Name: Unter Verwendung des Activity-based Anorexia Nagetiermodell die neurobiologischen Grundlagen von Anorexia Nervosa Study (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2015-10-22T14:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 46 s
Description: Erfahren Sie das Activity-based Anorexia Nagetiermodell zur Untersuchung neurobiologischer Grundlagen von Anorexia Nervosa bei weiblichen jugendlichen Mäusen. Diese Methode ermöglicht die Analyse von Verhaltensänderungen und individuellen Unterschieden.

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Diese Arbeit wurde von der Klarman Foundation Grant Program in Essstörungen Forschung an CA unterstützt; National Institutes for Health Grants R21MH091445-01 zu CA, R21MH105846 zu CA, R01NS066019-01A1 zu CA, R01NS047557-07A1 zu CA, NEI Kernstatt EY13079 zu CA, R25GM097634-01 zu CA, UL1 TR000038 von der Nationalen Zentrum für die Förderung der Translational Science to TGC, NYU Forschung Challenge Fund an CA; und die Fulbright-Stipendien, um C. YW

Alle in diesem Protokoll beschriebenen Verfahren sind in Übereinstimmung mit der Institutional Animal Care und Verwenden Ausschuss der New York University (Animal Welfare Assurance # A3317-01). Hinweis: Dieses Protokoll ist für heranwachsende weibliche C57BL / 6-Mäuse optimiert. Die Tiere wurden in einer Anlage, RT hält bei 72 ° ± 2 ° C und Raumluftfeuchte von 50% ± 10% untergebracht. Raumbeleuchtung eingeschaltet wird von 07.00 Uhr bis 07.00 Uhr täglich. 1. Herstellung der Käfige mit Laufrädern <ol><li> Richten Sie den Computer und USB-Schnittstellen-Hub Stellen Sie in einem sicheren Bereich der Tierhalteraum, von fließendem Wasser und Fußgängerverkehr, aber nahe genug, um den Käfig Zahnstange, um innerhalb der Funkreichweite der Sender sein. Stellen Sie sicher, dass der Computer und USB-Schnittstellen-Hub sowohl Empfangsleistung aus der Steckdose, und der USB-Schnittstelle Hub eine Verbindung mit dem Computer über ein USB-Kabel. Verwenden Sie ein Netz Backup-Gerät, um den Computer und den USB-Hub zu betreiben. </li><li> Schließen Sie den Computer to Die USB-Schnittstelle Hub über das USB-Kabel, das mit dem Laufrad Ausrüstung. </li><li> Starten Sie den Computer und starten Sie die Laufrad-Software durch Doppelklick auf das Symbol. </li><li> Installieren Sie drei AAA-Batterien in die Basis von jedem der Laufräder, und bestätigen, dass das Rad-Manager-Software hat sich der Sender erkannt. Listen Sie jedes Rad im Programmfenster unter der Überschrift &quot;Rad-Sensoren.&quot; </li><li> Einrichten der Konfiguration der Datenerfassung nach den jeweiligen Vorgaben des Experiments. </li><li> Bereiten Sie einen Käfig für jede Maus Thema mit Bettwäsche, nestlets, freien Zugang zu Wasser und einem Laufrad. Üblicherweise werden 8 Mäusen pro Experiment für Neuroanatomie Studien verwendet. Mehr Mäuse können für Verhaltensstudien erforderlich sein, um eine ausreichende statistische Aussagekraft zu gewährleisten. </li><li> Sicherstellen, dass das Laufrad ist in der Lage, sich frei ohne Berühren der Käfigwände, Nahrungsmittelkorb oder Käfig oben zu bewegen. Spin jedes Rad ein paar Mal, und bestätigen Sie, dass ter Software wird die Aktualisierung der Rad zählt für jedes Rad. </li></ol> 2. Akklimatisierung Phase <ol><li> Platzieren Sie jede Maus Thema (weibliche C57BL / 6-Maus; Alters P36) einzeln in einem Käfig mit einem Laufrad. </li><li> Fügen Sie einen vorher gewogenen Menge an Trockenfutter (ca. 100 g) in die Futterraufe, und setzen Sie einen vorher gewogenen Vollcontainer (ca. 50 g) des Nassfutter in den Käfig. </li><li> Im Programmfenster, beginnt das Rad-Aktivität Datenerfassung und Datenspeicherung durch Wahl der Option &quot;Start Acquisition&quot; im Datei-Menü. Wählen Sie das Verzeichnis, in dem die Daten gespeichert werden. Die Software wird Radumdrehungen kontinuierlich aufzuzeichnen, bis das Experiment manuell beendet wird. </li><li> Wiegen Sie das Tier, Nassfutter