التهاب المفاصل TMJ بعد إعطاء جرعة عالية 250 ملغ من CFA وهذا العلاج تسبب في زيادة كبيرة في مدة وجبة لمدة 19 يوما (الشكل 2). أنتجت جرعة أقل من CFA (10 ملغ) حقن في كل مشترك TMJ زيادة أقل في مدة الوجبة لمدة 2-3 أيام فقط52 مما يشير إلى استجابة الجرعة لإدارة CFA باستخدام هذا المقايسة مدة وجبة. مدة الوجبة قياس الاستجابات غير الإدراكية في المنطقة الأورو-اجتماعية ولكن لم يكشف عن استجابة من التهاب المفاصل داخل الركبة (الشكل 2).

وفي تجربة ثانية، اكتشفت مدة الوجبة أيضا استجابات غير متقبلة لدى الفئران التي تتعرض لللب(الشكل 3). أدى التعرض اللب في تسوس الأسنان وكان نموذجا لآلام الأسنان في البشر42. أنماط التغذية الأخرى، مثل تناول الطعام، وعدد الوجبات، وحجم الوجبة، لا تتغير إلى حد كبير ولا لفترة طويلة مثل مدة الوجبة مما يشير إلى أن أنماط الوجبات الأخرى هذه ليست مقياسا حساسا للاستجابة غير الحسية مثل مدة الوجبة39. كما يزيد مدة وجبة بشكل ملحوظ هناك عادة اتجاهات غير ملحوظة في عدد وجبة وحجم وجبة التي تؤدي إلى تناول الطعام يجري بالقرب من المعتاد بحيث وزن الجسم من الحيوان المعالج يساوي أن من الحيوانات وهمية أو السيطرة.

من البيانات في الشكل 1 والبيانات السابقة المتوسط والانحراف المعياري38-42 لحساب فرق كبير بين مجموعات العلاج من 2 دقيقة على الأقل مع قوة 80٪ (باستخدام ANOVA) سيتطلب حوالي 9 / مجموعة العلاج.

Figure 1
الشكل 1 - الأرقام 1- الأرقام 1 لقطات الشاشة من برنامج مراقبة الحيوان. لوحة 1A هو إطار تكوين مراقبة الحيوان. لوحة 1B هو الإطار الذي يظهر عند تحديد القائمة المنسدلة تحرير ويتم اختيار التجربة من هذه القائمة. لوحة 1C هو الإطار الذي يسمح لتفعيل انتقائي للوحدات المغذية معينة. لوحة 1D هو النافذة التالية التي تظهر وعنوانها مراقبة الحيوان. تعرض هذه النافذة حساب الوقت الحقيقي لمعلمات الوجبات لوحدات التغذية النشطة. انقر هنا لعرض صورة أكبر.

Figure 2
الشكل 2 - الأرقام 2- الأرقام التي تم تم إطالة مدة الوجبة بشكل كبير لمدة 19 يوما في الفئران الذكور مع المفاصل الصدغية التهاب المفاصل (TMJ). لمجموعة مراقبة سبراغ داولي أعطيت الفئران حقنة من 50 L المالحة في كل TMJ (SALINE / TMJ، ن = 13). في المجموعة التجريبية 250 غرام من المساعد فروند كاملة (CFA) تم حقنها في TMJ (CFA / TMJ، ن = 14) أو الركبة (الركبة / CFA، ن = 7). تم حساب بيانات مدة الوجبة ليوم واحد قبل الحقن (0) ولأيام 1-21 (1، 2، 3، إلخ)بعد حقن المفصل الفكي أو الركبة. تم فحص كل مفصل عن طريق تشريح بعد الاختبار السلوكي للتحقق من موقع الحقن. يتم إعطاء القيم كوسيلة ± SEM. ANOVA ثنائي الاتجاه مع تدابير متكررة لها علاج متغيرات مستقلة (المالحة وCFA) والوقت ومدة الوجبة المتغيرة التابعة استخدمت في هذه الدراسات. ولوحظ تأثير رئيسي كبير لعلاج CFA، F(2، 31)=4.7، p<0.05. تم تحليل البيانات بشكل أكبر باستخدام اختبار دنكان اللاحق. بالنسبة ل = p<0.05 تم إجراء مقارنة بين مجموعة SALINE/TMJ ومجموعة CFA/TMJ. بالنسبة ل b = p<0.05 تم إجراء مقارنة بين مجموعة CFA/TMJ ومجموعة CFA/KNEE.

