Name: Essensdauer als Maß für orofstägliche nozizeptive Reaktionen bei Nagetieren (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2014-01-10T13:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 5 s
Description: Erfahren Sie, wie Sie die Essensdauer zur quantitativen Bewertung orofazialer Schmerzen bei Nagetieren nutzen. Diese nicht-invasive Methode erfasst Fütterungsverhalten in automatisierten Kammern, um Kiefer- und Zahnschmerzen zuverlässig zu messen.

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In diesem Modell erhielten die Ratten oder Mäuse Nahrung und Wasser ad libitum. Das Texas A&M University Baylor College of Dentistry Institutional Animal Care and Use Committee genehmigte alle experimentellen Protokolle. Die folgenden spezifischen Einstellungen sind kursiv dargestellt und werden speziell für das TMJ-Arthritis-Modell der Ratte verwendet. Mäuse können auch in diesem Modell verwendet werden und alternative Zahnschmerzen und myogene orofaziale Schmerzen Tiermodelle können auch verwendet werden42,43.
1. Softwareeinstellungen
<ol><li>Laden Sie die Animal Monitor-Software für die Feeder-Einheiten auf den Computer.</li>
	<li>Die Animals Monitor Software wird nun geöffnet, indem Sie auf das Symbol klicken und unter der Dateimenüauswahl die Pulldown-Option "Konfiguration" wählen.</li>
	<li>Deaktivieren Sie im Fenster "Tiermonitorkonfiguration" das Kontrollkästchen "Pellet Delivered Input" (Abbildung 1A). Hinweis: Dieses Kontrollkästchen wird in der Regel werksseitig aktiviert. Deaktivieren Sie diese Option. Sobald der Prüfer diese Option abwählt, werden die Ergebnisse durch Entfernen eines Pellets aus dem Trog und nicht beim Abgeben eines Pellets aufgezeichnet. Hinweis: Wenn das Kontrollkästchen "Automatische Dateibenennung" aktiviert ist, benennt die Software automatisch die Dateien (Abbildung 1A). Dieses Kontrollkästchen wird in der Regel standardmäßig werkseitig aktiviert.</li>
	<li>Stellen Sie die Timer-Leuchten so ein, dass sie um 06:00 Uhr (6:00 Uhr) einschalten und um 20:00 Uhr ausgeschaltet werden. Hinweis: Die Hardware für die Feeder-Einheiten wurde so modifiziert, dass die Leuchten in den Boxen nicht von der Software gesteuert werden, sondern mit einem isolierten 24-Stunden-Timer verdrahtet werden. Somit war das auf der Konfigurationssoftware angegebene "House Light" in diesen Beispielen nicht funktionsfähig.</li>
	<li>Wählen Sie das Menü "Abzieh"-Menü bearbeiten aus, und wählen Sie Experimentieren aus. Ein Fenster mit dem Titel "Box 01 -" erscheint (Abbildung 1B).</li>
	<li>Geben Sie den Dateinamen ein, unter dem die Daten in diesem Fenster gespeichert werden. Hinweis: Wenn kein Dateiname eingegeben wird, werden die Datendateien automatisch von der Software benannt. Details des Experiments können in diesem Fenster hinzugefügt und mit den Datendateien gespeichert werden. Die Informationen im Fenster können auch gespeichert und für nachfolgende Experimente verwendet werden.</li>
	<li>Geben Sie eine Zahl ein, die größer als die Gesamtzeit des Experiments ist, in das Eingabefeld "Experimentlength (Tage):". Hinweis: Dadurch wird sichergestellt, dass die Software die Daten speichert, bis das Experiment abgeschlossen ist, ein Fehler kann sein, diesen Wert zu kurz zu setzen, was die Software daran hindert, die Daten aufzuzeichnen, obwohl sich die Tiere noch in den Fütterungsmodulen befinden.</li>
	<li>Geben Sie 24 in das Eingabefeld "Anzahl der Stunden an einem Tag" ein. Hinweis: Die Länge kann an die Spezifikationen des Experimentators angepasst werden.</li>
