方法文章

使用轻度厌恶研究小鼠偏头痛样行为

DOI：

10.3791/62839

⸱

2021年8月11日

 ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Neuroscience and Pharmacology, University of Iowa, 2School of Behavioral and Brain Sciences, University of Texas at Dallas, 3Center for the Prevention and Treatment of Visual Loss, Veterans Administration Health Center, Iowa City, IA, 4Department of Molecular Physiology and Biophysics, University of Iowa, 5Department of Neurology, University of Iowa

本文内容

摘要

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

啮齿动物无法报告偏头痛症状。在这里，我们描述了一种可管理的测试范例（光/暗和开放场测定）来测量光厌恶，这是偏头痛患者最常见和最麻烦的症状之一。

摘要

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

偏头痛是一种复杂的神经系统疾病，其特征是头痛和感觉异常，例如对光过敏，被观察到为畏光。虽然不可能确认小鼠正在经历偏头痛，但光厌恶可以用作畏光偏头痛症状的行为替代品。为了测试光厌恶，我们利用光/暗测定来测量小鼠自由选择在光明或黑暗环境中度过的时间。通过引入两个关键的修改来完善该测定:在运行测试程序之前预先暴露到腔室和可调节的腔室照明，允许使用从55勒克斯到27，000勒克斯的光强度范围。因为选择在黑暗中花更多时间也表明焦虑，所以我们也利用一种与光无关的焦虑测试，即开放场测定，来区分焦虑和光厌恶行为。在这里，我们描述了用于明场/暗场和开放场测定的改进测试范例。描述了这些测定在两种小鼠品系中腹腔内注射降钙素基因相关肽（CGRP）和光遗传学脑刺激研究的应用。

引言

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

偏头痛是一种普遍存在的神经系统疾病，影响约 17% 的美国人1 ，是全球第二大残疾原因2，3。患者会出现持续 4-72 小时的头痛，并伴有以下至少一种症状:恶心和/或呕吐，或畏光和恐音4。目前FDA批准的降钙素基因相关肽（CGRP）抗体的开发进展已经开始了偏头痛治疗的新时代5，6，7。这些抗体可阻断 CGRP 或其受体，并预防约 50% 偏头痛患者的偏头痛症状7。在过去的一年中，CGRP受体的两种小分子拮抗剂也被FDA批准用于远头痛的流产治疗，还有两种正在筹备中8。尽管取得了这种治疗进展，但偏头痛发作发生的机制仍然难以捉摸。例如，CGRP 操作的站点是未知的。不能明显穿过血脑屏障的治疗性抗体的功效表明CGRP作用于外周部位，例如脑膜和/或三叉神经节。然而，我们不能排除脑室外器官的中枢作用，这些器官缺乏血脑屏障9。至少对于畏光症，我们认为这不太可能，因为我们的结果是使用转基因巢蛋白/ hRAMP1....

访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。

方案

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

动物程序由爱荷华大学动物护理和使用委员会批准，并按照美国国立卫生研究院制定的标准进行。

1. 光/暗分析

  1. 亮/暗室装置（见 材料表）设置。本节中的所有设备均为市售设备。
    1. 在搁板上，放置声音衰减隔间（内部:59.7 x 38 x 35.6 厘米，宽 x 高 x 深），其中包含一个拉出式抽屉，便于进入腔室和深色插件。
    2. 将直流电源和直流稳压电源连接到声音衰减隔间。
    3. 将透明的无缝开放式场地腔室（长 x 宽 x 高 27.31 x 20.32 厘米）放在隔间的拉出式抽屉上。
    4. 将黑色红外 （IR） 透明塑料深色嵌件（长 x 宽 x 高 28.7 X 15 X 20.6 厘米）放入开放式现场腔室中。确保将腔室分为两个大小相等的区域:暗区和亮区。
    5. 通过电缆将开放式现场腔室 X、Y 和 Z 轴上的三组 16 波束红外阵列连接到红外 USB 控制器。
    6. 将红外 USB 控制器连接到计算机。
    7. 在计算机上安装跟踪软件，该软件可以记录和收集鼠标的位置和活动。
    8. 对于照明面板设置，首先从其原始外壳中取出发光二极管（LED）灯面板（长27.70 x 27.70厘米;360个LED，日光平衡颜色，5600K，60°泛光光束扩散）。
    9. 将灯面板与 LED 驱动器、散热器和电....

访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。

结果

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

此行为测试范例旨在测试光厌恶行为。它可以使用幼稚的野生型小鼠和光遗传学小鼠进行，以在刺激目标神经元群体期间实时研究光厌恶。

该程序已用于研究CD1和C57BL / 6J小鼠10，16的外周CGRP治疗以及C57BL / 6J小鼠19中丘脑后核神经元的光学刺激对光厌恶行为的影响。实验中使用小鼠，包括10-20周龄的雄性和雌性（图2A，图2B-D和图3）。结果显示，在CD1（图2A）和C57BL / 6J（图2B）小鼠的明暗测定中，i.p.注射CGRP显着降低了在光区花费的时间，但不影响小鼠在C.......

访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。

讨论

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

浅/暗检测广泛用于评估焦虑样行为12。该测定依赖于小鼠对光的先天厌恶以及当放置在新环境（光区）中时探索的驱动力。然而，正如我们在这里报道的那样，这种测定也可用于评估光厌恶行为。

在测试之前考虑预先暴露的数量和必要性至关重要。这取决于小鼠品系或型号。例如，在我们的光/暗测定方案中，朴素野生型CD1和C57BL / 6J小鼠在进行治疗测试程序之前预先暴露于明/暗室两次，而光遗传学小鼠不进行预暴露。最近的一篇出版物报道说，一次预暴露足以让CD1小鼠在ip CGRP给药后表现出光厌恶17。因此，当治疗日到达时，新颖性参数的重要性将降低10，16。预暴露可以通过减少探索驱动力来揭示光厌恶表型，从而改变探索和厌恶之间的平衡。在某些情况下，不需要预先暴露。例如，对于神经系统中CGRP受体增加的遗传改变小鼠，不需要预先暴露14。同样，对于光.......

访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。

披露

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

作者没有利益冲突可报告。

致谢

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

这项工作得到了NIH NS R01 NS075599和RF1 NS113839的资助。内容不代表VA或美国政府的观点。

....

访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。

材料

本文使用的材料清单
姓名公司目录编号评论
活动监视器Med Assoc. Inc软件跟踪鼠标行为
定制的亚克力架用于调整LED面板的高度
暗箱插件Med Assoc. IncENV-511
直流电源Med Assoc. IncSG-500T
直流稳压电源Med Assoc. IncSG-506
光纤套管DoricMFC_200/ 240-0.22_4.5mm_ZF1.25_FLT
杀菌一次性湿巾Sani-ClothSKU # Q55172
散热器Wakefield490-6K连接到 LED 面板
红外控制器 电源线Med Assoc. IncSG-520USB-1
红外 USB 控制器Med Assoc. IncENV-520USB
配套套多立克SLEEVE_ZR_1.25
改性LED灯板Genaray SpectroSP-E-360D日光平衡彩色（5600K）
电源MEAN WELL USASP-320-12连接到LED面板
无缝开场室Med Assoc. IncENV-510S
隔音柜Med Assoc. IncENV-022MD-027
支架和夹具
三个 16 光束红外阵列Med Assoc. IncENV-256
管

参考文献

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Loder, S., Sheikh, H. U., Loder, E. The prevalence, burden, and treatment of severe, frequent, and migraine headaches in US minority populations: statistics from National Survey studies. Headache. 55 (2), 214-228 (2015).
  2. Collaborators, G. B. D. H.

访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。

重印与许可

申请许可以重复使用本 JoVE 文章的文本或图表

申请许可

标签

Migraine Mouse ModelPhotophobia BehaviorLight Dark AssayOpen Field AssayCGRP InjectionOptogenetic StimulationPosterior Thalamic NucleiAnxiety AssessmentChannelrhodopsin 2 Mice

相关文章