Figure 3
الشكل 3 - الأرقام 3- الأرقام التي يمكن أن تم الكشف عن ست أضراس الفك العلوي من الفئران الذكور Spraque داولي وقاست مدة وجبة لمدة 6 أيام بعد الجراحة. الفئران السيطرة لم يكن لديك جراحة التعرض اللب ولكن لم يتم تخدير تدار. تم استخدام ANOVA ثنائي الاتجاه مع تدابير متكررة باستخدام المتغيرات المستقلة للعلاج (التحكم والتعرض) والوقت ومدة الوجبة المتغيرة التابعة لتحليل بيانات مدة الوجبة. ولوحظ وجود أثر رئيسي هام للتعرض لب الورق، F(1، 12)=66، P<0.001. تم تحليل البيانات بشكل أكبر باستخدام اختبار دنكان اللاحق. عند مقارنة عنصر التحكم مقابل الجرذ الذي تعرض أضراسه * = p<0.05، ** = p<0.01. يعني ± SEM. خمسة فئران كانت في كل مجموعة علاج.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

مرضى TMJ الذين يعانون من ألم أومواسيال تقرير زيادة الألم مع زيادة وقت المضغ، بحيث، دورة مضغ يطيل أطول الفرد قد تم مضغ45،53-56. يسمح الفحص السلوكي لدينا بإجراء اختبارات مماثلة في الفئران والجرذان عند قياس مدة الوجبة39. أشارت دراسة حديثة غير منشورة إلى أن اختبار خيوط فون فراي كان أكثر حساسية من قياسات مدة الوجبة ، مما يظهر تغييرا كبيرا لفترة أطول ولكن اختبار خيوط فون فراي يمكن أن يكون له مكون استجابة منعكس في حين تتطلب قياسات مدة الوجبة المعالجة من قبل مناطق الجهاز العصبي المركزي. وبالتالي ، قد تكون الحساسية أكبر مع اختبارات خيوط فون فراي ولكن الاستجابة يمكن أن تعكس ، جزئيا ، رد فعل. على الرغم من أن العلاج بالأدوية التي لها آثار مركزية تعديل نتائج اختبار خيوط مما يشير إلى أن المقايسة يعكس بعض جوانب معالجة الألمالمركزية 57.

في مدة الوجبة المقايسة يجب رصد العدد الإجمالي للكريات الاستغناء يوميا. الفئران الذكور عادة ما تناول 400-800 من الكريات 45 ملغ والجرذ الإناث سوف استيعاب 300-600 الكريات. في حالة أن قيمة بيليه اليومية أقل من هذه القيم النموذجية يجب على المجرب التحقق من وحدات التغذية ، إذا انخفض موزع بيليه 5 الكريات عند إزالة بيليه من الحوض الصغير ؛ قد يكون جهاز استشعار بيليه بالقرب من النطاط بيليه (وليس في الحوض الصغير) المتربة وتتطلب التنظيف. على الرغم من أن موزع هو إسقاط 5 الكريات الكمبيوتر سوف تشير إلى أن تم إسقاط بيليه واحد فقط (إعطاء العد المنخفض). وهكذا، ما إذا كان خمسة أو واحد بيليه هو في الحوض الصغير الكمبيوتر يسجل حدث واحد فقط. بعد تنظيف جهاز الاستشعار يجب الاستغناء عن بيليه واحدة عند إزالة بيليه من الحوض الصغير المغذية. بدلا من ذلك، يمكن للمرء أن يحل محل جهاز الاستشعار. إذا كانت قيمة بيليه اليومية أعلى من هذه القيم النموذجية أجهزة الاستشعار على الحوض الصغير التغذية قد تكون مغبرة وتتطلب التنظيف. تنظيف أجهزة الاستشعار والتحقق في اليوم التالي لتحديد ما إذا كان عدد الكريات انخفض تقع ضمن النطاق النموذجي.