und Trockenfutter jeden Tag zu der Zeit, die Lichter ausgeschaltet sind im Raum eingeschaltet. Refill-Trockenfutter, wenn das Gewicht unter 50 g, und ersetzen Sie die nassen Lebensmittelbehälter, wenn das Essen trocknet aus oder wird mit Bettwäsche verschmutzt. Manuell erfassen die wheel zählen jeden Tag zu dieser Zeit als auch, im Falle des Verlustes der digitalen Daten. </li></ol> 3. Beginnend Nahrungseinschränkung <ol><li> Entfernen Sie alle Nass- und Trockenfutter aus dem Käfig zu Mittag (oder 7 Stunden, bevor die Raumbeleuchtung sind geplant, um auszuschalten) am ersten Tag von Lebensmitteln Einschränkung. </li><li> Am selben Tag, an dem Einsetzen des Dunkelzyklus aufzuzeichnen, das Gewicht des Tieres und dem Rad Zahl. Legen Sie einen vorher gewogenen Menge an Trockenfutter (ca. 50 g) in die Nahrungsmittelbehälter und einer vorgewogenen Menge an Nassfutter (ca. 5 g) in den Käfig in einem Wägeschiffchen. </li><li> Eine frische Käfig mit Bettwäsche und nestlets für jedes Tier. </li><li> Nach 2 Stunden, übertragen Sie die Laufrad auf die vorbereitete frische Käfig. Dieser Käfig Änderung stellt sicher, dass das Tier bleibt Lebensmitteln beschränkt bis zur nächsten Fütterung, falls einige Essenskrümel sind gefallen oder in der Bettwäsche gehortet worden. Um die Belastung des Käfigs Änderung zu reduzieren, fügen Sie zwei Hände voll (ca. 500 ml) der verschmutztenBettwäsche ist aus dem alten Käfig, und verschieben Sie das Tier in den neuen Käfig. </li><li> Das Gewicht der verbleibenden Nass- und Trockenfutter, um die Menge der Nahrung, die gegessen wurde zu bestimmen. Nehmen Sie das Rad Zählung am Ende der Nahrungszugriffsperiode. </li></ol> 4. Überwachung Tiergesundheit während der Nahrungsmittelbeschränkung <ol><li> Jeden Tag, beim Einsetzen des Dunkelzyklus aufzuzeichnen, das Gewicht des Tieres und dem Rad Zahl. Legen Sie einen vorher gewogenen Menge des Trocken- und Nassfutter in den Käfig. </li><li> Wenn das Körpergewicht des Tieres fällt unter 75% ihres ursprünglichen Körpergewichts vor der Nahrungsmittelbeschränkung, entfernen Sie sie aus dem Experiment. HINWEIS: Weitere Hinweise auf übermäßigen Hunger gehören eine gekrümmte Haltung und die Unfähigkeit, um den Käfig zu bewegen. Das Tier kann kalt anfühlt, und nicht während der 2 Stunden von Lebensmitteln Zugang essen. </li><li> Eine frische Käfig mit Bettwäsche und nestlets für jedes Tier. </li><li> Nach 2 Stunden, übertragen Sie die Laufrad auf die vorbereitete frische Käfig. In two Handvoll (ca. 500 ml) der verschmutzten Betten aus dem alten Käfig, und verschieben Sie das Tier in den neuen Käfig. </li><li> Das Gewicht der verbleibenden Nass- und Trockenfutter, um die Menge der Nahrung, die gegessen wurde zu bestimmen. Nehmen Sie das Rad Zählung am Ende der Nahrungszugriffsperiode. </li></ol> 5. Beenden des Experiment <ol><li> Nach drei Tagen der Nahrungsmittelbeschränkung, beenden Sie die ABA-Experiment. Euthanize das Tier für die Sammlung von Hirngewebe, oder damit die Tiere vor einer zusätzlichen Verhaltenstests zu erholen. </li><li> Klicken Sie auf die Option &quot;End Acquisition&quot; unter dem Menü Datei in dem Programmfenster. </li><li> Entfernen Sie die Laufräder aus den Käfigen, und entfernen Sie die Batterien aus der Radstand. </li><li> Wenn damit die Tiere sich zu erholen, geben einen vorgewogenen Menge Trockenfutter in die Futterraufe und erlauben den Tieren ad libitum Zugang zu Futter während der Wiederherstellung. </li></ol> 6. Datenanalyse <ol><li> Save all Raddaten für das Experiment in einer .wls Datei in dem zu Beginn des Experiments gewählten Verzeichnis. </li><li> Exportieren von Daten in einer Tabellenkalkulation durch Wahl der Option &quot;Export&quot; im Datei-Menü. Wählen Sie die gewünschten .wls Dateien in der Option &quot;Quelldatendatei&quot;. Wählen Sie den Beginn und das Ende Datum und Uhrzeit, und wählen Sie jedes Rad Sensor für den Export in den Radsensoren Liste. </li></ol>