	<li>Geben Sie 10 in das Feld "Mahlzeitperiodenendkriterien (min):" ein. Hinweis: Für Ratten wurde eine Mahlzeit nach einem 10-min-Ende-Der-Mahlzeit-Kriterium auf der Grundlage früherer Studien48 definiert(d. h. eine Mahlzeit wurde vor und nach einer 10-min-Periode ohne Pellets in Klammern gesetzt) und die Mindestmehlgröße wurde auf drei Pellets pro Mahlzeit in dieser Softwareverpackung festgelegt.</li>
	<li>Geben Sie 45 in das Feld mit dem Titel "Pellet Size (mg)"ein. Wenn eine Person Mäuse verwenden wollte Eingabe 20 in diesem Fenster.</li>
	<li>Für Ratten fügen 45 mg Nagetier Chow Pellets auf die Feeder Spender Trichter. Hinweis: Für Mäuse fügen Sie 20 mg Nagetier Chow Pellets in den Chow-Hopper.</li>
	<li>Geben Sie im Abschnitt "Phase" des Fensters "Experiment" den Begriff Tag in das Feld "Name" und in das Feld "A der Stunden" ein, geben Sie den Typ 24 (Abbildung 1B )ein. Hinweis: Unterhalb des Abschnitts "Phase" befinden sich zwei große offene Felder. Das erste große offene Feld wird durch den Text aufgefüllt, der in den vorherigen Feldern "Phase" und "Name" eingegeben wurde.</li>
	<li>Das nächste große offene Feld hat die Kopfzeile "Tagesphase" in das Feld "Name" das Wort Licht und geben Sie in das Feld mit dem Titel "Prozent" die Zahl 60 ein. Hinweis: Dieser eingegebene Text füllt das große Feld unten aus.</li>
	<li>Geben Sie als Nächstes in das Feld "Name" das Wort Dunkel ein und geben Sie in das Feld "Prozent" die Zahl 40 ein. Hinweis: Bei diesen Einträgen werden 60% des Tages der Lichtphase und 40% der dunklen Phase zugeschrieben. Wenn die Software die Essensmuster berechnet, werden diese Informationen verwendet. Diese Einstellungen typisch für Radfahren weibliche Tiere, die auf einem 14:10 Licht/ Dunkel-Zyklus gehalten werden.</li>
	<li>Wählen Sie die Schaltfläche "Alle Boxen so einstellen". Speichern Sie diese Informationen, und klicken Sie dann auf OK.</li>
	<li>Der Bildschirm "StartBoxen" erscheint, wählen Sie die zu aktivierenden Feeder aus und klicken Sie auf OK (Abbildung 1C).</li>
	<li>Als nächstes werden die Tiermonitor-Laufzeitfenster mit den Mahlmusterdaten angezeigt (Abbildung 1D). Hinweis: Überwachen und zeichnen Sie die "A" der Pellets Dispensed" aus diesem Fenster auf, um den aktuellen Zustand der Ratte zu bestimmen. Eine gesunde männliche Ratte mit einem Gewicht von etwa 300 g isst in der Regel zwischen 300-800 45 mg Pellets pro Tag.</li>
	<li>Dateien werden täglich generiert und automatisch gespeichert, die eine haben. CSV-Erweiterung. Öffnen Sie diese Dateien, um Daten zum Essensmuster wie Nahrungsaufnahme, Essensnummer, Essensdauer, Mahlzeitengröße oder Zwischenmahlzeitintervall abzurufen. Die Intervalle für diese Essensmuster können für den ganzen Tag oder für eine Phase des Tages wie die Dunkle und Helle Phase berechnet werden. Wie oben erwähnt, sind die Einstellungen für einen 14:10 Licht/Dunkel-Zyklus. Die Rohdaten, wann jedes Pellet aus dem Trog entfernt wurde, werden auch als Rohwert erfasst. CSV-Datei. Hinweis: In älteren Versionen der Software wird eine Mindestmehlgröße von 3 Pellets nicht in den Berechnungen zur Generierung der verwendet. CSV-Datei.  Darüber hinaus müssen Sie 10 minuten von den Werten in der Spalte Durchschnittliche Mahlzeit dauer des subtrahieren, um die durchschnittliche Mahlzeitdauer mit der älteren Software zu erhalten. CSV-Datei. Wenn die Software in Betrieb ist, kann der Bediener manuell die Menüoption "Datei abziehen" auswählen und täglich "Rohdaten speichern" auswählen. Dadurch werden die Rohdaten für einen Zeitraum von 24 Stunden und nicht für das gesamte Experiment gespeichert. Diese Rohdaten können nach Ermessen des Nutzers durch alternative Software verarbeitet werden. Hinweis: In den gezeigten Ergebnissen haben wir alternative Software verwendet, um eine Mindestmahlzeit größe von 3 Pellets enthalten.</li>