مدة الوجبة هي المقايسة السلوكية التي يمكن أن تتأثر باختلافات الأنواع. في دراسة سابقة باستخدام الفئران مع التهاب المفاصل TMJ39 كانت هناك سلالات من الفئران التي من شأنها أن تكتنز الكريات. كانت الفئران تأخذ الكريات من الحوض الصغير المغذي وتسقط الكريات في زاوية القفص وإلى مقلاة النفايات بدلا من تناول بيليه. بسبب سلوك الاكتناز فإن قياسات نمط الوجبة لا تعكس السرعة التي كان يأكل بها الماوس ولا تعكس مستوى فرط المسكنات الميكانيكية للفئران المصابة بالتهاب المفاصل TMJ. كانت إحدى طرق استكشاف أخطاء سلوك الاكتناز هذا هي فحص الفئران في مرحلة ما قبل المعالجة. من الدراسات السابقة حوالي 40-70٪ من الفئران سوف اكتناز أكثر من 5٪ من مجموع الكريات التي اتخذت. وأدى ذلك إلى تغييرات كبيرة في بيانات نمط الوجبات. للقضاء على مشكلة الاكتناز الفئران تم اختيارها مسبقا بحيث أنها مكتنزة أقل من 5٪ من الكريات الخاصة بهم. وأجريت تجارب على الحيوانات المحددة مسبقا، ورصد سلوك الاكتناز طوال التجربة. تم استبعاد الحيوانات التي اكتنزت أكثر من 5٪ من إجمالي مداها الغذائي خلال أي نقطة من التجربة من النتائج. كانت هناك مشكلتان في عملية الاختيار المسبق هذه ، يستغرق الأمر بعض الوقت لفحص الفئران بما يكفي للحصول على عدد الحيوانات لإكمال التجربة ، وثانيا ، تتطلب العملية فحص الكثير من الحيوانات ، والتي لن يتم استخدام معظمها للتجارب مما يؤدي إلى تكلفة زائدة.

في الختام مدة الوجبة هو مقياس كمي غير ذاتي للمجرب. مثل طرق العملية الأكل هو السلوك الذي يتطلب المشاركة القشرية ولكن الأكل هو على عكس العديد من القياسات منعكس، مثل الخدش، فون فراي الشعر، أو الحرارة. عند قياس مدة الوجبة لا يجب تدريب الحيوان قبل الاختبار أو شل حركته أو التعامل معه مما قد يضاعف الضغوط والسلوكيات البديلة. قياسات مدة الوجبة مستمرة لذلك يحدث الاختبار في الظلام وكذلك مرحلة الضوء ، على النقيض من الاختبار في مرحلة الضوء عندما ينام القوارض عادة. يمكن أن تحدث قياسات مدة الوجبة لأيام بدلا من الطرق الأخرى التي يتم فيها إجراء الاختبار لفترة وجيزة على فترات زمنية محددة. هذه المزايا تجعل قياس مدة الوجبة أداة قوية لدراسة آليات nociception في منطقة الرأس.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

لا يوجد شيء للكشف عنه.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Animal Monitor software Med Assoc. Inc SOF-710 East Fairfield, VT
Dustless Precision Pellets, Rodent, Grain-Based  Bio-Serv F0165 45 mg pellets, 50,000/box
Dustless Precision Pellets, Rodent, Grain-Based  Bio-Serv FO163 20 mg pellets
Complete Freund's Adjuvant Chondrex, Inc. 7001 No loger provides the 5 mg/ml concentration.  Can use CFA from other sources as long as the investigator consistently uses this source