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Die Finanzierung dieser Veröffentlichung wurde von Med Associates, Inc. bereitgestellt, die die in diesem Artikel verwendeten Geräte herstellt.

Die kritischen Aspekte der ABA-Modell sind (1) freien Zugang zu freiwilligen Übung auf einem Laufrad und (2) Nahrungsmittelbeschränkung mit Nahrung Zugang zu einem eingeschränkten Zeitraum begrenzt. Zugang zu einem Laufrad erlaubt dem Tier, um zu wählen, um das Rad zu verwenden und gibt einen Hinweis auf die Wirkung von Nahrung Beschränkung auf die Motivation des Tieres ausüben. Umgekehrt erlaubt zeitlich begrenzten Nahrungsmittelzugang (anstatt kalorien Einschränkung) der Versuchsleiter die freiwillige Nahrungsmittelbeschränkung durch die Überwachung des Umfangs, in dem die Tiere entscheiden, während der Öffnungszeiten der Lebensmittelzugang laufen zu messen. Auf diese Weise ist ABA ein ausgezeichnetes Modell des Selbst-Hunger, die in einem auftritt. Um das Rauschen in den Mausverhalten Daten zu minimieren, ist es wichtig, die Menge an unvorhersehbaren betonen, dass die Tiere Erfahrung zu minimieren. So sollte beispielsweise Behandlung der Tiere auf ein Minimum gehalten werden kann, mit den Tieren, die nur während Wiege gestört, sobald einTag. Der Versuchsleiter Umgang mit den Tieren sollten geschult und komfortabel mit der Handhabung der Tiere werden. Wenn möglich, sollte eine Person, die Tiere während des Experiments zu behandeln, um zusätzlichen Stress zu vermeiden. Duftstoffe und Duftstoffe zu vermeiden. Die Zeit des Wiegens und Lebensmittellieferung sollte gemacht werden so regelmäßig wie möglich zu sein, um jede Unvorhersehbarkeit zu minimieren. Als Vorsichtsmaßnahme gegen Datenverlust, ist es am besten, um den Computer über eine Backup-Stromversorgung im Falle eines Stromausfalls die Macht; sogar eine kurze Unterbrechung der Stromversorgung bewirkt, dass der Computer neu gestartet und Datenerfassung wird aufhören. Darüber hinaus ist es wichtig, die Lebensdauer der Batterie des Rades Sendern täglich überwachen. Wenn der Ladezustand der Batterie schwach wird, kann der Sender zeitweise fehlschlagen, um Daten an den Hub senden, damit Unterschätzung der Aktivität des Tieres. Die hier beschriebene Maus-Protokoll wurde von der Standard-Protokoll, das für Ratten 4 verwendet worden ist, modifiziert. Adolescent weiblichen Mäusensind viel anfälliger für übermäßiger Gewichtsverlust und Tod durch Verhungern. Daher wurden die folgenden Änderungen, um das Überleben von mindestens drei Tagen ABA verbessern. Zunächst wurde der erste Tag des Nahrungsmittelbeschränkung durch Entfernen Küche Mittags statt um 8 Uhr des Vortages verkürzt. Ferner wurde die Zeitdauer der Nahrungsmittelzugang von 1 h bis 2 h erhöht und die Verfügbarkeit von Nassfutter wurde ebenfalls hinzugefügt, um die Wirkungen der Austrocknung zu minimieren. Wir haben festgestellt, dass die Verabreichung Nassfutter den Mäusen stark ihren Zustand durch drei Tagen der Nahrungsmittelbeschränkung verbessert. Ohne die Nassfutter, wurde das Körpergewicht viel schneller fallen und Tiere mussten aus der Lebensmittel eingeschränkten Umgebung entfernt werden. Diese Veränderungen waren ausreichend, damit die Mäuse durch drei volle Tage Nahrung Restriktions überleben und leicht aus ABA erholen. Das Protokoll für die ABA hat einige wichtige Einschränkungen zu beachten. Erstens ist es notwendig, die Mäuse einzeln in HausKäfige mit einem Laufrad, um den Rad-Aktivität von jeder Maus unabhängig zu überwachen. Dies führt zu sozialer Isolation der Tiere, eine bekannte Stressoren, die das Verhalten der Tiere während ABA sowie einige der neuronalen Schaltkreise, die untersucht, 26 beeinträchtigen können. Bisher gibt es keine Geräte zur Verfügung, die in der Lage ist, die einzelnen Aktivitäten der Zusammenarbeit untergebracht Mäusen zu überwachen, aber das scheint ein lösbares Problem sein, mit Hilfe der RFID-Technologie und Tracking-Tags zu jedem Tier angebunden. Ein weiterer potenziell zwangsläufig aus der Co-Unterbringung der Tiere während der Lebensmittel Einschränkung ist das Risiko, dass die Tiere aggressiv gegenüber ihren Käfig Kollegen geworden. Ändern Käfig der Tiere nach jeder Fütterung Sitzung ist ein weiterer Stressor, die wir hatten, um durch ein Tier Horten von Lebensmitteln unter dem Bettzeug einzuführen. Unser Ziel ist es, den Stress eines neuen Käfig durch die Einführung eine erhebliche Menge an verschmutzte Bettwäsche aus dem vorherigen Käfig in die frische Käfig zu minimieren. <p class="jove_content"&gt; Andere Gruppen mit der ABA-Modell wurden verschiedene Parameter für ihre Fütterung Zeitplan entschieden. Die Wahl der Fütterungszeit während der Dunkelphase des Licht-Dunkel-Zyklus ist nicht Standard. Wir entschieden uns, die Tiere an der Zeit, dass die Lichter auszuschalten, um eine natürlichere Zeit für die Tiere zu essen, zu ermöglichen, da die nächtlichen Maus seinen gewöhnlichen wacher und aktiver in dieser Zeit zu ernähren. Einige Gruppen die Tiere zu füttern während der Lichter-EIN-Periode des Tages 13,27. Dies kann aus Gründen der Bequemlichkeit des Experimentators sein, und es ist wichtig zu beachten, dass die Zeitdauer für die Verpflegungspauschale während der Lichtphase erhöht werden, um das Überleben zu verbessern. Es wurde auch vorgeschlagen, dass blockiert den Zugriff auf das Laufrad während der Fütterung kann das Überleben zu verbessern, aber wir glauben, dass diese entfernt die sehr interessanten Aspekt des Verhaltens, dass die Entscheidung von einigen Tieren gemacht, um nicht laufen essen, ist, weitere Verschärfung der Selbst-Hunger Aspekt der ABA-Modell, aber die Erfassung ein Markenzeichen derdas menschliche Verhalten mit einer zugeordneten. Es ist wichtig anzumerken, dass dieses Protokoll ist speziell für den jugendlichen weiblichen C57BL / 6-Mäuse optimiert. Wenn eine andere Maus-Stamm, Geschlecht oder Altersgruppe verwendet werden soll, können einige Parameter des Protokolls Änderung bedürfen. Es wurde auch gezeigt, dass RT beeinflusst die Schwere von ABA bei Nagern 28. Während wir nicht versuchen, die RT für unsere Studien variieren, die Erhöhung der RT dürfte die Überlebensraten bei den ABA Tiere zu verbessern. Der Vorteil der Verwendung eines Tiermodells für eine menschliche Krankheit, beispielsweise ein, das ist möglich, das Gehirn Anatomie und Physiologie und Änderungen, die durch den Zugriff auf freiwilliger Bewegung und Nahrungsmittelbeschränkung in einer kontrollierten Umgebung induzierten studieren. Die Verwendung von Mäusen in der ABA-Modell ermöglicht die Verwendung von leistungsfähigen genetischen Ansätzen unter Verwendung von transgenen Tieren und die virale Infektion für Genmanipulation. Zukünftige Studien werden in die Untersuchung der Wirkung bestimmter Gene in die Widerstandsfähigkeit ausgerichtetoder Anfälligkeit für Nahrungsmittelbeschränkung induzierte Hyperaktivität und Selbst-Hunger.

