Habituation und Vorpuls Hemmung der Acoustic Startle in Nagetiere

Das übergeordnete Ziel dieses Verfahrens ist es, das sensorische Gating bei Nagetieren in Form von Gewöhnung und Vorpulsen zu beurteilen. Die Hemmung akustischer Schreckreaktionen beginnt das Experiment, indem sie es den Tieren ermöglicht, sich an ihre Schreckboxen zu gewöhnen. Sobald sich die Tiere akklimatisiert haben, werden die Testprotokolle durchgeführt und Daten gesammelt.

Letztendlich zeigen die Ergebnisse die Menge und den Verlauf der Besiedlung und die Menge der Vorpulshemmung durch Änderungen in der Amplitude der akustischen Schreckreaktionen. Diese Methode bewertet sensorische Filterung und Nagetiere, kann aber auch auf Menschen und viele andere Wirbeltiere und wirbellose Tiere angewendet werden. Verwenden Sie vor einer Reihe von Experimenten ein Schallmessgerät, um den Verstärkereingang so zu kalibrieren, dass die Lautsprecher die gleiche Lautstärke wiedergeben, die von den Steuerinstrumenten eingestellt wurde.

Kalibrieren Sie dann die Empfindlichkeit der Schallkopfplattform der Startboxen. Achten Sie laut Lieferantenhandbuch darauf, dass bei der Kalibrierung des Systems keine laufenden Experimente durchgeführt werden und dass alle Boxen auf die gleiche Weise kalibriert werden. Gewöhnen Sie die Mäuse zwei bis fünf Minuten lang an den Experimentator, das Verfahren und an die Startboxen in nicht fesselnden Maushaltern mit Hintergrundgeräuschen von 65 bis 68 Dezibel.

Wiederholen Sie diesen Vorgang drei- bis fünfmal, ein- bis zweimal täglich, bis der Kot und das Wasserlassen während der Akklimatisierung aufhören oder erheblich abnehmen, setzen Sie den Tierhalter immer zwischen den Probanden wieder auf und reinigen Sie ihn. Die Tiere sollten ein- bis zweimal angefasst werden, bevor sie in nicht fixierbare Tierhalter gesetzt und Hintergrundgeräuschen ausgesetzt werden. Nachdem Sie ein Tier aus einer Halterung genommen haben, belohnen Sie es mit Sonnenblumenkernen, bevor das gesamte Protokoll ausgeführt wird.

Wiederholen Sie diesen Vorgang noch zwei weitere Male. Allmähliche Verlängerung der Akklimatisierungszeit auf 10 Minuten, wenn ein neuer Ratten- oder Mausstamm gemessen wird. Richten Sie zunächst eine Eingabeausgabefunktion ein.

Setzen Sie die Tiere einer Eingewöhnungsphase von fünf bis 10 Minuten mit einem konstanten weißen Hintergrundrauschen von 65 bis 68 Dezibel aus. Nach der Akklimatisierung setzen die Tiere alle 20 Sekunden Schreckreize aus. Die Schreckreize beginnen bei etwa 70 bis 75 Dezibel und nehmen zwischen den Expositionen um zwei bis fünf Dezibel an Lautstärke zu.

Letztendlich werden 120 bis 130 Dezibel erreicht. Das Ergebnis sind 20 bis 30 Versuche mit zunehmender Reizintensität Prüfparameter wie Schreck-, Puls- und Vorpulse, Intensitäten, Inter-Stimulus-Intervalle und Inter-Trial-Intervalle sollten sorgfältig entsprechend den Hör- und Motorikfähigkeiten des verwendeten Tiermodells ausgewählt werden. Hier schlagen wir ein allgemeines Protokoll vor, das eine Vergleichbarkeit mit vielen früheren Studien ermöglicht.

Dieses Protokoll ist in die folgenden Blöcke unterteilt. Zunächst eine Eingewöhnungsphase. Zweitens, ein Block, der die Schreckgewöhnung ermöglicht, Block eins, und dritter, ein Block für die Hemmung vor Impulsen.

Die Messung wird als Block zwei bezeichnet. Block eins wird so geführt, dass Schreckdämpfungen aufgrund der Besiedlung den PPI nicht beeinträchtigen. Die Messung beginnt mit dem Verladen eines Tieres in jede der vier Versuchskammern.

Wenn innerhalb eines Versuchs verschiedene Gruppen von Tieren getestet werden, z. B. verschiedene Genotypen oder Injektionen, dann pseudorandomisieren Sie diese in Bezug auf die Anzahl der Kammern und die Reihenfolge der Tests. Wenn ein Tier wiederholt getestet wird, sollte es in der gleichen Startbox für wiederholte PPI-Tests an einzelnen Ratten erneut getestet werden, aber nicht bei Mäusen wird das gesamte Testprotokoll einmal durchlaufen, bevor Daten gesammelt werden. Naive Tiere dürfen den Test vor der Datenerhebung einmal erleben.

Denn die Variabilität der PPI-Daten ist zwischen der ersten und zweiten Testsitzung oft reduziert. Darüber hinaus kann die langfristige Gewöhnung eine Störvariable bei der Messung des PPI sein, und ein Großteil dieser langfristigen Gewöhnung wird zwischen der ersten und zweiten Exposition der Tiere gegenüber dem Schreckprogramm reduziert. Beginnen Sie den Test, indem Sie das Tier fünf bis 10 Minuten lang an 65 bis 68 Dezibel weißes Rauschen gewöhnen.

Führen Sie als Nächstes einen kurzfristigen Gewöhnungsblock durch. Dabei werden die Nagetiere in 22. Intervallen 20 Millisekunden lang weißem Rauschen ausgesetzt. Es können auch zufällige Intervalle zwischen 10 und 30 Sekunden verwendet werden.

Die Intensität des Schreckreizes liegt idealerweise dort, wo die Eingangsausgabefunktion ein Plateau erreicht hat, das normalerweise zwischen 105 und 115 Dezibel liegt. Nächste Messung PPI. Während dieses Blocks werden pseudo-randomisierte Studien mit einem reinen Schreckimpuls und Versuche mit einem Vorpuls präsentiert, wobei der Hintergrund- und Schreckreiz, die Volumina und das Intervall zwischen den Versuchen gleich bleiben wie in der Gewöhnungsphase.

Ein Pre-Pulses-Stimulus wird aus weißem Rauschen mit dem gleichen steilen Anstieg wie die Pulse der Gewöhnungsphase erzeugt, ist jedoch auf eine Dauer von vier Millisekunden reduziert. Bei der PPI-Messung gibt es nur zwei Parameter. Das Interra-Stimulus-Intervall ist die Zeit zwischen der Präsentation der Vor-Pulse und der Wahl von Schreckimpuls-Stimuli zwischen unterschiedlichen Inter-Stimulus-Intervallen, in diesem Beispiel wurden 30 und 100 Millisekunden gewählt.

Zweitens wählen Sie unterschiedliche Vorpulsintensitäten, z. B. von 75 und 85 Dezibel. Als nächstes randomisieren Sie die vier verschiedenen PrepU-Puls-Versuchstypen und die Schreckimpuls-Studien allein und jeden Versuchstyp 10 Mal, also insgesamt 50 Studien. Manchmal ist es vorteilhaft, einen Sechser-Versuchstyp hinzuzufügen, der nur aus einem Vorpuls besteht, um zu zeigen, dass die Tiere nicht vor dem PrepU erschrecken.

Das MET-Partnergerät ermöglicht die Präsentation dieses Versuchstyps, um diese Art von Fehler zu erkennen. Nehmen Sie ein Tier aus der Startbox und bringen Sie es in seinen Heimatkäfig zurück. Um die Langzeitgewöhnung oder LTH zu messen, führen Sie das gesamte Protokoll für mindestens fünf aufeinanderfolgende Tage durch.

Block zwei kann weggelassen werden, wenn Block eins an jedem Tag mindestens 100 Schreckreize enthält. Achten Sie darauf, die Läufe gleichzeitig durchzuführen, da die Amplituden des Schreckverhaltens im Laufe des Tageszyklus schwanken. Achten Sie nach Abschluss der Studien darauf, die Daten angemessen zu speichern, zu analysieren und zu präsentieren.

Nagetiere beginnen in der Regel ab einer Lautstärke von 85 bis 90 Dezibel zu erschrecken. Das Schreckverhalten nimmt mit zunehmender Lautstärke zu und erreicht in der Regel ein Maximum bei 100 bis 110 Dezibel. Weicht bei Tieren stark von diesen Werten ab, können Tiere hör- oder motorische Behinderungen haben, so tritt der stärkste Gewöhnungseffekt in der Regel innerhalb der ersten paar Reize gut verarbeitet auf.

Ratten gewöhnen sich normalerweise an etwa 60 % ihrer anfänglichen Schreckreaktion, während Mäuse sich bei beiden Spezies im Allgemeinen an etwa 80 % des Ausgangswerts gewöhnen. Individuelle Unterschiede und Dehnungsunterschiede können sehr groß sein. Die meisten Ratten zeigen einen PPI bei etwa 10 % des Ausgangswertes, wenn sie einem optimalen Vorpuls ausgesetzt werden.

PPI ist sehr robust und die individuellen Unterschiede sind bei diesen Versuchseinstellungen relativ gering, geringeres Volumen, Pre-Pulse ergeben weniger PPI und mehr Variabilität auch innerhalb eines Tieres, scheinen aber auch anfälliger für pharmakologische oder genetische Manipulationen zu sein. Eine langfristige Gewöhnung kann über mehrere Testsitzungen beobachtet werden. LTH ist bei Ratten sehr robust, um LTH bei Mäusen zu beobachten.

Es ist jedoch in der Regel erforderlich, dass in jeder Sitzung eine große Anzahl von Schreckreizen präsentiert wird, um diesem Standardverfahren zu folgen. Einige Parameter können geändert werden, um bestimmte Fragen zu beantworten. Diese Methode kann sowohl mit systemischen als auch mit stereotaktischen Injektionen kombiniert werden, um die Rolle spezifischer Signalmoleküle und Gehirnstrukturen bei der sensorischen Filterung zu untersuchen.