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Khan, A., Hargreaves, K. M. Animal models of orofacial pain. Methods Mol. Biol. 617, 93-104 (2010).
  2. Fried, K., Sessle, B. J., Devor, M. The paradox of pain from tooth pulp: low-threshold #34;algoneurons#34;. Pain. 152, 2685-2689 (2011).
  3. Vos, B. P., Strassman, A. M., Maciewicz, R. J. Behavioral evidence of trigeminal neuropathic pain following chronic constriction injury to the rat's infraorbital nerve. J. Neurosci. 14, 2708-2723 (1994).
  4. Roveroni, R. C., Parada, C. A., Cecilia, M., Veiga, F. A., Tambeli, C. H. Development of a behavioral model of TMJ pain in rats: the TMJ formalin test. Pain. 94, 185-191 (2001).
  5. Botelho, A. P., Gameiro, G. H., Tuma, C. E., Marcondes, F. K., deArruda Veiga, M. C. The effects of acute restraint stress on nociceptive responses evoked by the injection of formalin into the temporomandibular joint of female rats. Stress. 13, 269-275 (2010).
  6. Fischer, L., Arthuri, M. T., Torres-Chavez, K. E., Tambeli, C. H. Contribution of endogenous opioids to gonadal hormones-induced temporomandibular joint antinociception. Behav. Neurosci. 123, 1129-1140 (2009).
  7. Multon, S., et al. Lack of estrogen increases pain in the trigeminal formalin model: a behavioural and immunocytochemical study of transgenic ArKO mice. Pain. 114, 257-265 (2005).
  8. Nag, S., Mokha, S. S. Testosterone is essential for alpha(2)-adrenoceptor-induced antinociception in the trigeminal region of the male rat. Neurosci. Lett. 467, 48-52 (2009).
  9. Cairns, B. E., Sim, Y., Bereiter, D. A., Sessle, B. J., Hu, J. W. Influence of sex on reflex jaw muscle activity evoked from the rat temporomandibular joint. Brain Res. 957, 338-344 (2002).
  10. Schutz, T. C., Andersen, M. L., Silva, A., Tufik, S. Distinct gender-related sleep pattern in an acute model of TMJ pain. J. Dent. Res. 88, 471-476 (2009).
  11. Chattipakorn, S. C., Sigurdsson, A., Light, A. R., Narhi, M., Maixner, W. Trigeminal c-Fos expression and behavioral responses to pulpal inflammation in ferrets. Pain. 99, 61-69 (2002).
  12. Roveroni, R. C., Parada, C. A., Cecilia, M., Veiga, F. A., Tambeli, C. H. Development of a behavioral model of TMJ pain in rats: the TMJ formalin test. Pain. 94, 185-191 (2001).
  13. Chidiac, J. J., et al. Nociceptive behaviour induced by dental application of irritants to rat incisors: a new model for tooth inflammatory pain. Eur. J. Pain. 6, 55-67 (2002).
  14. Chudler, E. H., Byers, M. R. Behavioural responses following tooth injury in rats. Arch. Oral Biol. 50, 333-340 (2005).
  15. Suarez-Roca, H., Quintero, L., Arcaya, J. L., Maixner, W., Rao, S. G. Stress-induced muscle and cutaneous hyperalgesia: differential effect of milnacipran. Physiol. Behav. 88, 82-87 (2006).
  16. Quintero, L., et al. Repeated swim stress increases pain-induced expression of c-Fos in the rat lumbar cord. Brain Res. 965, 259-268 (2003).
  17. Bodnar, R. J., Kordower, J. H., Wallace, M. M., Tamir, H. Stress and morphine analgesia: alterations following p-chlorophenylalanine. Pharmacol. Biochem. Behav. 14, 645-651 (1981).
  18. Von, K. M., Dworkin, S. F., Le, R. L., Kruger, A. An epidemiologic comparison of pain complaints. Pain. 32, 173-183 (1988).
  19. Langford, D. J., et al. Coding of facial expressions of pain in the laboratory mouse. Nat. Methods. 7, 447-449 (2010).
  20. Yamazaki, Y., Ren, K., Shimada, M., Iwata, K. Modulation of paratrigeminal nociceptive neurons following temporomandibular joint inflammation in rats. Exp. Neurol. 214, 209-218 (2008).