</ol>2. Essen Serdauer Assay
<ol><li>Platzieren Sie einzelne Ratten in den schallgedämpften Kammern, die mit photobeam computeraktivierten Pelletzubringern ausgestattet sind. Hinweis: In diesen Fütterungseinheiten befinden sich abgestufte Wasserflaschen und Abfallpfannen, in denen ein Blatt dickes saugfähiges Papier platziert wird. Im Feeder-Spender-Hopper können 45 mg Nagetier-Chow-Pellets für Ratten oder 20 mg Nagetier-Chow-Pellets für Mäuse hinzugefügt werden. Chow-Pellets werden in einen V-förmigen Futtertrog abgegeben und an der Unterseite dieses Tals befindet sich ein Photobeam. Ein Pellet, das in den Trog abgegeben wird, wird durch Brechen dieses Photobeams erkannt. Sobald eine Ratte dieses Pellet aus dem Feeder durch den Photobeam entfernt, wird der Photobeam wiederhergestellt und dies signalisiert dem Computer, ein weiteres Pellet fallen zu lassen. Die Wiederherstellung des Photobeams löst auch den Computer aus, um Datum und Uhrzeit aufzuzeichnen, und hält eine laufende Zählung der abgegebenen Pellets. Diese Zählung der Pellets wird dann analysiert, um die Nahrungsaufnahme, die Essenszahl, die Essensdauer, die Mahlzeitengröße oder das Intervall zwischen den Mahlzeiten während eines beliebigen Tagesteils mit der Software Med Assoc. Inc. zu bestimmen. Wieder die rohe . CSV-Datendatei kann von externer Software39,40,49-51analysiert werden.</li>
	<li>Erfassen Sie die Gesamtzahl der gegessenen Pellets, die Menge des verbrauchten Wassers und das Gewicht der Tiere, um die allgemeine Gesundheit der Ratten während der Experimente zu erkennen.</li>
	<li>Wasserflaschen spülen und täglich mit frischem Wasser füllen und bei Bedarf dem Feeder-Hopper mit Chow füllen.</li>
	<li>Entsorgen Sie die Abfallwanne und das dicke saugfähige Papier täglich unter dem Käfig und blasen Sie den Staub täglich mit Hochdruckluft aus dem sich bewegenden Teil des Feeders. Hinweis: Persönliche Schutzausrüstung(z. B. Kleider, Handschuhe, Masken und Masken) ist erforderlich.</li>
	<li>Entfernen Sie Böden, Abfallwannen und Wasserflaschen, nachdem das Experiment abgeschlossen ist, und waschen Sie diese Komponenten. Entfernen Sie auch die Fütterungselektronik von Hand oder in einer Spülmaschine aus der Kadienwäsche.</li>
</ol>3. Induktion von TMJ-Arthritis
<ol><li>Legen Sie die Tiere mindestens 4 Tage vor dem Experimentieren in die Futterstellen. Hinweis: Diese Daten werden als Vortage gemeldet, um ein Basisfütterungsverhalten zu erhalten. Dann werden die Tiere zur Behandlung aus dem Futter entfernt. Eine Art der Behandlung war, ein arthritisches TMJ zu induzieren. Für dieses Modell werden Ratten um 08:00 Uhr(d.h. Beginn der Lichtphase) mit vollständigem Freund-Adjuvans (CFA) injiziert, nachdem die Ratten mit Isofluran (5% Durchfluss) bezähntet wurden.</li>
	<li>Injizieren Sie 250 mg CFA in 50 L bilateral in den periartikulären Raum jedes TMJ. Anmerkung: Im Beispiel (Abbildung 2) wurden 250 mg CFA in 50 L in jedes TMJ injiziert, aber Dosen von bis zu 10 mg in Volumen von nur 15 l sind über kürzere Zeiträumewirksam 52.</li>
	<li>Injektion Kontrollratten TMJ mit 50 L von 0,9% Saline. Hinweis: Alle Tiere waren innerhalb von 5 min oder weniger nach Derinduktion der Anästhesie mobil. Für den Fall, dass eine kleinere Dosis CFA in einem geringeren Volumen gegeben wird, würden die Kontrollratten das gleiche Volumen an Saline erhalten.</li>
</ol>

