Erhöhte Plus Labyrinth Test in Kombination mit Video Tracking-Software um die angstlösende Wirkung von exogenen ketogene Ergänzungen zu untersuchen
7. Januar 2019
Hier präsentieren wir Ihnen ein Protokoll zur Änderung des Angst von Nagetier Tiermodellen untersucht. Die erhöhten plus Labyrinth (EPM) Test, zusammen mit einem Video tracking-Software bietet eine zuverlässige Methode, um die Wirkung der verschiedenen möglichen anxiolytische Behandlungen in präklinischen Labor Szenarien zu dokumentieren.
Das erhöhte Plus-Labyrinth ist eine Methode, um die Wirkung verschiedener potenziell angstlösender Behandlungen auf Labor-Nagetiermodelle im Vergleich zu anderen Methoden humaner zu dokumentieren. Der Hauptvorteil dieser Methode ist, dass sich die instinktive Neigung des Nagers zu dunklen und geschlossenen Räumen sowie die unkonditionierte Höhenangst und die Vermeidung von Freiräumen stützt. Collin Park, ein Mitarbeiter aus meinem Labor, wird helfen, das Verfahren zu demonstrieren.
Einige Tage vor dem Testen, behandeln Sie die Tiere, indem Sie sie am Oberkörper pflücken und sie für eine Minute halten, um sie an den Experimentator zu akklimatisieren. Messen Sie dann das Körpergewicht der Tiere, bevor Sie mit Behandlungen beginnen, um die Dosierungsberechnung für die Behandlung zu bestimmen. Als nächstes, machen Sie die Tiere mit der intragastrischen Gavage-Methode mit Wasser durch Gavage für fünf Tage vor Keton-Supplementierung vertraut.
Für den Angsttest verwenden Sie das erhöhte Plus-Labyrinth oder EPM-Gerät, ein plus geformtes Gerät mit vier Armen mit zwei offenen und zwei geschlossenen. Beleuchten Sie das EPM-Gerät, indem Sie indirekte Beleuchtung von der Decke aus verwenden, anstatt es direkt zu beleuchten. Stellen Sie sicher, dass alle vier Arme ähnlich beleuchtet sind.
Schließen Sie den Installationsschlüssel der Bewegungsverfolgungssoftware an einen USB 2.0-Anschluss an, und installieren Sie die Software. Fixieren Sie dann die Kamera über dem Versuchsbereich, und stellen Sie sicher, dass sie während der Dauer des Experiments unbeweglich bleibt. Richten Sie schließlich ein neues Experiment im Bewegungsverfolgungssoftwaresystem mithilfe der Bedienungsanleitung ein.
Legen Sie das Tier in den Versuchsbereich. Starten Sie dann den Datenerfassungsprozess, indem Sie die Starttaste auf dem Zeitbedienfeld drücken. Sammeln Sie im Testraum die EPM-Daten auf zwei Arten, manuell und mit der Software.
Die geblendeten Beobachter sind durch einen Vorhang getrennt. Warten Sie, bis der Tracking-Prozess aufgezeichnet wird, oder drücken Sie die Stopp-Taste auf dem Zeitbedienfeld. Entfernen Sie dann das Tier aus dem Versuchsgebiet.
Um schließlich auf das Analysetool zuzugreifen, drücken Sie die Analysetaste in der Versuchsassistentenleiste. Wählen Sie Versuche und Zeitintervalle aus, um einen Bericht zu analysieren und zu generieren. Beginnen Sie, indem Sie die Ratten in ihrem Hauskäfig 30 Minuten vor Beginn des Experiments in den Versuchsraum überführen.
Platzieren Sie eine Ratte an der Kreuzung der vier Arme des EPM mit Blick auf den offenen Arm gegenüber dem Experimentator. Führen Sie die Video-Tracking-Software aus und zeichnen Sie das Verhalten des Tieres fünf Minuten lang manuell auf. Wenn das Tier dann vom EPM fällt, nehmen Sie es auf und legen Sie es wieder an den gleichen Punkt der EPM, wo es abgefallen ist.
Schließen Sie die Verhaltensdaten dieses Tieres aus der Analyse aus. Beenden Sie am Ende des fünfminütigen Tests die Video-Tracking-Software. Entfernen Sie das Tier aus dem EPM, und legen Sie es wieder auf den heimischen Käfig.
Reinigen Sie schließlich das EPM mit einem Desinfektionsmittel, gefolgt von Leitungswasser. Trocknen Sie das Gerät mit Papiertüchern. Nach chronischer Fütterung verbrachten Ratten in der KSMCT-Gruppe deutlich mehr Zeit in den offenen Armen als die Kontrollgruppe.
Die KS-Gruppe verbrachte deutlich mehr Zeit im Zentrum als die Kontrollgruppe. Und weniger Zeit wird in geschlossenen Armen in den LKE, KS, KSMCT Gruppen im Vergleich zur Kontrolle verbracht. Ratten der KS- und KSMCT-Gruppen legten deutlich längere Strecken in den offenen Armen zurück.
Während die Ratten in den LKE-, KS- und KSMCT-Gruppen deutlich weniger Distanz in den geschlossenen Armen zeigten als die Kontrollgruppe. Darüber hinaus war die Zeit, die in den offenen Armen verbracht wurde, nach sieben Tagen oraler Gavage in der KE-Gruppe größer, ging aber im Zentrum für die KE-, KS- und KSMCT-Gruppen zurück. Auch die Zahl der Einträge in die geschlossenen Arme war nach sieben Tagen Verwaltung in den KE- und KS-Gruppen deutlich geringer.
Es ist sehr wichtig, alle Ratten auf dem Gerät in einem konsistenten Herrenhaus an der Kreuzung weg vom Experimentator zu platzieren. EPM-Assay auf Nagetiere ist eine geeignete und empfindliche Methode, um die Wirkung verschiedener Behandlungen zu untersuchen, die Gehirnbereiche beeinflussen, die an der angstlösenden Wirkung und den Wirkmechanismen beteiligt sind.
Übersicht
Dieser Artikel präsentiert ein Protokoll zur Beurteilung von Angstniveaus bei Nagetiermodellen unter Verwendung des erhöhten Plus-Labyrinth-Tests (EPM). Die Methode in Kombination mit Video-Tracking-Software ermöglicht eine zuverlässige Dokumentation der Auswirkungen potenzieller anxiolytischer Behandlungen.
Wichtige Studienkomponenten
Wissenschaftsbereich
- Neurowissenschaften
- Verhaltenswissenschaften
- Pharmakologie
Hintergrund
- Das erhöhte Plus-Labyrinth ist konzipiert, um angstbezogenes Verhalten bei Nagetieren zu beurteilen.
- Es nutzt die natürlichen Instinkte von Nagetieren in Bezug auf offene und geschlossene Räume.
- Diese Methode gilt als humaner als andere Techniken zur Angstbewertung.
- Video-Tracking erhöht die Genauigkeit der Verhaltensdatenerfassung.
Zweck der Studie
- Um die Auswirkungen verschiedener anxiolytischer Behandlungen auf das Angstniveau von Nagetieren zu bewerten.
- Um ein zuverlässiges Protokoll für die Durchführung von EPM-Tests zu etablieren.
- Um Verhaltensänderungen als Reaktion auf die Behandlung im Laufe der Zeit zu analysieren.
Verwendete Methoden
- Handhabung und Akklimatisierung von Nagetieren vor dem Test.
- Verwendung des erhöhten Plus-Labyrinth-Apparates zur Angstbewertung.
- Einsatz von Video-Tracking-Software für die Datenerfassung.
- Analyse von Verhaltensdaten manuell und durch Software.
Hauptergebnisse
- Ratten, die mit KSMCT behandelt wurden, verbrachten mehr Zeit in offenen Armen im Vergleich zu Kontrollen.
- Es wurden signifikante Unterschiede in der zurückgelegten Strecke in offenen gegenüber geschlossenen Armen beobachtet.
- Verhaltensänderungen wurden nach chronischer Behandlung mit verschiedenen Substanzen festgestellt.
- Der EPM-Assay erwies sich als empfindlich für die Erkennung von Behandlungseffekten auf Angst.
Schlussfolgerungen
- Der EPM ist eine effektive Methode zur Untersuchung von Angst bei Nagetiermodellen.
- Konsistente Platzierung der Tiere ist entscheidend für zuverlässige Ergebnisse.
- Weitere Forschung kann die Wirkmechanismen anxiolytischer Behandlungen erforschen.
Häufig gestellte Fragen
Executive Industry Relevance
The elevated plus maze (EPM) test combined with video tracking provides a sensitive, humane method to evaluate anxiolytic effects of exogenous ketone supplements in rodent models. This approach supports early-stage target validation by quantifying behavioral changes linked to anxiety pathways, enabling mechanistic de-risking of metabolic or drug-based therapies. The method generates reproducible, quantitative endpoints that inform go/no-go decisions in preclinical discovery pipelines.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Scientific Value: Interrogates therapeutic hypotheses by measuring time spent in open versus closed arms as a proxy for anxiety reduction.
- Operational Value: Enables blinded, automated behavioral data collection via video tracking to reduce observer bias and increase reproducibility.
- Predictive Value: Detects anxiolytic-like effects of ketone supplements, supporting target confidence in CNS-modulating compounds.
Screening & Assay Development
- Assay Readiness: Standardized EPM apparatus with consistent lighting and animal placement ensures reliable baseline performance across treatment groups.
- Quantitative Outputs: Video tracking delivers precise metrics on time in open/closed arms and distance traveled, enabling dose-response characterization.
- Scalability: Protocol supports chronic (83-day) and subchronic/acute (7-day) dosing regimens for longitudinal behavioral assessment.
Translational & Preclinical Research
- Disease Relevance: Measures anxiety-related behavior in Sprague Dawley rats, a translationally relevant model for neuropsychiatric disorder screening.
- Mechanistic De-risking: Differentiates effects on open arm exploration versus closed arm avoidance to clarify anxiolytic versus sedative confounds.
- Translational Continuity: Supports advancement decisions by linking metabolite-based interventions to measurable behavioral phenotypes.
Pipeline & Workflow Integration
The EPM test fits within the discovery continuum from early hypothesis testing to lead identification, providing behavioral phenotyping that complements biochemical and electrophysiological assays in neuropsychiatric drug discovery.
- Discovery Biology: Supports pathway clarification by isolating behavioral outputs tied to anxiety circuits independent of confounding motor effects.
- Screening: Delivers standardized, reproducible anxiety phenotypes essential for screening compound libraries or nutraceutical interventions.
- Analytics: Generates time-in-arm and distance-traveled readouts that enable statistical comparison across treatment and control groups.
- Translational Research: Connects metabolite supplementation to anxiety-like behavior, informing biomarker-aligned preclinical validation.
- Enterprise Reuse: Establishes a reusable behavioral platform for evaluating diverse anxiolytic candidates across metabolic, pharmacological, and genetic models.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Provides predictive confidence in target engagement by reducing mechanistic ambiguity in anxiety-related behavior.
- Operational Value: Ensures standardization, reproducibility, and scalability through blinded video tracking and consistent apparatus setup.
- Strategic Value: Improves go/no-go decisions by identifying true anxiolytic effects while minimizing false positives from locomotor changes.
- Portfolio Impact: Enables risk-adjusted prioritization of ketone-based or CNS-active compounds based on validated behavioral outputs.
Implementation Considerations
- Requires expertise in rodent handling, behavioral testing, and video tracking software operation.
- Dependent on EPM apparatus, USB-compatible tracking system, and controlled lighting conditions.
- Necessitates cross-team standardization of animal acclimation, dosing, and blinded data collection procedures.
- Must account for species- and strain-specific baseline anxiety levels when adapting to different rodent models.
- Limited to measuring anxiety-like behavior; does not assess cognitive, motor, or affective confounds without complementary assays.