Anorexia nervosa (AN) ist eine psychiatrische Erkrankung, die durch übermäßige Einschränkung der Nahrungsaufnahme, Über Bewegung und irrationale Ängste vor Gewichtszunahme. Eine der tödlichsten psychiatrischen Erkrankungen 1, hat einen nicht anerkannten pharmakologischen Behandlung auf dem neuesten Stand, und die neurobiologischen Mechanismen und Auswirkungen der Krankheit sind weitgehend unverstanden. Wir untersuchen ein Tiermodell der AN, um die neurobiologischen und neurochemische Veränderungen mit Markenzeichen Symptome der Krankheit assoziiert zu entdecken. Activity-Based Anorexie (ABA) ist ein Bio-Verhaltensphänomen bei Nagetieren beschrieben, dass Modelle einige der Merkmale eines 2,3. Bei Nagetieren mit freiem Zugang zu freiwilligen Übung auf einem Laufrad Erfahrung Nahrungseinschränkung, viele, aber nicht alle, werden hyperaktiv - laufen mehr als liefen sie vor dem Ausbruch der Lebensmitteleinschränkung 3,4. Es gab viele Erklärungsversuche für die Über Ausübung ausgestelltABA Tieren und einem Patienten: dass es eine Form der Sammelverhalten 5 ist ein Mechanismus, mit dem Stress der Lebensmittel-Restriktions 6 fertig zu werden, ein Versuch, die Körpertemperatur während Hunger-induzierte Rückgang der Stoffwechsel 7 zu erhöhen, oder ein Ergebnis der hypoleptinemia 8 . Diese Nagetiermodell gibt die AN Symptome der Körpergewichtsverlust, Hyperaktivität, freiwillige Nahrungsmittelbeschränkung, indem sie sich auf den Zugang zu bestimmten Lebensmitteln führen, Korrelationen mit Angst traits 9,10, und die Anfälligkeit durch frühe Lebenserfahrung 11 betroffen. Während die Nagetiermodell ABA gilt als ein Stress-Modell, kann dies nicht genau widerspiegeln AN bei menschlichen Patienten, die erhöhte Immunfunktion 12 zeigen. Sowohl bei Nagetieren und menschlichen Patienten, einige Personen, weitere Schwachstelle als andere. Während epidemiologische Studien bemühen, die Risikofaktoren für AN aufzuklären, haben relativ wenige Studien versucht, die neurobiologischen Grundlagen für individuelle Unterschiede in der vulnerab verstehenility um ABA-Induktion in Nagetieren. Es ist wichtig zu beachten, dass die ABA-Paradigma ist weit verbreitet, und seine Verwendung als ein Tiermodell einer schon umfassend besprochen 6,13-15. Der Beitrag dieser aktuellen Arbeit ist es, die spezifischen Methoden verwendet werden, um ABA bei jugendlichen weiblichen Mäusen zu induzieren und einen Überblick über die Änderungen, die erforderlich sind, um die bestehenden Nagermodellen, um die Überlebensrate bei jungen Mäusen zu verbessern waren zu skizzieren. Darüber hinaus diskutieren wir verschiedene Techniken, die mit der ABA Verhaltens-Paradigma, um andere Aspekte des Tiermodell zu untersuchen gekoppelt werden kann. Die Maus ABA-Modell ermöglicht Exploration strikt der Neurobiologie der Krankheit AN. Dies ist trennbar von den sozio-kulturellen Einflüsse, die ohne Zweifel tragen dazu Anfälligkeit einer Person. Die ABA-Modell kann auch verwendet werden, um die Wirkung der wiederkehrenden Nahrungsbeschränkung oder andere Formen von Stress in Kombination mit Rad Zugang zu untersuchen, um soeinige Aspekte eines Rückfalls 16 zu erfassen. Hemmenden Neurotransmitter-System-Funktion im Gehirn Angstzentren wurde mithilfe elektronenmikroskopischen Techniken 4,16,17 sucht. Dendritischen Verzweigung wurde mit Neurolucida unterstützten Rückverfolgung und Analyse der Pyramidenzellen in der CA1 Bereich des Hippocampus und Amygdala 18,19 17 untersucht. &#160; Auswirkungen der Nahrungsmittelbeschränkung und Rad-Zugriff auf Angst habe mit Verhaltenstests untersucht, wie die erhöhten Plus-Labyrinth 10. Die genetischen Grundlagen der Sicherheitslücke wurde unter Verwendung verschiedener Inzuchtstämme von Mäusen 9 untersucht. Pharmakologische Manipulationen können in einem Tiermodell vor menschliche Versuche 20-24 getestet werden. Gentechnisch veränderte Tiere und vorübergehende Zuschlags von Genen verwendet werden, um zu untersuchen, wie Manipulation von bestimmten molekularen Wege kann das Verhalten in der ABA-Paradigma zu beeinflussen. Die Auswirkungen von Stress während der frühen Leben auf Differenz Anfälligkeit für ABA wOuld ein anderes Thema, das durch diesen Ansatz angegangen werden kann.

<table><tbody><tr><td>Kabelloses Laufrad für Maus</td><td>Med Associates</td><td>ENV-044</td><td></td></tr><tr><td>USB Interface Hub&nbsp;</td><td>Med Associates</td><td>DIG-804</td><td></td></tr><tr><td>Wheel Manager Software</td><td>Med Associates</td><td>SOF-860</td><td></td></tr><tr><td>Wheel Manager Datenanalyse</td><td>Med Associates</td><td>SOF-861</td><td></td></tr><tr><td>Diet Gel 76A</td><td>Klar H2O</td><td>72-07-5022</td><td></td></tr><tr><td>Maus Diät 5001</td><td>PMI</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

unter verwendung des activity-based anorexia nagetiermodell die neurobiologischen grundlagen von anorexia nervosa study

Using the Activity-based Anorexia Rodent Model to Study the Neurobiological Basis of Anorexia Nervosa

Anorexia nervosa (AN) ist eine psychiatrische Erkrankung, gekennzeichnet durch übermäßig eingeschränkten Kalorienzufuhr und abnorm hohen Konzentrationen von körperlicher Aktivität. Eine herausfordernde Krankheit zu behandeln, wegen des Mangels an Verständnis für die zugrunde liegenden neurobiologischen, hat eine der höchsten Sterblichkeitsrate bei psychiatrischen Erkrankungen. Um diesem Bedarf, Neurowissenschaftler sind mit einem Tiermodell zu untersuchen, wie neuronale Schaltkreise kann in Richtung Anfälligkeit für AN bei und kann durch einen berührt. Activity-Based Anorexie (ABA) ist ein Bio-Verhaltensphänomen bei Nagetieren, die Modelle der wichtigsten Symptome der Anorexia nervosa beschrieben. Bei Nagetieren mit freiem Zugang zu freiwilligen Übung auf einem Laufrad Erfahrung Nahrungsmittelbeschränkung, hyperaktiv werden sie - laufen mehr als Tiere mit freiem Zugang zu Futter. Hier beschreiben wir die Verfahren, durch die ABA im jugendlichen weiblichen C57BL / 6 Mäusen induziert. Am postnatalen Tag 36 (S36), wird das Tier mit Zugang zu freiwilligen Übung auf einem LaufuntergebrachtRad. 4 Tage nach Akklimatisierung an dem Laufrad, auf P40, alle Lebensmittel aus dem Käfig entfernt. Für die nächsten 3 Tage wird das Essen auf den Käfig (so dass Tiere freien Zugang zu den Speisen) für 2 Stunden täglich zurückgegeben. Nach dem vierten Tag der Nahrungsmittelbeschränkung wird freier Zugang zu Futter zurückgegeben und das Laufrad aus dem Käfig entfernt, um den Tieren zu erholen. Kontinuierliche mehrtägige Analyse der Laufrad-Aktivität zeigt, dass Mäuse, hyperaktiv innerhalb von 24 Stunden nach Beginn der Nahrungsmittelbeschränkung. Die Mäuse laufen auch während der begrenzten Zeit, während der sie den Zugang zu Nahrung haben. Darüber hinaus wird die zirkadiane Muster der Radfahr durch die Erfahrung der Nahrungsmittelbeschränkung gestört. Wir waren in der Lage, um neurobiologische Veränderungen mit verschiedenen Aspekten des Rades Laufverhalten der Tiere auf bestimmte Hirnregionen und neurochemische Veränderungen mit Widerstandsfähigkeit und Anfälligkeit für Nahrungseinschränkung induzierte Hyperaktivität implizieren korrelieren.

Um die Wirkung von ABA in einer ähnlichen Population menschlicher Magersucht zu untersuchen, wurden diese Experimente in weiblichen jugendlichen Mäusen durchgeführt worden. So beginnt Rad Akklimatisierung bald nach dem Einsetzen der Pubertät bei Mäusen an Tag P36. Die Eingewöhnungsphase von P36-P40 durchgeführt und Nahrungsmittelbeschränkung von P40-P43 erfolgt. Adolescent Mäusen wachsen weiter, und ihr Körpergewicht weiter zu erhöhen, wie sie nähern volle Erwachsenenalter. Während Rad Akklimatisierung, die Mäuse in der Regel verlieren eine kleine Menge von Gewicht oder Plateau in Gewicht. Nach dem Beginn der Nahrungsmittelbeschränkung, des Körpergewichts des ABA Tieren stark ab (Abbildung 1). Das Körpergewicht der Tiere in der ABA-Gruppe verglichen werden können, um (CON) Tiere, die keinen Zugang zu einem Laufrad und nicht Nahrungsmittelbeschränkung erleben steuern. Das Rad Aktivität jedes Tier kann auf verschiedene Weise analysiert werden: (1) Die tägliche (24-Stunden) RadAktivität der ABA Tiere aufgetragen werden, die zeigen, dass die Tiere beginnen, übermäßig nach dem Beginn der Nahrungsmittelbeschränkung (Figur 2) ausgeführt werden. (2) Rad Aktivität pro Tier bei einer feineren Skala mit Hilfe der Analyse-Software, welche die zirkadiane Muster der Rad-Aktivität (Abbildung 3) untersucht werden. (3) Das Rad Aktivität während der 2 Stunden von Lebensmitteln Zugriff zeigt die freiwillige Nahrungs Einschränkung, da die Tiere die Wahl, statt zu laufen essen. (4) Nach dem Nahrungsmittel Restriktions beginnt, einige Tiere zeigen eine Zunahme der Aktivität in der Zeit unmittelbar vor dem Zeitpunkt der Zuführung. Diese tägliche Zunahme der lokomotorischen Aktivität vor der Präsentation der Speisen wird als &quot;food antizipatorische Aktivität&quot; (Figur 4). (5) Die Geschwindigkeit, mit der die Tiere laufen kann verglichen werden, da sowohl der Abstand und die Verweilzeit auf dem Rad werden kontinuierlich überwacht. Änderung dieser Parameter kann der Lernphase der auf dem Rad laufen zu reflektieren. <p class = &quot;jove_content&quot;&gt; Tiere zeigen individuelle Variabilität in ihrem Rad Aktivität, Ernährungsverhalten und Gewichtsverlust. Während diese individuelle Variabilität macht es oft schwierig, statistisch signifikante Gruppen mittleren Unterschiede zu erhalten, öffnet es eine Allee der Analyse durch Korrelation. Zum Beispiel kann die Veränderung des Körpergewichts in ABA Mäusen korreliert mit ihrer täglichen Veränderung in Radfahr - also Tiere, die mehr Rad-Aktivität zeigten auch verloren mehr Gewicht 16. In der gleichen Studie wurde auch gezeigt, dass die GABA-erge Innervation des Hippocampus CA1-Pyramidenzellen wurde in den Tieren, die verringerte Hyperaktivität in einem zweiten Erfahrung zeigte ABA erhöht. In einer Studie mit ABA Ratten wurde festgestellt, dass die Expression von GABA-Rezeptoren, die die α4-Untereinheit korreliert mit verringerten Hyperaktivität oder Widerstandsfähigkeit gegenüber ABA 25. <img alt="Abbildung 1" src="/files/ftp_upload/52927/52927fig1.jpg" /> Abbildung 1. Änderungen des Körpergewichts während der ABA. Das Körpergewicht Daten von einer Kohorte von fünf jugendlichen weiblichen Mäusen gezeigt. Die Mäuse hatten Laufrad Zugang für die vollen 7 Tage des Experiments. Die ersten vier Tage waren die Gewöhnungsphase, nach der Nahrungsmittelbeschränkung wurde für weitere 3 Tage verhängt. Tag 0 den Beginn Nahrungsmittelbeschränkung. Fehlerbalken zeigen Standardfehler des Mittelwerts. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52927/52927fig1large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Figur zu sehen.</a> <img alt="Figur 2" src="/files/ftp_upload/52927/52927fig2.jpg" /> Abbildung 2. Tägliche Rad Aktivität vor und nach dem Beginn der Nahrungsmittelbeschränkung. Täglich (24 hr) Rad-Aktivität ist für eine Maus gezeigt. Tag 0 den Beginn Nahrungsmittelbeschränkung. Gesamttages Rad Aktivität steigt um fast zwei-fach, nachdem dieBeginn der Nahrungsmittelbeschränkung. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52927/52927fig2large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Figur zu sehen.</a> <img alt="Figur 3" src="/files/ftp_upload/52927/52927fig3.jpg" /> Abbildung 3. kontinuierlich überwacht Laufrad Aktivität über den 8 Tage Versuch. Ein Screenshot aus der Rad-Analyse-Software angezeigt. Dies zeigt das Rad Aktivität (Rades zählt auf der vertikalen Achse) einer einzelnen Maus über acht Tage (Zeit auf der horizontalen Achse) für den Zugang zu einem Laufrad. Unterhalb der Aktivität Grundstück ist eine Überlagerung, die die Zeiten, in denen Lichter an und aus in den Raum. Vor der Nahrungsmittelbeschränkung beginnt, das Tier zeigt minimale Aktivität während des Lichtzyklus. Die erste vertikale gestrichelte Linie zeigt den Beginn der Nahrungsmittelbeschränkung, die drei darauffolgenden Linien zeigen die 2 h Stillen beginnen jeden Tag, und rote Pfeile zeigen the Entstehung von Nahrungsmittelvorausschauende Tätigkeit während der Lichtphase. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52927/52927fig3highres.jpg" style="font-size: 14px; line-height: 28px;" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Figur zu sehen.</a> <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52927/52927fig3large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Figur zu sehen.</a> <img alt="Figur 4" src="/files/ftp_upload/52927/52927fig4.jpg" /> Abbildung 4-Rad-Aktivität wird in allen Stunden des Tages erhöht, aber am dramatischsten in der Zeit vor dem Essen Zugang. Radfahr ist für vier 6 h Sektoren des Tages angezeigt. Bars mit &quot;Vor FR&quot; zeigen die durchschnittliche Anzahl der Rad zählt in den letzten beiden Tagen der Akklimatisierung Phase. Bars mit &quot;Während FR&quot; zeigen die ersten beiden Tage der Nahrungsmittelbeschränkung phase. &quot;Recovery&quot; zeigt die Aktivitätsniveaus, nachdem die Tiere durften ohne Laufrad für mindestens 6 Tage zu erholen. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52927/52927fig4large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Figur zu sehen.</a>

Hier stellen wir ein Protokoll zur Induktion von aktivitätsbasierter Anorexie (ABA) bei weiblichen jugendlichen Mäusen vor. ABA ist ein Zustand der Hyperaktivität, der durch die Auferlegung von Nahrungsbeschränkungen für Nagetiere mit Zugang zu einem Laufrad hervorgerufen wird. Dieses Phänomen wird als Modell verwendet, um die zugrundeliegende Neurobiologie der Anorexia nervosa zu untersuchen.

Unter Verwendung des Activity-based Anorexia Nagetiermodell die neurobiologischen Grundlagen von Anorexia Nervosa Study

Anorexia nervosa (AN) is a psychiatric illness characterized by excessively restricted caloric intake and abnormally high levels of physical activity. A ...

Das übergeordnete Ziel dieses Verfahrens besteht darin, eine aktivitätsbasierte Anorexie bei weiblichen Mäusen im Jugendalter zu induzieren. Dies wird erreicht, indem die Mäuse zunächst mit einem Laufrad vertraut gemacht und ihre Laufradaktivität mindestens drei Tage lang kontinuierlich überwacht wird. Anschließend werden die Mäuse auf einen eingeschränkten Futterzufuhrplan gesetzt, und Veränderungen in ihrem freiwilligen Laufradlaufverhalten werden aufgezeichnet.Letztlich kann dieses aktivitätsbasierte Anorexie-Modell zeigen, dass neurobiologische Veränderungen mit Verhaltensänderungen eines Tieres einhergehen, wenn der Zugang zu Nahrung eingeschränkt ist. Ich hoffe, dass dieses Modell der aktivitätsbasierten Anorexie zur Verbesserung der Therapie der Anorexia nervosa beitragen wird, da es spezifische individuelle Unterschiede in der Neurochemie und Neuroanatomie identifizieren kann, die der Resilienz und Anfälligkeit für die Anorexia nervosa zugrunde liegen. Obwohl diese Methode Einblicke in die Anorexia nervosa ermöglichen kann, lässt sie sich auch auf andere Erkrankungen anwenden, die eine Komorbidität mit Angststörungen aufweisen.Im Allgemeinen wird diese Methode Schwierigkeiten haben, einzelne Nuancen zu erfassen, da die Anfälligkeit jedes Tieres für aktivitätsbasierte Verhaltensweisen auf der Grundlage der AIA stark variiert. Daher ist eine sorgfältige Überwachung des Gewichtsverlusts, der Nahrungsaufnahme und der Aktivität der Tiere erforderlich, da andernfalls die Tiere sterben können. Um mit der Einrichtung zu beginnen, stellen Sie den Computer und den USB-Hub im Tierzimmer auf, fernab von fließendem Wasser und Fußgängerverkehr, jedoch innerhalb der Reichweite der Sender der Laufräder.Verwenden Sie außerdem eine unterbrechungsfreie Stromversorgung für den Computer und den USB-Hub, wobei die Schalter am Hub genutzt werden. Stellen Sie die Kanalnummern so ein, dass sie den Kanalnummern aller Laufräder entsprechen, die überwacht werden sollen. Starten Sie nun die Software für die Verwaltung der Laufräder und vergewissern Sie sich, dass die Software jeden Sender erkennt.Jedes Rad wird im Programmfenster unter der Überschrift „Radsensoren“ aufgelistet. Die Software weist jedem Rad automatisch eine ID-Nummer zu.Es kann hilfreich sein, diese Zahl am Laufrad zu notieren. Wenn ein Laufrad nicht erkannt wird, ersetzen Sie die Batterien des Laufrads. Bereiten Sie anschließend einen Käfig für jedes Mausexemplar mit Einstreu, Nestmaterial, freiem Zugang zu Wasser und einem Laufrad vor.Das Laufrad muss sich frei bewegen lassen, ohne die Käfigwände, den Futternapf oder den Käfigdeckel zu berühren. Stellen Sie außerdem sicher, dass die Software die Umdrehungen des Rades aktualisiert. Um die Tiere zu akklimatisieren, halten Sie jede Maus einzeln in einem Käfig mit einem Laufrad und Zugang zu etwa 100 Gramm Trockenfutter und 50 Gramm Nassfutter im Käfig.Starten Sie in der Software die Datenerfassung und -speicherung, indem Sie „Erfassung starten“ auswählen. Wählen Sie über das Dateimenü das Verzeichnis aus, in dem die Daten bis zum Stoppen gespeichert werden sollen.Die Software zeichnet jeden Tag kontinuierlich kurz vor Beginn der Dunkelphase des Lichtzyklus auf. Wiegen Sie das Tier, wiegen Sie das Nassfutter und wiegen Sie das Trockenfutter. Füllen Sie den Behälter für Trockenfutter nach, wenn er weniger als 50 Gramm enthält, und ersetzen Sie den Behälter für Nassfutter.Wenn das Futter austrocknet oder mit Einstreu verunreinigt wird, notieren Sie die Laufradanzahl manuell zu diesem Zeitpunkt. Um die digitalen Daten am ersten Tag der Futterbeschränkung zu sichern, entfernen Sie während der mittleren Phase des Lichtzyklus sämtliches feuchte und trockene Futter aus dem Käfig. Später zu Beginn der Dunkelphase notieren Sie das Gewicht des Tieres und die Laufradanzahl.Dann geben Sie etwa 50 Gramm Trockenfutter in den Vorratsbehälter und stellen Sie fünf Gramm Nassfutter in ein Futterboot. Bereiten Sie anschließend einen frischen Käfig mit Einstreu und Nestmaterial für jedes Tier vor. Zwei Stunden nach der Fütterung übertragen Sie das Laufrad und einige Handvoll verschmutzte Einstreu in den vorbereiteten Käfig.Überführen Sie die Mäuse in neue Käfige ohne Futter. Notieren Sie am Ende des Futterzugangszeitraums das Gewicht der UNE-Futtermittel und die Anzahl der Radumdrehungen. Wiederholen Sie diesen Vorgang täglich während der gesamten Versuchsdauer.Falls das Gewicht eines Tieres zu irgendeinem Zeitpunkt unter 75 % seines Anfangsgewichts fällt, muss es aus dem Experiment entfernt werden. Weitere Anzeichen für übermäßigen Hunger, die darauf hinweisen, dass das Tier aus dem Experiment genommen werden sollte, sind eine gekrümmte Körperhaltung und die Unfähigkeit, sich in dem Käfig zu bewegen. Das Tier kann sich kalt anfühlen und während der zwei Stunden Futterzugang nicht fressen.Nach drei Tagen der Futterbeschränkung wird das Experiment beendet. Entweder wird das Tier getötet, um Gewebe zu gewinnen, oder die Tiere dürfen sich erholen. Für weitere Verhaltensuntersuchungen in der Software klicken Sie unter dem Menüpunkt „Datei“ auf die Option „Aufnahme beenden“.Die Daten werden nun in einer WLS-Datei im zu Beginn des Experiments gewählten Verzeichnis gespeichert. Entfernen Sie zu Beginn des Experiments die Laufräder aus den Käfigen und anschließend deren Batterien. Die Tiere sollten ad libitum Zugang zu Nahrung haben. Exportieren Sie nun die Daten in eine Tabellenkalkulation.Wählen Sie die Exportoption im Dateimenü und anschließend die gewünschten WLS-Dateien in der Option Quelldatei aus. Danach legen Sie Start- und Enddatum sowie -zeit fest und wählen abschließend jeden Rad-Sensor für den Export aus. In der Liste der Rad-Sensoren können die Daten dann je nach Bedarf analysiert werden, um den Effekt eines b zu untersuchen.In einer ähnlichen Population wie beim menschlichen Magersüchtigen wurden weibliche juvenile Mäuse am Tag P 36 an das Laufrad gewöhnt. Kurz nach dem Einsetzen der Pubertät wurde am Tag P 40 mit der Nahrungsentzug begonnen, und ihr Körpergewicht sank stark ab; Kontrolltiere verfügten weder über Laufräder noch über Nahrungseinschränkungen. Die verhungerten Tiere liefen nach Beginn der Nahrungseinschränkung übermäßig viel.Eine detaillierte Analyse der Laufradaktivität zeigte ein zirkadianes Muster. Merkwürdigerweise nutzten verhungerte Tiere auch während des Zugangs zu Nahrung das Laufrad. Nach Beginn der Nahrungseinschränkung zeigten einige Tiere eine Aktivitätszunahme kurz vor der Fütterungszeit, was als Nahrungs-antizipatorische Aktivität bezeichnet werden kann. Die Einrichtung einer Kohorte für ein aktivitätsbasiertes Szenario kann innerhalb weniger Stunden erreicht werden, wenn sie ordnungsgemäß durchgeführt wird.Während des Durchführens dieses Verfahrens ist es wichtig, sich daran zu erinnern, die Laufrad-Zählungen mindestens einmal täglich manuell zu erfassen. Eine unerwartete Unterbrechung der Stromversorgung oder die Erschöpfung der Batterien kann die computergenerierte Laufradzählung stören. Weitere Methoden wie die Immunzytochemie, die Elektrophysiologie und Verhaltensuntersuchungen können durchgeführt werden, um zusätzliche Fragen zu beantworten, beispielsweise wie die aktivitätsbasierte Anorexie-Induktion die Gehirnanatomie, biophysikalischen Eigenschaften und das Verhalten beeinflusst.

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Research

Forschung

JoVE Journal

Behavior

Verhalten

Nahrungsfettgehalt beeinflusst sowohl Energieaufnahme und des Körperfettzusammensetzung bei Säugetieren. Durch die Untersuchung der Ratten Vorliebe für fettreiche Nahrung in einer Reihe von Experimenten Wahl, ist es möglich, die genetischen Unterschiede und pharmakologische Interventionen auf ihre Vorliebe für fettreiche Nahrung zu testen.

Fat Vorlieben: A Novel Modell des Essverhaltens bei Ratten

Stereotaktische Injektion von Lentiviren ausdrücken cDNAs oder shRNAs die Genexpression in spezifischen Hirnarealen von Mäusen zu modulieren. Hier präsentieren wir ein Protokoll zur stereotaktischen Injektionen mit Verhaltensaufgaben, wie der Open Field Test (OFT) und Forced Swim Test (FST) zu kombinieren.

Anwenden Stereotaktische Injektionstechnik zu genetischen Auswirkungen auf die Tier Behaviors Studie

Nagetiere sind ein geeignetes Modell, um die molekularen Substrate von Verhalten und komplexen psychiatrischen Störungen zu untersuchen. Die Mikroinjektion des Gehirns bei wachen Nagetieren kann zur Aufklärung von Krankheitssubstraten verwendet werden. Es wird eine effiziente und anpassbare Mikroinjektionsmethode für das Gehirn sowie die Ausführung eines operanten Paradigmas vorgestellt, das die Motivation quantifiziert.

Nagetier Gehirn-Mikroinjektion, um molekulare Substrate motiviertes Verhalten Studieren

Mäuse, die einzeln untergebracht mit einem laufenden Rad während Angesichts begrenzter Zugang zu Nahrungsmitteln entwickeln Verringerung der Nahrungsaufnahme und Steigerung der Aktivität auf das Laufrad. Dieses experimentelle Phänomen nennt Activity based Magersucht. Dieses Paradigma bietet ein experimentelles Werkzeug für das Studium der Neurobiologie und Verhaltensweisen zugrunde liegenden Aspekte der Anorexia Nervosa.

Beurteilung der Activity based Anorexie bei Mäusen

Themen Essen von einer Platte auf einer Skala verbunden mit einem Computer, der Aufzeichnungen den Gewichtsverlust der Platte während des Essens gelegt. Feedback auf dem Bildschirm können das Thema zu ihrem/seinem Essverhalten zu Referenzkurven so normalisieren Körpergewicht anpassen.

Kontrolle über das Essverhalten mit einem neuartigen Feedbacksystem

Dieses Whitepaper beschreibt ein Protokoll für die kognitive Bewertung für genetische Modelle von der Alzheimer-Krankheit mit dem IntelliCage-System, das eine automatisierte Hochdurchsatz Verhaltens-monitoring-System mit operanten Konditionierung ist.

Automatisiert, langfristige Verhaltensstörungen Assay für kognitive Funktionen in mehreren genetischen Modellen der Alzheimer-Krankheit, mit IntelliCage

Dieses Protokoll beschreibt die Verwendung einer sehr schmackhaften Cafeteria-Diät im westlichen Stil, um Überernährung und Adipositas bei Nagetieren zu modellieren. Hier bieten wir einen detaillierten Überblick über die Lebensmittelauswahl, -zubereitung und -messung und erläutern methodische Faktoren, die zur Erzeugung eines robusten und reproduzierbaren Phänotyps beitragen.

Palatable Western-Stil Cafeteria Diät als zuverlässige Methode zur Modellierung Diät-induzierte Adipositas bei Nagetieren

Bei Mäusen wurde ein Binge-Eating-Modell mit intermittierendem Zugang zu M&amp;M's (einem sehr schmackhaften Lebensmittel aus Fett und Zucker) etabliert. Mäuse mit intermittierendem Zugang zu diesem fett- und zuckerreichen Futter zeigten stressähnliche Verhaltensweisen, eine erhöhte Kalorienaufnahme und eine Präferenz für dieses Futter gegenüber Standardfutter im Vergleich zu Mäusen mit kontinuierlichem oder keinem Zugang zum Futter.

Intermittierendes Binge-Intake-Modell bei Mäusen

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