Es gibt nichts zu verraten.

TMJ-Patienten mit orofazialen Schmerzen berichten von erhöhten Schmerzen mit erhöhter Kauzeit, so dass der Kauzyklus verlängert, je länger das Individuum45,53-56kaut. Unser Verhaltenstest ermöglicht ähnliche Tests an Ratten und Mäusen bei der Messung der Essensdauer39. Eine kürzlich unveröffentlichte Studie legte nahe, dass von Frey Filamenttests eine höhere Empfindlichkeit als Messungen der Mahlzeitdauer hatten, was eine signifikante Veränderung über einen längeren Zeitraum zeigte, aber von Frey Fi...

Tiermodelle wurden verwendet, um Schmerzen und Nozieption im Zusammenhang mit orofazialen Schäden und oder Entzündungen1,2zu untersuchen, aber das Fehlen geeigneter Tiermodelle führt zu einem unvollständigen Verständnis der Mechanismen. Obwohl aktuelle Modelle uns helfen, verschiedene Mechanismen zu verstehen, die mit akuten und chronischen orofazialen Schmerzen verbunden sind, gibt es Stärken und Schwächen dieser Tiermodelle.
Viele Modelle messen verhaltensbezogene nozizeptive Reaktionen für kurze Dauern. Gesichtspflege ist eine bekannte Verhaltensreaktion nach Verengung der Gesichtsnerven3. Andere Studien maßen Gesichtsreiben mit der ipsilateralen Vordere oder Hindpaw, sowie Zucken des Kopfes nach der Verabreichung von Formalin Injektionen in das temporomandibuläre Gelenk (TMJ) oder Lippe4-7. Head Withdrawal Latencies ist ein weiteres Modell zur Messung des nozizeptiven Verhaltens, bei dem ein modifiziertes Schwanzflick-Analgesie-Messgerät verwendet wird, um die nozizeptive Reaktion(d. h. Kopfentzug) nach dem Auftragen von Hitze auf das rasierte Vibrissae-Pad einer Ratte8zu quantifizieren. Digastric und Masseter Muskelaktivität wurde auch als korrelierender Schmerz nach Glutamat-Injektionen in die TMJ9aufgezeichnet. Eine andere Studie hat Veränderungen der Schlafparameter gemessen, um nozizeptive Reaktionen bei männlichen und weiblichen Ratten mit einem entzündeten TMJ zu bewerten, zu diesen Parametern gehörten Schlaflatenz, Schnellaugenbewegung (REM), Prozentsatz des Nicht-REM-Schlafs und Prozentsatz des REM-Schlafs10. Die meisten Tiermodelle, die verhaltensauffällige Reaktionen messen, nutzen einen kurzen Zeitrahmen, d.h. Minuten bis Stunden pro Tag11-14. Darüber hinaus finden die meisten Tiermodelle Tests während der Lichtphase und bei einem nachtdrehenden Tier, wie eine Ratte, kann dies Stress verursachen, die die nozizeptiven Ergebnisse15-18verwirren können. Die oben genannten Assays messen die nozizeptive Reaktion bei unterschiedlichen orofazialen Erkrankungen, jedoch für kurze Dauer und können daher nur zur Untersuchung akuter Erkrankungen verwendet werden. Ein alternativer Assay hat Gesichtsausdruck als Maß für die Nozieption von mäßiger Dauer verwendet, aber diese Methode kann subjektiv sein19.
Zur Beurteilung der anhaltenden oder chronischen orofazialen Nozidose haben einige die Anwendung eines von Frey-Filaments auf der Hautoberfläche verwendet, um die mechanische Empfindlichkeit von Tieren zu beurteilen, die einer Nervenverengung oder TMJ-Entzündung ausgesetzt sind3,20. Liverman et al. 2009 gemessen Entzugsreaktionen mit abgestuften Monofilamenten nach CFA-Injektionen in den Masseermuskel von Ratten 21,22. Yamazaki et al. 2008 injizierten das TMJ mit CFA und dann über 14 Tage quantifizierte nozizeptive Verhaltensweisen zu mechanischen oder Wärme- oder Kältestimulation über die TMJ-Region angewendet. Leider beinhalten diese nozizeptiven Verhaltenstests Tierzurückhaltung, die Stresshormone, Lernen oder alternative Verhaltensweisen produzieren, die die gemessenen Ergebnisse stören können.
Modelle zur Messung der Nociception in Zähnen nutzen den Kieferöffnungsreflex, aber diese Methode kann unzuverlässig sein23 oder ungenau24. Elektromyografische Aktivität wurde verwendet, um Zahnnociception25zu messen, aber diese Methode erfordert in der Regel, dass das Tier bewusstlos sein, obwohl in einer Studie Zahnnociception wurde in frei bewegenden Ratten untersucht26. Im Jahr 2008 untersuchte Khan die Beziehung zwischen Zahnnociception und Kaufunktion mit einem empfindlichen Dehnungsmessstreifen27, aber dieses Bissdauermodell erfordert, dass das Tier von der normalen Aktivität 28eingeschränkt wird. Bisskraft ist ein zuverlässiges Maß für Zahnschmerzen beim Menschen, aber weil Ratten Training und/oder Zurückhaltung benötigen, um Bisskraft zu messen, wird eine Stressquelle eingeführt, die Befunde mit fragwürdiger physiologischer Bedeutung erzeugen kann29-31
Einige Einschränkungen der Zurückhaltung und Stress können durch die Verwendung eines operant Design, um nociceptive Verhaltensweisen zu bewerten überwunden werden. Ein Operantmodell verwendet die Vermeidung einer unangenehmen Temperatur, um orofaziale Nozidivierung32-35zu bewerten und zu charakterisieren. Dieses Belohnungskonfliktmodell basiert auf einer Belohnung von gesüßter Milch, um das Nagetier dazu zu bringen, sein Gesicht freiwillig gegen eine erhitzte oder gekühlte Wärmesonde34,36zu positionieren. Der Test erfordert jedoch Tiertraining, aber eine Stärke des Tests ist, dass die Daten automatisiert gesammelt werden.
Ein weiteres Tiermodell verwendete nociception-induzierte nagende Dysfunktion als Index der orofazialen Noziektion37. Das Nagetier ist jedoch auf eine Röhre beschränkt und seine einzige Flucht besteht darin, durch einen Dübel zu nagen, um auszusteigen. Ein Vorteil dieses Modells ist, dass es die Kieferfunktion nach akuten oder chronischen Kieferverletzungen bei Mäusen misst. Das Nagetier ist jedoch eingeengt, was ein verwirrendes alternatives Konkurrenzverhalten hinzufügt, d.h. Flucht, das stressig wäre und somit die Nociception-Assay-Ergebnisse beeinflussen könnte.
Die Essensdauer wurde verwendet, um die Nozieption bei Tieren mitTMJ-Arthritis 38-41, Zahnfleischexposition42und Muskelschäden43zu messen. Ein Nagetier, das eine orofaziale Nozieption erlebte, aßen langsamer, nachdem das Tier eine Mahlzeit initiiert hatte. Patienten mit TMJ-Schmerzen brauchen auch länger, um ihre Nahrung zu kauen und die Zykluslänge verkürzt sich, wenn TMJ-Schmerzen44-46vermindert werden. Die Verlängerung der Essensdauer bei TMJ-Schmerzen wird voraussichtlich ein "Schutzverhalten" sein, operativ definiert als nozizeptives Verhalten47.
Die Essensdauer misst die TMJ-Nozieption mit einer nichtinvasiven Methode für bis zu 19 Tage bei männlichen und weiblichen Ratten und 6 Tagen (längste getestete Dauer) bei männlichen Mäusen und könnte als biologischer Marker der Nozieption38-41beschrieben werden. Zur Unterstützung, dass die Essensdauer nozizeptive Reaktionen misst, kann die Nozizeption durch pharmakologische Intervention enden, wodurch die Dauer des Essens wieder normal38,40,41ist. Dies wurde auch bestätigt, wenn nozizeptive Neuronen mit Capsaicin zerstört wurden; nach Nervenzerstörung wurde die Dauer des Tiermehls nach Injektion von CFA in das TMJ 40 nicht erhöht.
Im Folgenden finden Sie das Protokoll zum Abrufen und Analysieren von Essensdauerdaten.

