Name: Habituación y la inhibición prepulso de sobresalto acústico en roedores (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2011-09-01T13:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 38 s
Description: Aprende a evaluar el filtrado sensorial en roedores mediante habituación e inhibición prepulso de respuestas de sobresalto acústico. Este protocolo estandarizado permite estudiar trastornos neuropsiquiátricos como la esquizofrenia.

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Este trabajo fue financiado por la Fundación de Salud Mental de Ontario, las Ciencias Naturales e Ingeniería de Investigación de Canadá, y Med Associates Inc.

1. Protocolo de Diseño <ol><li> Calibración: Antes de una serie de experimentos, calibrar los altavoces. Esto es importante para que los altavoces mostrar el volumen exacto que se estableció por el experimentador. También calibrar la sensibilidad de la plataforma de transductor de las cajas de sobresalto de acuerdo al manual del proveedor. El transductor convierte el movimiento vertical de la plataforma en una señal de tensión. Asegúrese de que no hay experimentos en marcha en la calibración del sistema, y ​​que todas las cajas están calibrados de la misma manera. </li><li> i / o Función: Si las nuevas cepas de ratones o ratas se miden, una función de entrada / salida debe ser establecido. Después de un período de aclimatación de unos 5-10 minutos, con un ruido de fondo blanco constante de 65 a 68 dB (ver más abajo), los estímulos de sobresalto (20 ms ruido blanco) se debe mostrar cada 20 seg, a partir de alrededor de 70-75 dB. Intensidad de estímulo de sobresalto se incrementará entre cada estímulo por 2.5 dB hasta llegar a 120-130 dB, lo que resulta en 10 a 30 ensayos con estímulos de sobresalto (ver figura 1). </li><li> Estructura de protocolo: habituación y la inhibición prepulso se puede medir dentro de un protocolo. El protocolo se divide en un período de aclimatación, un bloque I (habituación), inmediatamente seguido por un bloque II (PPI, figura 2). Antes de medir la inhibición prepulso, los animales siempre deben ser sometidos a la habituación de sobresalto, de modo que atenuaciones sobresalto debido a la habituación no interferir con las mediciones PPI. </li><li> Período de aclimatación: Cada vez que se prueba un animal, primero se somete a una fase de aclimatación con el fin de adaptarse a la titular de los animales, caja de sobresalto y el ruido de fondo. Durante un período de aclimatación de 5-10 minutos, el ruido de fondo constante de 65-68dB de ruido blanco (dependiendo del ruido del medio ambiente) se muestra, pero sin estímulo de sobresalto. Durante esta fase el animal se calme, se detiene a explorar el entorno y dejar de moverse. </li><li> Bloque I habituación: Para habituación a corto plazo (STH), entre 30 -100 estímulos de sobresalto se debe aplicar en el fondo. Estímulos de sobresalto son ruidos comúnmente blanco de 20 ms de duración y los tiempos de subida muy pronunciada (0, si es posible). La intensidad está muy bien en el volumen en el que la función de E / S llegaron a la meseta de máxima respuesta de sobresalto, comúnmente en 105 a 115 dB. Los intervalos entre ensayos individuales deben ser siempre 20 segundos o al azar de entre 10 y 30 segundos (véase el análisis y la figura 3). </li><li> Bloque II inhibición prepulso: Con el fin de medir el PPI, los ensayos con un pulso de sobresalto solo y ensayos con un prepulso son pseudorandomized en el bloque II. El ruido de fondo y el estímulo de sobresalto son los mismos que en el bloque I. El prepulso es un ruido blanco de 4 ms de duración y también el tiempo de subida pronunciada. Dos parámetros pueden ser variados: el intervalo inter-entre prepulso y asustar a pulso y la intensidad de la prepulso (véase la discusión). Nos proponemos utilizar normalmente dos diferentes intensidades prepulso (75 y 85 dB) y dos intervalos interestímulo diferentes (30 ms y 100 ms). Así, hay cuatro diferentes prepulso pulso ensayos más el pulso de sobresalto solo los ensayos para ser pseudorandomized y se muestra 10 veces cada uno, que asciende a 50 ensayos. Inter-ensayo intervalos pueden ser 20 segundos o al azar de entre 10 y 30 segundos (véase la discusión). En algunos casos puede ser beneficioso añadir un sexto tipo de ensayos, que es un juicio prepulso solo (ver la discusión y el gráfico 4). </li><li> Habituación a largo plazo: el fin de medir LTH, todo el protocolo que se ejecuta en al menos cinco días siguientes. Por otra parte, sólo la fase de aclimatación y el bloque que se puede ejecutar, sin embargo, con el fin de ver LTH, bloque que debe contener al menos asustar a 100 estímulos. La presentación de 30 estímulos por día conduce a la LTH muy poco o nada en la mayoría de los animales, especialmente en los ratones. Ejecuta debe estar en aproximadamente el mismo tiempo de cada día, ya que la respuesta de sobresalto amplitudes varían con el ciclo diurno. </li></ol> 2. Manejo y aclimatación de los animales Existen grandes diferencias en el manejo y la aclimatación de las ratas en comparación con los ratones. Los ratones se colocan en el soporte adecuado de los animales (que no debe ser restringida) por 2-5 minutos con el ruido de fondo, pero sin estímulo de sobresalto (fase de aclimatación del programa). Este procedimiento debe repetirse 3-5 veces, una o dos veces al día, hasta que defecar y orinar en el soporte del ratón cesa o disminuye considerablemente. Los titulares de los animales deben estar siempre sustituir o limpiar después de un animal se retira. Las ratas deben ser manejados por al menos tres sesiones de 17. Al final de las sesiones de manejo de tercero se coloca en un soporte adecuado de los animales (sin limitar) y expuestos a ruido de fondo durante varios minutos. Después de la eliminación de ellos, pueden ser recompensados ​​con semillas de girasol para formar pasociaciones ositive con el procedimiento de prueba. Este procedimiento se repite dos veces más, expandiendo gradualmente el tiempo de aclimatación, antes de todo el protocolo que se ejecuta. Para las pruebas de las sesiones, los animales se colocan en todas las cámaras, las puertas cerradas y el protocolo con la fase de aclimatación, que bloque y bloque II se ejecuta. Si hay diferentes grupos de animales (inyecciones, los genotipos), que debe ser mezclado o al azar en las tandas diferentes y las diferentes cajas. Si un animal es a prueba repetidamente (por ejemplo, con diferentes tratamientos), se debe volver a analizarse en la misma caja. Para repetir las pruebas PPI en ratas, también se recomienda para ejecutar un protocolo completo antes de la recolección de datos se lleva a cabo. PPI con frecuencia mejora entre la primera y la sesión de pruebas segundos (PPI aprendizaje), y se mantiene consistente a partir de entonces. También se eliminará una gran parte de la LTH. 3. Análisis de Datos <ol><li> Habituación a corto plazo: Para el análisis de la habituación a corto plazo, todas las respuestas de sobresalto de bloque que se trazan para cada animal. Si los animales dentro de un grupo tienen similares amplitudes de la respuesta de sobresalto, los valores se pueden promediar entre los animales. En la mayoría de los casos, sin embargo, absoluta amplitudes sobresalto difieren considerablemente entre los animales y los niveles de susto no se distribuyen normalmente. En este caso, es más viable para normalizar los datos de cada animal a su primero, o el promedio de las dos primeras, las respuestas de sobresalto en el bloque I (animales a veces se duermen durante la fase de aclimatación que resulta en una respuesta de sobresalto primero baja y una alta sobresalto segundo). Los datos normalizados se pueden promedio a través de todos los animales con el fin de trazar el curso de la habituación. Para realizar una evaluación cuantitativa de la cantidad de habituación, una puntuación puede ser calculado por cada animal, por ejemplo, el promedio de los últimos 10 respuestas de sobresalto, dividido por el promedio de las dos primeras respuestas (figura 6). </li><li> La inhibición prepulso: Para el análisis de la inhibición prepulso, los datos del bloque II tiene que ser ordenados en función del tipo de ensayo (por ejemplo, mediante la exportación de todas las columnas de datos relevantes en Excel y ordenar por prepulso intensidad y duración de ISI). Los diez trazas por el tipo de ensayo se promedian, y los valores resultantes de los ensayos prepulso pulsos se dividen por el impulso de sobresalto solo valor, multiplicado por 100. Esto revela la cantidad de sobresalto restante (porcentaje de la base de sobresalto) bajo diferentes condiciones prepulso para cada animal. Línea de base de sobresalto (solo pulso) es del 100%. Estos valores pueden ser promediados a través de los animales de un grupo y se trazan (Figura 7). Por otra parte, la cantidad de PPI se pueden trazar restando la respuesta de sobresalto restante de 100% (Figura 7). Tenga en cuenta: cuando se compara PPI en los diferentes grupos de animales, siempre se debe también informar si existe una diferencia en la línea de base amplitudes de sobresalto, por ejemplo, comparando las amplitudes de sobresalto absoluto de los ensayos de sobresalto pulso solo (o amplitudes de sobresalto en el bloque I) . </li><li> Habituación a largo plazo: el fin de analizar LTH las dos primeras respuestas del bloque I de cada día se promedian y se representa por encima del mínimo de cinco sesiones consecutivas de pruebas. Esto elimina la posibilidad de que las diferencias en STH afectar el resultado del análisis de LTH. Si se ha establecido que un gen de tratamiento / no afecta STH, en su defecto todas las respuestas en el bloque que puede ser simplemente un promedio para cada día y será dibujado. LTH se puede cuantificar mediante el cálculo de una puntuación de habituación donde 'se divide el valor de los primeros días de los últimos días el valor, multiplicado por 100, por lo que el porcentaje de nivel de sobresalto inicial que queda después de la LTH se muestra. Puntuaciones de habituación puede ser promediados a través de los animales (figura 8). </li></ol> 4. Los resultados representativos: <ol><li> i / o función: Los roedores generalmente empiezan a asustar a partir de un volumen de 85-90 dB en (con 20 ms de duración, el ruido blanco). La respuesta de sobresalto se incrementa con el aumento de volumen y, normalmente, alcanza un máximo a 100-110 dB. Si los animales se apartan considerablemente de estos valores, los animales podrían haber alterado la capacidad auditiva o habilidades motoras. Típicas funciones I / O se muestran en la figura 5. </li><li> Habituación a corto plazo: las ratas bien manejado normalmente acostumbran a alrededor del 60% de su respuesta de sobresalto inicial, sin embargo, hay enormes diferencias individuales y diferencias de las cepas. El efecto más fuerte habituación se produce normalmente dentro de los varios estímulos en primer lugar. Los ratones suelen habituarse a menos que las ratas (por lo general de alrededor del 80%), pero diferencias de las cepas pueden ser muy grandes. Un curso de habituación típico se muestra en la figura 6. </li><li> La inhibición prepulso: La mayoría de las ratas muestran PPI de alrededor del 90%, con un óptimo prepulso (85dB, 4 ms, el ruido blanco). PPI es muy robusto y las diferencias individuales son relativamente pequeños con esta configuración experimental. Menor volumen prepulsesrinden menos PPI y una mayor variabilidad (incluso dentro de un animal), sino que también parece ser más vulnerable a las manipulaciones farmacológicas o genéticas. Diferentes resultados PPI se representan en la figura 7. </li><li> Habituación a largo plazo: a largo plazo habituación se puede observar en varias sesiones de pruebas. LTH es muy robusto en las ratas. En los ratones, que a menudo requiere la presentación de una gran cantidad de estímulos de sobresalto en cada sesión a fin de observar LTH. Los resultados típicos LTH se puede ver en la figura 8. </li></ol><img alt="Figura 1" src="/files/ftp_upload/3446/3446fig1.jpg" data-altupdatedat="1788238805000" data-alt="Figura 1"> Figura 1. Estímulo protocolo para la función de E / S. Después de un período de aclimatación de 5-10 min. con 65 dB de nivel de presión sonora (SPL) el ruido de fondo y no asustar a los estímulos (no mostrado), 20 ms estímulos ruido blanco se presentan cada 20 seg. La intensidad se incrementa gradualmente desde 75 hasta 130 dB en incrementos de 5 dB (bg el ruido de fondo =). <img alt="Figura 2" src="/files/ftp_upload/3446/3446fig2.jpg" data-altupdatedat="1788238805000" data-alt="Figura 2"> Figura 2. Estructura del Protocolo para la habituación combinado y la medición de PPI. Durante todo el protocolo, un ruido de fondo constante de 65 dB se aplica. Hay un período de aclimatación de 5-10 min. sin ningún estímulo adicional. Inmediatamente después, la habituación se prueba por 30 a 100 estímulos de sobresalto (bloque I, ver figura 3). Esta es seguida inmediatamente por las pruebas PPI (bloque II, véase el gráfico 4). <img alt="Figura 3" src="/files/ftp_upload/3446/3446fig3.jpg" data-altupdatedat="1788238805000" data-alt="Figura 3"> Figura 3. Protocolo de estímulo para la medición de la habituación (bloque I). Un ejemplo típico de un bloque que para las pruebas de habituación a corto plazo se muestra. Se compone de 30 100 pruebas idénticas en el que se presentó un 20 ms 105 dB de ruido blanco, con un tiempo de subida 0 con un intervalo entre ensayos (ITI) de 20 seg. Las variaciones de este protocolo puede incluir una mayor intensidad de estímulo de sobresalto o SIIT variables <img alt="Figura 4" src="/files/ftp_upload/3446/3446fig4.jpg" data-altupdatedat="1788238805000" data-alt="Figura 4"> Figura 4. Protocolo de estímulo para la medición de PPI (bloque II). Un ejemplo de una parte típica de un bloque II para las pruebas de PPI se muestra. Bloque II se compone de 5-6 tipos de prueba diferentes que se presentan 10 veces en cada una orden pseudorandomized. Aquí, dos diferentes intensidades prepulso (75 dB y 85 dB) y dos intervalos diferentes interestímulo (ISIS, 30 y 100 ms) se ponen a prueba. Estímulo de sobresalto solo pruebas y ensayos prepulso solo se entremezclan. Este bloque habría 6x10 = 60 ensayos. Prepulses son 4 ms pulsos de ruido blanco, con tiempo de subida 0. Las variaciones de este protocolo consiste en SIIT variable, mayor intensidad de estímulo de sobresalto, diferentes intensidades de prepulso y / o duraciones y diferentes ISI entre prepulso y pulso. <img alt="Figura 5" src="/files/ftp_upload/3446/3446fig5.jpg" data-altupdatedat="1788238805000" data-alt="Figura 5"> Figura 5. Ejemplo de una función de E / S. Las curvas de entrada / salida de 11 ratones individuales de la misma cepa se muestran en gris. En este caso, las amplitudes varían considerablemente de sobresalto (las respuestas de sobresalto en unidades arbitrarias). La línea de color negro sólido se muestra el promedio de las amplitudes de sobresalto y los errores típicos en las diferentes intensidades de estímulo de sobresalto. Estos ratones alcanzaron su máxima respuesta de sobresalto en alrededor de 105 dB. <img alt="Figura 6" src="/files/ftp_upload/3446/3446fig6.jpg" data-altupdatedat="1788238805000" data-alt="Figura 6"> Figura 6. Ejemplo de datos de la habituación a corto plazo. Una típica media a corto plazo la curva de la habituación de los 20 ratones se muestra. Amplitudes de sobresalto de cada ratón en respuesta a 30 estímulos de sobresalto se normalizaron a la media de sus dos primeras respuestas de sobresalto en las pruebas 1 y 2. Los datos normalizados se promediaron luego a través de los ratones y el error estándar se calculó. <img alt="Figura 7" src="/files/ftp_upload/3446/3446fig7.jpg" data-altupdatedat="1788238805000" data-alt="Figura 7"> Figura 7 Ejemplo de datos del IPP A:.. Promedio de los datos de PPI de 8 ratones se muestra. Los 10 ensayos de sobresalto solo del bloque II se promediaron para cada ratón y los promedios de los tipos de otro ensayo expresa como el porcentaje de los estímulos sólo amplitudes de sobresalto. La figura muestra la amplitud de la respuesta de sobresalto bajo diferentes condiciones de prepulso. Dos diferentes ISI (30 y 100 ms) y dos diferentes intensidades prepulso (75 y 85 dB) se midieron. B: los mismos datos que en A, pero representan en cantidad de PPI de sobresalto por ciento de la línea de base. Los datos mostrados anteriormente se restará de 100. Estos ratones mostraron un IBP máximo de alrededor del 50%. Tenga en cuenta que el mismo protocolo PPI rendimiento en la mayoría de las cepas de ratas de alrededor del 90%. <img alt="Figura 8" src="/files/ftp_upload/3446/3446fig8.jpg" data-altupdatedat="1788238805000" data-alt="Figura 8"> Figura 8 Ejemplo de datos de la habituación a largo plazo A:.. Promedio de los datos LTH de 18 ratones se muestra. Tpor primera vez dos respuestas de sobresalto en el bloque I de cada día se promediaron en todos los ratones. Las barras de error estándar relativamente grandes son causados ​​principalmente por las diferencias en la amplitud absoluta de sobresalto entre los ratones individuales. B: Normalizado amplitudes sobresalto de 18 ratones durante cinco días. Con el fin de reducir el ruido, los grupos de 6 respuestas consecutivas de sobresalto en el bloque I (30 estímulos) fueron en promedio siempre por animal, resultando en cinco valores para el bloque I para cada animal por día. Estos fueron normalizados para cada animal en el primer valor del primer día (100%). La media de los 18 animales en la pantalla. Muestra STH dentro de cada día, así como LTH en cinco días.

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La producción de este artículo fue parcialmente financiado por Med Associates, los fabricantes del instrumento utilizado en este artículo.

Las variaciones del protocolo de pruebas Modulación de las respuestas de sobresalto se han estudiado desde hace muchas décadas, tanto en humanos como en animales. Una gran variedad de protocolos diferentes se han utilizado en el pasado. El protocolo actual es una prueba relativamente corta y fácil de realizar que funciona bien en los roedores, sin embargo, dependiendo del foco de interés y el trabajo previo en las respectivas preguntas, podría ser útil para modificar este protocolo con el fin de obtener datos comparables a los estudios previos pertinentes. Una variante común incluye la adición de más prepulso intensidades que van de 3 dB sobre el ruido de fondo de 20 dB por encima del ruido. Además, el bloque de habituación se puede dividir en un bloque corto de estímulos 50-10 antes del bloque de PPI, además de un tercer bloque de estímulos 50-10 después del bloque de PPI 18-20. Un estudio exhaustivo de la bibliografía existente antes de diseñar un protocolo de pruebas es esencial. Las diferencias entre las especies y cepas Amplitudes de respuesta de sobresalto y la cantidad de habituación difieren considerablemente de un solo animal de la misma especie y cepa, mientras que el PPI parece ser relativamente constante. Por lo general, los ratones se mueven más (voluntariamente) durante la prueba, lo que podría ser una razón por la cual sus datos por lo general tiene una mayor variabilidad de los datos de la rata. Los ratones no también habituarse, así como las ratas. Las diferencias entre el ratón individual o cepas de ratas pueden ser enormes 21-24, y podría ser necesario adaptar los parámetros de estímulo para el comportamiento de sobresalto de una cepa específica con el fin de obtener resultados óptimos. Se debe evitar utilizar el mismo equipo para poner a prueba tanto en ratones y ratas. Si es inevitable, el equipo deberá limpiarse a fondo con etanol. Factores de ganancia A veces hay grandes diferencias individuales en las respuestas de sobresalto en un grupo. A fin de medir PPI y la habituación, la línea de base o de primer sobresalto respuestas deben ser preferentemente de la mayor parte del rango dinámico del sistema de medición. Rebasamientos son perjudiciales, ya que conducen a un error sistemático, por lo general subestiman la cantidad de habituación o PPI. Si las respuestas de sobresalto son demasiado pequeños, sin embargo, las modulaciones pueden ser ocluidas por el ruido. Sistemas de sobresalto permiten el ajuste de un factor de ganancia que amplifica la señal de la plataforma. Factores de ganancia se puede ajustar mediante la visualización de dos o tres estímulos de sobresalto durante la sesión de aclimatación al último (ganancia = 1), sin embargo, hay que tener en cuenta que cambiar la amplitud de sobresalto respuesta absoluta y por lo tanto, no permiten una comparación de las amplitudes absolutas de sobresalto más. Con el fin de evitar este inconveniente, las tres respuestas de sobresalto que se utilizan para ajustes factor de ganancia podría ser utilizado para determinar la magnitud de sobresalto inicial. Por otra parte, los factores de ganancia podría ser ajustado sólo después de bloquear, de manera que el bloque II las respuestas de sobresalto cubrir la mayor parte del rango dinámico, mientras que el bloque que se puede utilizar para determinar la respuesta de sobresalto inicial. Habituación frente a la sensibilización Habituación disminuye la amplitud de la respuesta de sobresalto. Esta es la oposición de un programa de sensibilización, que conduce a un aumento de las respuestas de sobresalto a la presentación repetida 25. Habituación y sensibilización son dos procesos independientes que afectan el mismo comportamiento 26. Para medir la habituación, la sensibilización debe ser minimizado. Sensibilizar a los animales, si un estímulo aversivo es, por lo que los estímulos de sobresalto muy fuerte se debe evitar para las mediciones de la habituación, para una revisión ver 27. El estrés, la ansiedad y el miedo hacen también aumentar las respuestas de sobresalto 28, se oponen a la habituación y afectan a 18 PPI. Los animales por lo tanto, debe ser bien manejado y aclimataron al aparato de ensayo de sobresalto. Además, los titulares de los animales que son demasiado pequeños y físicamente restringir los animales son contraproducentes, ya que inducen estrés en los 29 animales. Fijo frente al azar ITI Los protocolos de asustar a utilizar un fijo entre los ensayos de intervalo (ITI) por lo general de 20 o 30 segundos o un intervalo variable que pseudorandomizes en valores entre 15 y 30 seg. La ventaja de un ITI aleatorio radica en el hecho de que el animal no puede predecir el momento el punto de la estimulación que viene. Se ha demostrado que la atención por ejemplo a la prepulso aumenta su eficacia en la supresión de las respuestas de sobresalto 13, 30. Medición de IBP, con una ITI fija por lo tanto, puede también sonda para los procesos de atención. SIIT por debajo de 15 segundos debe ser evitado con el fin de prevenir los efectos causados ​​por la fatiga muscular y los períodos refractarios de las respuestas de los músculos. Intensidad y duración de prepulso Utilizamos un prepulso muy corto de 4 ms de duración de este protocolo. Muchos otros estudios utilizan un 20 ms prepulso. Con el fin de ser capaz de variar la InterVA interestímulols (ISIS) y también para medir intervalos muy cortos, este corto prepulso se introdujo. La eficacia de la prepulso parece ser atenuada por su corta duración en comparación con un 20 ms prepulso del mismo volumen. Por lo tanto, el uso prepulses relativamente alta de 75 y 85 dB. Mientras que un 85 dB sobresalto estímulo (20 ms) puede estar por encima del umbral, uno de 85 dB prepulso (4ms) no suele provocar respuestas de sobresalto. Sin embargo, es importante evaluar si no hay respuestas de sobresalto provocado por la propia prepulso que podría causar fatiga muscular y los estados refractario durante el estímulo de sobresalto. Algunos tratamientos que alteran la PPI han demostrado mejorar la sensibilidad prepulso 31 (que indica la interrupción PPI no se debe a una pérdida de sensibilidad acústica), sin embargo, esto no se ha encontrado en pacientes esquizofrénicos 32 evaluaciones de la sensibilidad prepulso se puede realizar mediante el análisis de los datos de la plataforma en el período comprendido entre prepulso o sobresalto pulso o mediante la inclusión de prepulso ensayos sólo en el bloque II. Diferentes ISI contra diferentes intensidades prepulso PPI en los seres humanos se midió originalmente en un ISI de 100 ms, donde su efecto es máximo 7. En ratas y ratones PPI está en su máximo en 30 a 50 ms ISI, probablemente debido al menor tamaño de los 33 cerebros. En los últimos años se ha hecho evidente que diferentes receptores del transmisor y el transmisor se dedican de forma secuencial a fin de ejercer la inhibición rápida, pero de larga duración de sobresalto 3, 34. Dependiendo del sistema afectado, las drogas o la manipulación genética por lo tanto, podría afectar PPI sólo en determinados Isis. Por ello, recomendamos la variación de la ISI entre 30 ms y 100 ms. Esto también permite que los estudios recientes que en comparación con estudios anteriores que utilizan sólo 100 ms ISI. El 85dB prepulso conduce a una muy robusta PPI máximo de alrededor del 90%. Tenga en cuenta que este PPI no necesariamente se puede aumentar sin caer en un efecto de techo. PPI inducido de esta manera también parece ser bastante robusta, sin embargo, es significativamente alterado por ejemplo, 1 mg / kg de anfetamina. Le recomendamos que utilice un segundo prepulso de 75 dB, lo que conduce a un 50-60% PPI solamente. Este PPI pueden aumentar (por ejemplo, 1 mg / kg de nicotina sc), y parece ser más vulnerable a la manipulación genética y farmacológica en general, sin embargo, también parece ser más variable e inconsistente, incluso dentro de un tema. Estudios anteriores han utilizado una gran variedad de intensidades prepulso y con frecuencia han demostrado efectos de los tratamientos en el PPI con intensidades específicas prepulso y no afecta a PPI con otros prepulso intensidades. Estudios completos de la literatura existente tanto, es esencial antes de elegir prepulso intensidades e intervalos interestímulo. Combinación con inyecciones sistémicas / estereotáxica Habituación y pruebas PPI se realiza a menudo en combinación con inyecciones sistémicas o estereotáxica. Es evidente que en estos experimentos los animales de un grupo de control reciben inyecciones de control del vehículo. El procedimiento de inyección en sí, sin embargo, puede ser muy estresante para el animal, lo que lleva a un mayor nivel de ansiedad y una potenciación y / o sensibilización de la respuesta de sobresalto (ver arriba). Por ello se recomienda para controlar el efecto de las inyecciones de sí misma. Si se estudia la habituación, inyecciones previas pueden ser un obstáculo importante. Con el fin de aliviar la ansiedad del animal, los animales deben ser devueltos a su jaula durante todo el tiempo posible antes de probar (sin el fármaco que desaparecen). Las inyecciones también debe ser administrado por una persona con experiencia, con el fin de minimizar el impacto del procedimiento en el animal. Si las inyecciones estereotáxica se realiza a través de cánulas de implantados en forma permanente, el cirujano que los implantes de la cánula debe evitar la ruptura de los tímpanos de las ratas con las barras de oreja puntiaguda. Esto podría llevar a la audiencia déficit. Bares Blunt oído o puños de oído que no la ruptura del tímpano están disponibles para todos los dispositivos estereotáxica. Cuando las ratas son manipulados después de la cirugía, las capas de polvo o maniquíes deben ser manipulados cada vez, para que los animales se acostumbre a ella. Sobresalto acústico como una prueba de audición Por último, cabe señalar que i / o funciones de la acústica y el IPP de sobresalto puede servir como una prueba de audición simple para ratas y ratones 35-37. Déficit auditivo cambio de una función de E / S a la derecha. Una vez PPI se establece para una cepa de rata o el ratón, los animales también puede ser probado con la variable de prepulso intensidades. Si un animal es sordo o no puede oír el prepulso tan fuerte como un control de animales, no se mostrará o menos PPI que los animales control. Por otro lado, observa un déficit de PPI siempre puede ser causada por un déficit auditivo, por tanto, un i / o prueba de sobresalto o de comparaciones de las respuestas de sobresalto inicial son los controles más importantes.

<table border="1"><tbody><tr><td> Nombre del equipo </td><td> Empresa </td><td> Número de catálogo </td><td> Comentarios (opcional) </td></tr><tr><td> Sobresalto paquete de caja </td><td> Med Asociados </td><td> MED-ASR-PRO1-ADD </td><td> Incluye hardware y software </td></tr><tr><td> Animal titular </td><td> Med Asociados </td><td> ENV-264A </td><td> Otros tamaños y tipos disponibles </td></tr><tr><td> Presión de sonido USB de medición de nivel de paquetes </td><td> Med Asociados </td><td> ANL-929A-PC </td><td> Para la calibración </td></tr></tbody></table>

habituación y la inhibición prepulso de sobresalto acústico en roedores

Habituation and Prepulse Inhibition of Acoustic Startle in Rodents

La respuesta de sobresalto acústico es una respuesta protectora, provocada por un estímulo acústico intenso y repentino. Los músculos faciales y esqueléticos se activan dentro de unos pocos milisegundos, lo que lleva a un cuerpo estremecerse en roedores 1. Aunque las respuestas de sobresalto son respuestas reflejas que pueden ser provocados de forma fiable, no son estereotipados. Que puede ser modulado por emociones como el miedo (miedo sobresalto potenciado) y alegría (alegría atenuada de alarma), por los procesos de aprendizaje no asociativo, tales como la habituación y sensibilización, y por otros estímulos sensoriales a través de los procesos de la entrada sensorial (la inhibición prepulso), convirtiendo de sobresalto respuestas en una excelente herramienta para la evaluación de las emociones, el aprendizaje y la entrada sensorial, para una revisión véase 2, 3. La principal vía de mediación respuestas de sobresalto es muy corta y muy bien descrito, la calificación de sobresalto también como un excelente modelo para estudiar los mecanismos que subyacen a la plasticidad de comportamiento a nivel celular / molecular 3. Se describen un método para evaluar la habituación a corto plazo, a largo plazo la habituación y la inhibición prepulso de las respuestas de sobresalto acústico en los roedores. La habituación se describe la disminución de la magnitud de la respuesta de sobresalto a la presentación repetida del mismo estímulo. Habituación dentro de una sesión de pruebas se llama habituación a corto plazo (STH) y es reversible en un período de varios minutos sin estimulación. Habituación entre sesiones de prueba se llama habituación a largo plazo (LTH) 4. La habituación es estímulo específico 5. La inhibición prepulso es la atenuación de una respuesta de sobresalto por un anterior no sorprendente estímulo sensorial 6. El intervalo entre prepulso y el estímulo de sobresalto puede variar de 6 a un máximo de 2000 ms. El prepulso puede ser de cualquier modalidad, sin embargo, prepulses acústicas son las más utilizadas. La habituación es una forma de aprendizaje no asociativo. También puede ser visto como una forma de filtrado sensorial, ya que reduce la respuesta de los organismos a un estímulo no amenazante. La inhibición prepulso (PPI) fue desarrollado originalmente en la investigación humana neuropsiquiátricos como una medida operativa para la entrada sensorial 7. Déficit de PPI puede representar la interfaz de &quot;psicosis y el conocimiento&quot;, ya que parecen predecir 10.08 deterioro cognitivo. Tanto la habituación y PPI son alterados en los pacientes que sufren de esquizofrenia 11, y las interrupciones de IBP han demostrado ser, al menos en algunos casos, susceptibles de tratamiento con antipsicóticos atípicos en su mayoría 12, 13. Sin embargo, otras enfermedades mentales y neurodegenerativas también se acompañan de alteración en la habituación y / o PPI, como trastornos del espectro autista (más lenta habituación), trastorno obsesivo compulsivo, síndrome de Tourette, enfermedad de Huntington, la enfermedad de Parkinson y la enfermedad de Alzheimer (PPI) 11, 14, 15 de dopamina inducida por déficit de PPI es un modelo animal utilizado para la detección de 16 de los fármacos antipsicóticos, pero los déficit PPI también puede ser inducida por muchos otros medicamentos psicomiméticos, las modificaciones del medio ambiente y los procedimientos quirúrgicos.

La inhibición de la habituación y prepulso de sobresalto son medidas operativas de la entrada sensorial. La entrada sensorial se altera en la esquizofrenia y otros desórdenes mentales y enfermedades neurodegenerativas. Se describen un protocolo estándar para evaluar la habituación a corto plazo y largo plazo, así como la inhibición prepulso de las respuestas de sobresalto acústico en ratas y ratones.

Habituación y la inhibición prepulso de sobresalto acústico en roedores

La respuesta de sobresalto acústico es una respuesta protectora, provocada por un estímulo acústico repentino e intenso. Se activan los músculos faciales y esqueléticos...

El objetivo general de este procedimiento es evaluar la inhibición sensorial en roedores en forma de habituación y pulsos previos. La inhibición de las respuestas auditivas de sobresalto inicia el experimento, permitiendo que los animales se aclimaten a sus cajas de sobresalto. Una vez que los animales están aclimatados, se realizan los protocolos de prueba y se recopilan los datos.En última instancia, los resultados muestran la cantidad y evolución de la habituación y el grado de inhibición prepulso mediante cambios en la amplitud de las respuestas acústicas de sobresalto. Este método evalúa el filtrado sensorial en roedores, pero también puede aplicarse a seres humanos y muchos otros animales vertebrados e invertebrados. Antes de una serie de experimentos, utilice un medidor de sonido para calibrar la entrada del amplificador, de modo que los altavoces transduzcan el mismo volumen establecido por los instrumentos de control.Luego calibre la sensibilidad de la plataforma transductora de las cajas de sobresalto. Según el manual del proveedor, asegúrese de que no haya experimentos en curso al calibrar el sistema y de que todas las cajas se calibren de la misma manera. Acostumbre a los ratones al experimentador, al procedimiento y a las cajas de sobresalto en soportes para ratones no restrictivos durante dos a cinco minutos con un ruido de fondo de 65 a 68 decibeles.Repita este procedimiento de tres a cinco veces, una o dos veces al día, hasta que la defecación y la micción durante la aclimatación cesen o disminuyan considerablemente. Siempre reemplace y limpie el soporte para animales entre sujetos. Los animales deben manipularse de una a dos veces antes de colocarlos en soportes para animales sin restricción y exponerlos a ruido de fondo. Después de retirar un animal del soporte, recompénselo con semillas de girasol antes de ejecutar todo el protocolo.Repita este procedimiento dos veces más. Aumente gradualmente el tiempo de aclimatación a 10 minutos cuando se mida una nueva cepa de rata o ratón. Primero, establezca una función de entrada y salida.Someta a los animales a un período de aclimatación de cinco a diez minutos con un ruido blanco de fondo constante de 65 a 68 decibelios. Tras la aclimatación, exponga a los animales a estímulos de sobresalto cada 20 segundos. Los estímulos de sobresalto comienzan alrededor de 70 a 75 decibelios y aumentan en volumen de dos a cinco decibelios entre exposiciones.Alcanzando finalmente entre 120 y 130 decibeles. El resultado son entre 20 y 30 ensayos con intensidad del estímulo creciente. Los parámetros de prueba, como el sobresalto, el pulso y los preestímulos, las intensidades, los intervalos entre estímulos y los intervalos entre ensayos, deben elegirse cuidadosamente según las capacidades auditivas y motoras del modelo animal utilizado. Aquí proponemos un protocolo general que permitirá la comparabilidad con muchos estudios previos.Este protocolo se divide en los siguientes bloques: primero, un período de aclimatación; segundo, un bloque que permite la habituación al sobresalto, denominado bloque uno; y tercero, un bloque para la inhibición por estímulos previos.Medición denominada bloque dos. Se realiza el bloque uno para que las atenuaciones del respaldo debidas a la habituación no interfieran con el PPI. Las mediciones comienzan cargando un animal en cada una de las cuatro cámaras de prueba.Si hay diferentes grupos de animales que se están probando dentro de un experimento, como diferentes genotipos o inyecciones, por ejemplo, entonces se deben pseudoaleatorizar en cuanto al número de cámara y al orden de prueba. Si un animal se prueba repetidamente, debe volver a probarse en la misma caja de sobresalto para pruebas repetidas de PPI en ratas individuales, pero no en ratones; realice todo este protocolo de prueba una vez antes de recopilar datos. Se permite que los animales ingenuos experimenten la prueba una vez antes de la recopilación de datos.Dado que la variabilidad de los datos de PPI a menudo se reduce entre la primera y la segunda sesión de pruebas. Además, la habituación a largo plazo puede ser una variable confundente al medir el PPI, y gran parte de esta habituación a largo plazo se reduce entre la primera y la segunda exposición de los animales al programa de sobresalto. Comience la prueba acostumbrando al animal a un ruido blanco de 65 a 68 decibeles durante cinco a 10 minutos.A continuación, realice un bloque de habituación a corto plazo. Esto consiste en someter a los roedores a estímulos de ruido blanco de 20 milisegundos cada 22 segundos. También pueden utilizarse intervalos aleatorios entre 10 y 30 segundos.La intensidad del estímulo de sobresalto es ideal cuando la función de entrada-salida alcanza una meseta, lo cual suele estar entre 105 y 115 decibeles. A continuación, mida el PPI. Durante este bloque, se presentan ensayos pseudoaleatorizados con un pulso de sobresalto solo y ensayos con un prepulso; mantenga el fondo, los volúmenes del estímulo de sobresalto y el intervalo entre ensayos igual que durante la fase de habituación.Un estímulo de preimpulso se genera a partir de ruido blanco con la misma subida abrupta que los impulsos de la fase de habituación, pero se reduce a una duración de cuatro milisegundos. Durante la medición del PPI hay dos parámetros muy importantes. El intervalo interestímulo es el tiempo entre la presentación de los preimpulsos y el inicio de los estímulos de sobresalto; se eligen intervalos interestímulo variables, y en este ejemplo se seleccionaron 30 y 100 milisegundos.En segundo lugar, elija intensidades variables de los pulsos previos, por ejemplo, de 75 y 85 decibeles. A continuación, pseudoaleatorice los cuatro tipos diferentes de ensayos con pulso PrepU y los ensayos con solo el pulso de sobresalto, repitiendo cada tipo de ensayo 10 veces para un total de 50 ensayos. A veces es beneficioso agregar un sexto tipo de ensayo que consista únicamente en pulsos previos, con el fin de demostrar que los animales no presentan sobresalto ante el PrepU.El equipo asociado a MET permite la presentación de este tipo de prueba para detectar este tipo de error. Retire un animal de la caja de sobresalto y devuélvalo a su jaula de alojamiento. Para medir la habituación a largo plazo o LTH, realice todo el protocolo durante al menos cinco días consecutivos.El bloque dos puede omitirse si el bloque uno contiene al menos 100 estímulos de sobresalto cada día. Asegúrese de realizar las pruebas a la misma hora, ya que las amplitudes de la respuesta de sobresalto fluctúan a lo largo del ciclo diurno. Tras completar los ensayos, tenga cuidado de almacenar, analizar y presentar los datos de manera adecuada.Los roedores suelen comenzar a sobresaltarse a un volumen de 85 a 90 decibelios y superiores. La respuesta de sobresalto aumenta con el incremento del volumen y normalmente alcanza un máximo entre 100 y 110 decibelios. Si los animales se desvían considerablemente de estos valores, podrían tener discapacidades auditivas o motoras; el efecto de habituación más fuerte ocurre normalmente dentro de los primeros estímulos bien manejados.Las ratas normalmente se habitúan hasta aproximadamente el 60 % de su respuesta inicial de sobresalto, mientras que los ratones generalmente se habitúan hasta cerca del 80 % del valor basal en cualquiera de las especies. Las diferencias individuales y las diferencias entre cepas pueden ser muy grandes. La mayoría de las ratas muestran PPI alrededor del 10 % del valor basal cuando se someten a pulsos previos óptimos.La PPI es muy robusta y las diferencias individuales son relativamente pequeñas con estas condiciones experimentales; volúmenes más bajos y pulsos previos producen una PPI menor y mayor variabilidad, incluso dentro de un mismo animal, pero también parecen ser más vulnerables a manipulaciones farmacológicas o genéticas. Se puede observar una habituación a largo plazo durante varias sesiones de prueba. La HTL es muy robusta en ratas para observar la HTL en ratones.Sin embargo, normalmente se requiere la presentación de un gran número de estímulos de sobresalto en cada sesión siguiendo este procedimiento estándar. Algunos parámetros pueden modificarse para abordar preguntas específicas. Este método puede combinarse con inyecciones tanto sistémicas como estereotáxicas para estudiar el papel de moléculas de señalización específicas y de estructuras cerebrales en el filtrado sensorial.

habituation-and-prepulse-inhibition-of-acoustic-startle-in-rodents

Research

Investigación

JoVE Journal

Neuroscience

Neurociencia

Se describe un modelo de rata de trastorno de estrés postraumático (TEPT), que revela las alteraciones persistentes en la función neuroendocrina y el retraso a largo plazo, la respuesta temor exagerado, característicos de pacientes con TEPT. El modelo animal y los métodos descritos aquí son útiles para la correlación de biomarcadores en núcleos cerebrales, que son mecanicista, pero no se puede medir en los pacientes, con biomarcadores en la sangre periférica de células blancas, que pueden.

Biomarcadores en un modelo animal para Revelar correlatos neurales, hematológicas y conductuales de estrés postraumático

La aplicación de un paradigma temor condicionamiento clásico de comportamiento para auditivo protésico investigación en ratas se ha descrito. Este paradigma proporciona un mecanismo para identificar tanto la detección de, y la discriminación entre, acústica diferente y los estímulos eléctricos utilizando la frecuencia cardíaca como medida de resultado.

Determinación del comportamiento de discriminación de estímulos acústicos par de estímulos auditivos y de corriente mediante el condicionamiento clásico y el enfoque del ritmo cardíaco

Un método rápido y de bajo costo para la determinación del comportamiento de la audiencia parámetros como los umbrales de audición, discapacidad auditiva o percepciones fantasmas (tinnitus subjetivo) se describe. Utiliza pre-pulso de inhibición de la respuesta de sobresalto acústico y se puede implementar fácilmente en un ordenador personal mediante un AD programable / DA convertidor y un sensor piezoeléctrico.

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La preparación presentada aquí para el condicionamiento del parpadeo señalizado por bigotes en ratones con la cabeza fija estimula con precisión bigotes específicos mientras permite a los ratones deambular en una cinta de correr cilíndrica. Un estímulo condicionado (CS) de estimulación de bigotes junto con un estímulo incondicionado (US) de choque periorbitario da como resultado un aprendizaje asociativo confiable en este aparato.

Eyeblink Condicionamiento clásico bigote-señalado en la cabeza de ratones fijo

Aquí, presentamos un protocolo para establecer una inducción de pérdida auditiva conductiva replicable a través de la punción quirúrgica de la membrana timpánica y la verificación por visualización del otoscopio y evaluación del comportamiento por golpe de aplauso.

Inducción quirúrgica simple de pérdida auditiva conductiva con verificación mediante la visualización del otoscopio y la respuesta de golpe de golpe conductual en Rata

Procesamiento temporal, un proceso preattentive, puede ser la base déficit en procesos cognitivos superiores, incluyendo atención, comúnmente observada en trastornos neurocognitivos. Mediante la inhibición del prepulse como un paradigma de ejemplo, presentamos un protocolo para manipular intervalo interstimulus (ISI) para establecer la forma de la función ISI para proporcionar una evaluación de proceso temporal.

El poder del Interstimulus intervalo para la evaluación de proceso Temporal en roedores

Este protocolo presenta una caja de comportamiento basada en un microcontrolador para evaluar la inhibición de prepulso (PPI) mediante la recopilación de datos de aceleración de un sensor debajo de la caja. Estos datos evalúan los déficits de activación sensorial en ratas socialmente aisladas, con un método adicional para sincronizar los datos con la actividad neuronal para avanzar en los estudios de neurofisiología sobre los trastornos del comportamiento.

Desarrollo de una caja conductual para evaluar la inhibición previa al pulso y la actividad neuronal en modelos animales psiquiátricos

Las vocalizaciones ultrasónicas de ratas y ratones de laboratorio (USVs) son útiles para estudiar la función vocal y neural. Este protocolo describe un paradigma de recompensa alimento que provoca de forma fiable los USVs apetitosos sin confusión relacionada con el apareamiento. Detalla el condicionamiento animal, la presentación de estímulos, el registro y el análisis acústico, proporcionando un método reproducible para estudiar la función afectivo-motivacional y sensoriomotora craneal.

Provocación anticipatoria de recompensa alimentaria de vocalizaciones ultrasónicas apetitivas en ratas y ratones de laboratorio

Parcialmente aisladas corteza ("socavar") es un modelo animal eficiente de epileptogénesis postraumático. Aquí se demuestra cómo hacer que un dispositivo quirúrgico novedoso y lo utilizan para hacer que las lesiones más preciso y consistente para generar este modelo.

La preparación de modelos Recorte de Epileptogénesis postraumático en roedores

Aprende a evaluar el filtrado sensorial en roedores mediante habituación e inhibición prepulso de respuestas de sobresalto acústico. Este protocolo estandarizado permite estudiar trastornos neuropsiquiátricos como la esquizofrenia.

Habituación y la inhibición prepulso de sobresalto acústico en roedores

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