  21. Liverman, C. S., Brown, J. W., Sandhir, R., McCarson, K. E., Berman, N. E. Role of the oestrogen receptors GPR30 and ERalpha in peripheral sensitization: relevance to trigeminal pain disorders in women. Cephalalgia. 29, 729-741 (2009).
  22. Liverman, C. S., et al. Oestrogen increases nociception through ERK activation in the trigeminal ganglion: evidence for a peripheral mechanism of allodynia. Cephalalgia. 29, 520-531 (2009).
  23. Mason, P., Strassman, A., Maciewicz, R. Is the jaw-opening reflex a valid model of pain. Brain Res. 357, 137-146 (1985).
  24. Rajaona, J., Dallel, R., Woda, A. Is electrical stimulation of the rat incisor an appropriate experimental nociceptive stimulus. Exp. Neurol. 93, 291-299 (1986).
  25. Sunakawa, M., Chiang, C. Y., Sessle, B. J., Hu, J. W. Jaw electromyographic activity induced by the application of algesic chemicals to the rat tooth pulp. Pain. 80, 493-501 (1999).
  26. Boucher, Y., Pollin, B., Azerad, J. Microinfusions of excitatory amino acid antagonists into the trigeminal sensory complex antagonize the jaw opening reflex in freely moving rats. Brain Res. 614, 155-163 (1993).
  27. Khan, J., et al. Bite force and pattern measurements for dental pain assessment in the rat. Neurosci. Lett. 447, 175-178 (2008).
  28. Foong, F. W., Satoh, M., Takagi, H. A newly devised reliable method for evaluating analgesic potencies of drugs on trigeminal pain. J. Pharmacol. Methods. 7, 271-278 (1982).
  29. Khan, A. A., et al. Measurement of mechanical allodynia and local anesthetic efficacy in patients with irreversible pulpitis and acute periradicular periodontitis. J. Endod. 33, 796-799 (2007).
  30. Khan, A. A., et al. The development of a diagnostic instrument for the measurement of mechanical allodynia. J. Endod. 33, 663-666 (2007).
  31. Khan, J., et al. Bite force and pattern measurements for dental pain assessment in the rat. Neurosci. Lett. 447, 175-178 (2008).
  32. Neubert, J. K., et al. Use of a novel thermal operant behavioral assay for characterization of orofacial pain sensitivity. Pain. 116, 386-395 (2005).
  33. Neubert, J. K., et al. Differentiation between capsaicin-induced allodynia and hyperalgesia using a thermal operant assay. Behav. Brain Res. 170, 308-315 (2006).
  34. Neubert, J. K., et al. Characterization of mouse orofacial pain and the effects of lesioning TRPV1-expressing neurons on operant behavior. Mol. Pain. 4, 43 (2008).
  35. Rossi, H. L., Vierck, C. J., Caudle, R. M., Neubert, J. K. Characterization of cold sensitivity and thermal preference using an operant orofacial assay. Mol. Pain. 2 (37), (2006).
  36. Nolan, T. A., Hester, J., Bokrand-Donatelli, Y., Caudle, R. M., Neubert, J. K. Adaptation of a novel operant orofacial testing system to characterize both mechanical and thermal pain. Behav. Brain. Res. , (2010).
  37. Dolan, J. C., Lam, D. K., Achdjian, S. H., Schmidt, B. L. The dolognawmeter: a novel instrument and assay to quantify nociception in rodent models of orofacial pain. J. Neurosci. Methods. 187, 207-215 (2010).
  38. Kerins, C., Carlson, D., McIntosh, J., Bellinger, L. A role for cyclooxygenase II inhibitors in modulating temporomandibular joint inflammation from a meal pattern analysis perspective. J. Oral Maxillofac. Surg. 62, 989-995 (2004).
  39. Kramer, P. R., Kerins, C. A., Schneiderman, E., Bellinger, L. L. Measuring persistent temporomandibular joint nociception in rats and two mice strains. Physiol. Behav. 99, 669-678 (2010).
  40. Bellinger, L. L., et al. Capsaicin sensitive neurons role in the inflamed TMJ acute nociceptive response of female and male rats. Physiol. Behav. 90, 782-789 (2007).