<table><tbody><tr><td>Animal Monitor Software</td><td>Med Assoc. Inc</td><td>SOF-710</td><td>East Fairfield, VT</td></tr><tr><td>Staubfreie Präzisionspellets, Nagetiere, Getreidebasis&nbsp;</td><td>Bio-Serv</td><td>F0165</td><td>45 mg Pellets, 50.000/Karton</td></tr><tr><td>Staubfreie Präzisionspellets, Nagetier, auf Getreidebasis</td><td>Bio-Serv</td><td>FO163</td><td>20 mg Pellets</td></tr><tr><td>Komplett Freund's Adjuvans</td><td>Chondrex, Inc.</td><td>7001</td><td>Kein Protokoll gibt die Konzentration von 5 mg/ml an. Kann CFA aus anderen Quellen verwenden, solange der Prüfer diese Quelle konsequent verwendet</td></tr></tbody></table>

essensdauer als maß für orofstägliche nozizeptive reaktionen bei nagetieren

Meal Duration as a Measure of Orofacial Nociceptive Responses in Rodents

Eine Verlängerung der Essensdauer kann verwendet werden, um eine Zunahme der orofazialen mechanischen Hyperalgesie mit Ähnlichkeiten mit dem Schutzverhalten von Menschen mit orofazialen Schmerzen zu messen. Um die Dauer der Mahlzeit zu messen, werden hemmungslose Ratten kontinuierlich in schallgedämpften, computergestützten Fütterungsmodulen tage- bis wochenlang gehalten, um das Fütterungsverhalten aufzuzeichnen. Diese schalldämpfenden Kammern sind mit Chow-Pelletspendern ausgestattet. Der Spender hat einen Pellettrog mit einem Photostrahl an der Unterseite des Trogs platziert und wenn ein Nagetier entfernt ein Pellet aus dem Feeder-Trog dieser Strahl ist nicht mehr blockiert, signalisiert dem Computer, ein weiteres Pellet fallen zu lassen. Der Computer zeichnet das Datum und die Uhrzeit auf, zu der die Pellets aus dem Trog entnommen wurden, und aus diesen Daten kann der Experimentator die Mahlparameter berechnen. Bei der Berechnung der Essensparameter wurde eine Mahlzeit auf der Grundlage früherer Arbeiten definiert und auf 10 min festgelegt (d. h. wenn das Tier 10 min nicht isst, was das Ende der Mahlzeit des Tieres wäre), auch die Mindestmehlgröße wurde auf 3 Pellets festgelegt. Die Essensdauer, die Essensnummer, die Nahrungsaufnahme, die Mahlzeitengröße und das Intervall zwischen den Mahlzeiten können dann von der Software für jeden Zeitraum berechnet werden, den der Bediener wünscht. Von den Fütterungsparametern, die berechnet werden können, ist die Dauer der Mahlzeit nachweislich ein kontinuierlicher nichtinvasiver biologischer Marker für orofaziale Nociception bei männlichen Ratten und Mäusen und weiblichen Ratten. Die Messung der Mahlzeitdauer ist quantitativ, erfordert keine Schulung oder Tiermanipulation, erfordert kortikale Beteiligung und konkurriert nicht mit anderen experimentell induzierten Verhaltensweisen. Diese Faktoren unterscheiden diesen Assay von anderen Operant- oder Reflexmethoden zur Aufnahme orofzialer Nozijetion.

Die Essensdauer ist ein Verhaltenskorrelat von orofazialen Schmerzen und Messungen der Mahlzeitendauer wurden bei Tieren mit TMJ-Arthritis (Abbildung 2) und Karies angewendet (Abbildung 3). In einem Experiment hatten Ratten TMJ-Arthritis nach Verabreichung einer hohen 250 mg-Dosis von CFA und diese Behandlung induzierte eine signifikante Erhöhung der Essensdauer für 19 Tage(Abbildung 2). Eine niedrigere Dosis von CFA (10 mg), die in jedes TMJ-Gelenk injiziert wurde, führ...

Eine Verlängerung der Essensdauer stellt ein orofofaziales nozizeptives Verhalten bei Nagetieren dar, das dem Wachverhalten von Menschen mit orofazialen Schmerzen ähnelt. Essen ist ein Verhalten, das keine Ausbildung oder Tiermanipulation erfordert, kortikale Partizipation erfordert und nicht mit anderen experimentell induzierten Verhaltensweisen konkurriert, was diesen Test von alternativen Reflex- oder Operantmessungen unterscheidet.

Essensdauer als Maß für orofstägliche nozizeptive Reaktionen bei Nagetieren

A lengthening in meal duration can be used to measure an increase in orofacial mechanical hyperalgesia having similarities to the guarding behavior of ...

Das allgemeine Ziel dieses Verfahrens besteht darin, festzustellen, ob die Messung der Mahlzeiten-Dauer eine quantitative Korrelat für Kiefer- und Zahnschmerzen darstellt. Dies wird erreicht, indem die Ratten zunächst in Futterkäfige gestellt werden, um eine Basislinienmessung der Mahlzeiten-Dauer zu erhalten. Sobald die Basislinienmessungen vorliegen, wird ein schmerzauslösendes Agens in das temporomandibuläre Gelenk oder als Kontrolle in das Kniegelenk injiziert. Nach der Injektion wird das Tier in den Futterkäfig zurückgebracht, und das Fressverhalten wird beobachtet, bis es wieder auf Basisniveau zurückkehrt. Letztendlich werden Daten gesammelt und ausgewertet, um zu zeigen, dass Tiere mit Kieferschmerzen längere Mahlzeiten haben. Die Analyse von Schmerzen anhand der Mahlzeitenlänge und der Mahlzeitenmuster in Nagetiermodellen bietet zahlreiche Vorteile. Wir sehen jedoch zwei Hauptvorteile dieses Modells gegenüber anderen Modelltypen darin, dass die Tiere weder fixiert noch trainiert werden müssen.Vor einigen Jahren stellten wir fest, dass es keine geeignete Methode zur Messung orofazialer Schmerzen in einem Tiermodell gab. Dies veranlasste uns, die Möglichkeit zu untersuchen, ob die Analyse von Mahlzeitenmustern zur Erfassung orofazialer Schmerzen eingesetzt werden könnte. Daraus entstand das Modell, das wir heute nutzen, um orofaziale Schmerzen zu messen.Studien zur Mahlzeitenlänge werden in schallgedämpften Kammern durchgeführt, die mit computergesteuerten Pelletfördern ausgestattet sind, um Rodentienfutter in den Futterbehälter zu geben, der aus 45-Milligramm-Pellets besteht. Diese Pellets werden in den darunterliegenden Napf abgegeben, der mit einem Lichtstrahl ausgestattet ist. Über der Öffnung des Lichtstrahls ist ein Glasdeckglas angebracht, um zu verhindern, dass Partikel dessen Weg blockieren.Sobald eine Ratte das Pellet aus dem Trog entnimmt, wird der Lichtstrahl wiederhergestellt und der Computer erhält ein Signal, um ein weiteres Pellet fallen zu lassen. Auf diese Weise steht stets ein Pellet zur Verfügung, ohne dass das Tier zusätzliche Anstrengungen unternehmen muss. Nach dem Befüllen der Wasserflasche absorbierendes Papier in die Auffangschale darunter legen.Öffnen Sie zunächst die Tierüberwachungssoftware, und wählen Sie in dem Dropdown-Menü die Konfiguration, um die Fütterungseinheiten einzurichten. Deaktivieren Sie das Eingabefeld „Pellet delivered“, um den Zeitpunkt zu erfassen, zu dem das Pellet aus der Futterrinne entfernt wird, anstatt den Zeitpunkt seiner Ausgabe. Aktivieren Sie anschließend das Kontrollkästchen für die automatische Dateibenennung, um die Dateien automatisch zu benennen.Nachdem Sie die Versuchsoption aus dem Bearbeiten-Auswahlmenü ausgewählt haben, geben Sie in dem neuen Fenster den Dateinamen ein, um sicherzustellen, dass die Daten ordnungsgemäß erfasst werden. Geben Sie einen Wert ein, der die Gesamtdauer des Experiments in Tagen überschreitet, in das Feld „Versuchsdauer in Tagen“. Legen Sie anschließend den Wert für die Anzahl der Stunden pro Tag auf 24 für die Essensperiode und die Kriterien fest.Geben Sie einen Wert von 10 Minuten ein. Geben Sie 45 in das Feld mit der Bezeichnung Pelletgröße Milligramm ein. Geben Sie im Abschnitt Phase des Experimentfensters den Begriff Tag in das Namensfeld und in das Feld Anzahl der Stunden ein.Geben Sie als Beispiel 24 ein. Tragen Sie unter der Tagesphase-Überschrift im Namensfeld das Wort „light“ ein und im Prozentfeld 60. Wiederholen Sie diesen Vorgang, indem Sie im Namensfeld „dark“ und im Prozentfeld 40 eingeben.Wählen Sie anschließend die Schaltfläche „Alle Boxen wie diese auswählen“. Speichern Sie diese Informationen und klicken Sie dann auf „Okay“. Wenn der Bildschirm „Startboxen“ erscheint, wählen Sie die zu aktivierenden Futterboxen aus und klicken Sie auf „Okay“.Die Laufzeitfenster der Tierüberwachung erscheinen anschließend mit den Daten zum Mahlzeitenmuster. Nach Beobachtung des basislinienmäßigen Fressverhaltens wird das Tier vom Futterbehälter entfernt, um eine Schmerzinduktion bei Arthritis des Kiefergelenks vorzunehmen. Sobald das Tier anästhesiert ist, lokalisieren Sie das Kiefergelenk und injizieren komplettes Freund-Adjuvans in den Gelenkraum.Wiederholen Sie diesen Vorgang auf der anderen Seite. Kontrollratten erhalten eine Injektion von 50 µL 0,9%iger Kochsalzlösung. Eine weitere Gruppe von Tieren erhält eine Injektion von CFA in das Kniegelenk.Nach der Injektion die Tiere zurück in die Futtereinheit bringen, sobald sie sich von der Anästhesie erholt haben. Während des Fressdauer-Assays die Fressverhalten der arthritischen Ratten beobachten, bis ihre Fressdauer wieder auf Basislinienwerte zurückkehrt. Dies kann je nach Dosierung von CFA zwischen einem und 19 Tagen dauern.Die zuvor konfigurierten Softwreeinstellungen verfolgen die Anzahl der während eines bestimmten Zeitraums im Assay abgegebenen Pellets. Spülen und erneuern Sie die Wasserflaschen täglich und füllen Sie den Futterbehälter nach. Ersetzen Sie das saugfähige Papier bei Bedarf täglich, um optimale Ergebnisse zu erzielen.Entfernen Sie mithilfe von Druckluft Staub aus der Rinne und den beweglichen Teilen des Zuführsystems und wischen Sie den Deckel täglich sauber. Reinigen Sie den Lichtstrahlweg, falls eine Blockierung festgestellt wird. Am Ende der Studie entfernen und reinigen Sie alle Käfigkomponenten.Die Dateien werden täglich generiert und automatisch geöffnet, um Daten zum Essverhalten wie Nahrungsaufnahme, Anzahl der Mahlzeiten oder Mahlzeiten-Dauer abzurufen. Alternativ können Essverhaltensmuster mithilfe proprietärer Software berechnet werden, abhängig von den Anforderungen des Forschers in diesem Experiment. Ratten mit durch CFA induzierter Arthritis-Schmerzen im Kiefergelenk zeigten im Vergleich zu mit Kochsalzlösung behandelten Tieren oder solchen, die CFA-Injektionen im Knie erhielten, über einen Zeitraum von 19 Tagen eine signifikante Zunahme der Mahlzeiten-Dauer.Diese Methode kann, wie hier gezeigt, auch auf andere Formen oraler Schmerzen angewendet werden. Die Mahlzeiten-Dauer war ebenfalls bei Ratten verlängert, die nach einer Pulpaexposition Schmerzen zeigten. Bei Anwendung dieses Verfahrens müssen Sie vermutlich täglich zwei Dinge beheben.Wenn Sie Sprühdolly-Ratten mit einem Gewicht von etwa 300 Gramm verwenden, sollten sie zwischen ungefähr 300 und 600 Pellets pro Tag fressen. Wenn sie weniger als etwa 300 Pellets fressen, liegt wahrscheinlich ein Problem mit dem Sensor an der Oberseite der Futtereinheit vor, der lediglich gereinigt werden muss. Wenn sie mehr als 600 Pellets fressen, betrifft dies vermutlich den Sensor im Futtertrog, der ebenfalls gereinigt werden müsste.Das sind also zwei Dinge, die Sie beachten sollten, wenn Sie diesen Assay durchführen. Das Modell der Mahlzeitenmusteranalyse bietet mehrere Vorteile gegenüber anderen Modellen bei der Untersuchung orofazialer Schmerzen. Das Modell beinhaltet kortikale Bahnen und misst somit nicht einfach nur Reflexmechanismen.Das Modell kann rund um die Uhr verwendet werden und ruft keine alternativen Verhaltensweisen hervor. Es stellt somit ein äußerst leistungsfähiges Werkzeug zur Untersuchung orofazialer Schmerzen dar.

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Research

Forschung

JoVE Journal

Behavior

Verhalten

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Dieses Protokoll beschreibt, wie die Messung der Bisskraft und der Kopfrückzugsschwelle das Schmerzverhalten bei vollständig Freund's Adjuvans (CFA)-induzierten entzündlichen Schmerzen im Kiefergelenk (TMJ) erfassen kann.

Messung von Kiefergelenksschmerzen mittels Bite Force und von Frey Filament Assays bei Mäusen

Jüngste Entwicklungen in der Schmerzforschung unterstreichen das Potenzial der Photoneuromodulation mit grünen Leuchtdioden (GLED) als nicht-pharmakologische Behandlung. GLED moduliert die Schmerzwege und bietet eine wirksame Schmerzlinderung. Dieser Artikel zielt darauf ab, GLED-Expositionsprotokolle zu standardisieren und zu verfeinern, die Konsistenz zwischen den Studien zu verbessern und die klinische Anwendung dieser Therapie voranzutreiben.

Optimierung von Photoneuromodulationstechniken zur Bewertung der Rolle von grünen Leuchtdioden in der Schmerztherapie

Erfahren Sie, wie Sie die Essensdauer zur quantitativen Bewertung orofazialer Schmerzen bei Nagetieren nutzen. Diese nicht-invasive Methode erfasst Fütterungsverhalten in automatisierten Kammern, um Kiefer- und Zahnschmerzen zuverlässig zu messen.

Essensdauer als Maß für orofstägliche nozizeptive Reaktionen bei Nagetieren

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