  41. Kerins, C. A., Spears, R., Bellinger, L. L., Hutchins, B. The prospective use of COX-2 inhibitors for the treatment of temporomandibular joint inflammatory disorders. Int. J. Immunopathol. Pharmacol. 16, 1-9 (2003).
  42. Kramer, P. R., He, J., Puri, J., Bellinger, L. L. A Non-invasive Model for Measuring Nociception after Tooth Pulp Exposure. J. Dent. Res. 91, 883-887 (2012).
  43. Kramer, P. R., Bellinger, L. L. Reduced GABA receptor alpha6 expression in the trigeminal ganglion enhanced myofascial nociceptive response. Neuroscience. 245C, 1-11 (2013).
  44. Hansdottir, R., Bakke, M. Joint tenderness, jaw opening, chewing velocity, and bite force in patients with temporomandibular joint pain and matched healthy control subjects. J. Orofac. Pain. 18, 108-113 (2004).
  45. Bakke, M., Hansdottir, R. Mandibular function in patients with temporomandibular joint pain: a 3-year follow-up. Oral Surg. Oral Med. Oral Pathol. Oral Radiol. Endod. 106, 227-234 (2008).
  46. Pereira, L. J., Steenks, M. H., de, W. A., Speksnijder, C. M., van Der, B. A. Masticatory function in subacute TMD patients before and after treatment. J. Oral Rehabil. 36, 391-402 (2009).
  47. Sternberg, W. F., Wachterman, M. W. Ch. 7 Sex, Gender and Pain. Progress in pain research and management. Fillingim, R. B. 17, 71-88 (2000).
  48. Castonguay, T. W., Kaiser, L. L., Stern, J. S. Meal pattern analysis: artifacts, assumptions and implications. Brain Res. Bull. 17, 439-443 (1986).
  49. Kerins, C. A., et al. Specificity of meal pattern analysis as an animal model of dermining temporomandibular joint inflammation/pain. Int. J. Oral Maxiollofac. Surg. 34, 425-431 (2005).
  50. Guan, G., Kerins, C. C., Bellinger, L. L., Kramer, P. R. Estrogenic effect on swelling and monocytic receptor expression in an arthritic temporomandibular joint model. J. Steroid Biochem. Mol. Biol. 97, 241-250 (2005).
  51. Kramer, P. R., Bellinger, L. L. The effects of cycling levels of 17β-estradiol and progesterone on the magnitude of temporomandibular joint-induced nociception. Endocrinology. 150, 3680-3689 (2009).
  52. Kerins, C. A., Carlson, D. S., McIntosh, J. E., Bellinger, L. L. Meal pattern changes associated with temporomandibular joint inflammation/pain in rats; analgesic effects. Pharmacol. Biochem. Behav. 75, 181-189 (2003).
  53. Gavish, A., et al. Experimental chewing in myofascial pain patients. J. Orofac. Pain. 16, 22-28 (2002).
  54. Karibe, H., Goddard, G., Gear, R. W. Sex differences in masticatory muscle pain after chewing. J. Dent. Res. 82, 112-116 (2003).
  55. Stegenga, B., de Bont, L. G., Boering, G. Temporomandibular joint pain assessment. J. Orofac. Pain. 7, 23-37 (1993).
  56. Dao, T. T., Lund, J. P., Lavigne, G. J. Pain responses to experimental chewing in myofascial pain patients. J. Dent. Res. 73, 1163-1167 (1994).
  57. Guo, W., et al. Long lasting pain hypersensitivity following ligation of the tendon of the masseter muscle in rats: a model of myogenic orofacial. 6, 40 (2010).

Tags

السلوك، العدد 83، الألم، الجرذ، nociception، الوجه العضلي، الأورو-الوجهي، الأسنان، المفصل المؤقت (TMJ)
مدة الوجبة كمقياس للاستجابات غير الحسية الوجهية في القوارض
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Kramer, P. R., Bellinger, L. L. Meal … More

Kramer, P. R., Bellinger, L. L. Meal Duration as a Measure of Orofacial Nociceptive Responses in Rodents. J. Vis. Exp. (83), e50745, doi:10.3791/50745 (2014).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter