Una introducción al modelado de estrés y trastornos del comportamiento
Recientemente, se ha descubierto que condiciones conductuales tales como, depresión, ansiedad y estrés-respuesta tienen una base neurológica. Comprend…
Condiciones de comportamiento como ansiedad, depresión, esquizofrenia y estrés incluso, afectan negativamente nuestra calidad de vida, y por lo tanto neurocientíficos están activamente tratando de desarrollar nuevas terapias para aliviarlos.
Para ello, muchos investigadores emplean modelos de roedores. A pesar de nuestras diferencias de tamaño, los seres humanos y roedores son realmente notable por igual: tenemos son ambos mamíferos, neuroanatomía similar, demuestran las hormonas con funciones similares y pueden exhibir las mismas respuestas a determinados estímulos. Así, los roedores son los organismos modelo excelente para estudiar cambios en el comportamiento humano.
Este video presenta brevemente los criterios utilizados para evaluar modelos de roedores de trastornos del comportamiento humanos. Entonces, vamos a explorar algunas preguntas importantes hechas por los científicos de la conducta, que será seguidos por una discusión de las distintas pruebas de comportamiento en el campo.
Vamos a empezar comentando brevemente algunos criterios utilizados por los científicos para evaluar modelos de roedores de trastornos conductuales.
Los investigadores pueden utilizar técnicas quirúrgicas, farmacológicas, genéticas o ambientales para generar modelos de roedores. Entonces puede probar la validez de un modelo utilizando tres criterios "clásicos".
El primer criterio es validez de cara. Como su nombre indica, este criterio evalúa sintomático homología entre el modelo de roedor y la condición humana. El segundo criterio es la validez de constructo. Esta evalúa si el modelo de roedor y la condición humana surgen de la misma etiología o causa. El criterio final es la validez predictiva, que evalúa la similitud entre la respuesta de un modelo de roedor y humana del paciente a la terapia misma. Un modelo perfecto de roedor de un desorden del comportamiento satisfaría todos estos criterios.
Ahora que usted entiende porqué se utilizan modelos de roedores para estudiar trastornos del comportamiento y los criterios necesarios para evaluarlos, vamos a explorar algunas preguntas claves, los científicos están tratando de responder con estos modelos.
Como la mayoría de las otra enfermedades, trastornos incluso conductuales se han relacionado con mutaciones genéticas y algunos investigadores están interesados en identificar los genes que contribuyen a estas condiciones. A menudo, los investigadores en este campo de precipitación genes de interés en roedores y observar su efecto sobre una batería de pruebas de comportamiento.
Los científicos también están interesados en entender la base anatómica de trastornos conductuales. Básicamente, quieren investigar qué regiones del cerebro se ven afectadas en personas que sufren de estos trastornos mentales. Científicos unidireccionales se acercan es por daños en regiones específicas del cerebro de roedores y evaluar el efecto de este daño en el comportamiento del roedor.
Otros investigadores, en lugar de mirar las estructuras de todo el cerebro, está interesado en la identificación de los intrincados caminos neuroquímicos afectados de trastornos del comportamiento. Puesto que las neuronas se comunican entre sí mediante sustancias químicas llamadas neurotransmisores, algunos científicos evaluación los patrones de expresión de receptores de neurotransmisores en los cerebros expuestos a diferentes condiciones. Dicho trabajo ha proporcionado evidencia que los trastornos conductuales suelen implican cambios en los niveles de neurotransmisor.
Después de mirar algunas preguntas clave, vamos a explorar algunas pruebas que los neurólogos utilizan para examinar común trastornos conductuales y estrés en roedores.
Como ustedes saben, la ansiedad es un desorden del comportamiento que alguien experimenta nerviosismo antes de un desafío. Para prueba de ansiedad, los investigadores pueden colocar roedores en estructuras elevadas que contienen áreas amuralladas y sin paredes, como el elevado además de laberinto o callejones sucesivas pruebas. Aquí, comportamiento de ansiedad se caracteriza por ser un roedor restante en las regiones amuralladas. Alternativamente, los investigadores pueden introducir a roedores en nuevos ambientes con alimentos y determinar cuánto tiempo toma para que puedan comer; Esta es la prueba de hyponeophagia. Aquí, la latencia para comer sirve como parámetro para medir la ansiedad. Finalmente, los investigadores pueden también probar ansiedad en roedores por exposición a un ruido fuerte, brusco y la evaluación de la respuesta resultante del "susto"; Esto da la prueba de su prueba de nombre el "sobresalto acústico".
Otro desorden común del comportamiento es la depresión, que se caracteriza por la desesperación y el letargo. En roedores, la depresión puede medirse mediante la colocación de animales en ambientes que no puede escapar. Un ejemplo es la prueba de suspensión de cola, en la que roedores se cuelgan de una plataforma, y los científicos observan y anotar el comportamiento del escape de los animales. Otra prueba utilizada basada en la desesperación es la prueba de nado forzado, donde roedores se colocan en recipientes llenos de agua y se observan los intentos de un roedor a permanecer sobre el agua. En ambas de estas pruebas, se considera un roedor para mostrar comportamiento de depresión cuando se demuestra la falta de movimiento y cesa su intento de escapar.
Después de la depresión y la ansiedad, vamos a ver otro trastorno de estado de ánimo llamado esquizofrenia, que consiste en cambios de humor, paranoia y alucinaciones. Una prueba de comportamiento común utilizada para el estudio de este trastorno es la prueba de la inhibición del prepulse o "PPI", que es una versión modificada de la prueba de sobresalto acústico e implica exponer roedores acústico alternativamente dos estímulos, un prepulso y un estímulo de sobresalto, que es generalmente un fuerte ruido. Típicamente, el estímulo prepulso se "inhiben" o disminuir la respuesta física de un roedor al estímulo de sobresalto; sin embargo, esto no es el caso en modelos de esquizofrenia. Los investigadores también pueden evaluar esquizofrenia en modelos de roedores con la prueba de "hiperactividad locomotora" durante el cual los científicos evaluación la actividad de roedores en un campo abierto después de que el organismo ha sido tratado con drogas como la anfetamina. Si un roedor exhibe más movimiento en un campo abierto después de la exposición de la droga, esto puede ser indicativo del comportamiento similares a la esquizofrenia.
Distintos modelos y pruebas de trastornos del comportamiento, los científicos también están interesados en la evaluación de estrés, que es una propuesta causa de muchos trastornos del comportamiento. En roedores, estrés social puede ser inducido mediante la adición de un desconocido intruso masculino en la jaula de un macho residente. En este escenario, el animal intruso experimenta estrés debido al comportamiento agresivo del residente, que es indicado por una batería de comportamientos. Otra manera de inducir estrés en los animales es mediante la exposición a estímulos físicos adversos, como una descarga eléctrica. Exposición al choque eléctrico puede conducir a mayor comportamiento ansioso, como enterrar mármol mayor, que es indicativo de estrés.
Ahora que usted sabe acerca de varias pruebas de roedores para trastornos del comportamiento y el estrés, vamos a ver algunos ejemplos de cómo los neurocientíficos actualmente están usando en sus investigaciones.
Como se analizó anteriormente, para entender las bases neuroanatómicas de trastornos del comportamiento, los científicos pueden dañar regiones específicas del cerebro de roedores y luego probarlas mediante tareas conductuales. En este experimento, los investigadores había dañado la corteza prefrontal en los ratones y colocaron en la prueba de pasajes sucesivos. Los resultados demuestran que los ratones tratados pasan más tiempo en el más lejano y más callejuelas anxiogenic comparados con animales control, lo que indica un papel de la corteza prefrontal en comportamientos de ansiedad.
Los modelos también permiten comprender mejor los genes involucrados en trastornos conductuales. Aquí, los investigadores sobreexpresa un gen llamado DISC1, en ciertas regiones del cerebro de roedores, luego tratados estos animales con solución salina o anfetamina e introducido en un campo abierto. Los resultados demuestran que los roedores con sobreexpresión del gen muestran efecto pronunciado del tratamiento con anfetaminas.
Por último, los investigadores pueden usar modelos para caracterizar mejor la fisiología subyacente de trastornos conductuales. Aquí, los científicos generaron un modelo de roedor del trastorno por estrés postraumático y estudió los cambios fisiológicos resultantes. Para ello, los investigadores primero destacó roedores mediante la exposición a descargas eléctricas y buscaban entonces cambios en los niveles de la hormona principal del estrés, llamada cortisol. Los niveles de cortisol fueron encontrados para ser marcado más alto en los modelos de PTSD que sus contrapartes sanas.
Sólo ha visto introducción de Zeus a trastornos del comportamiento y el estrés. Este video repasa por qué los científicos conductuales están utilizando modelos de roedores en este campo y los criterios de validez descrito para estos modelos. Entonces, hablamos de cuestiones clave, destacando los problemas no resueltos del campo, seguido de paradigmas conductuales están utilizados actualmente para responder a estas preguntas. ¡Como siempre, gracias por ver!
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Condiciones de comportamiento como ansiedad, depresión, esquizofrenia y estrés incluso, afectan negativamente nuestra calidad de vida, y por lo tanto neurocientíficos están activamente tratando de desarrollar nuevas terapias para aliviarlos.
Para ello, muchos investigadores emplean modelos de roedores. A pesar de nuestras diferencias de tamaño, los seres humanos y roedores son realmente notable por igual: tenemos son ambos mamíferos, neuroanatomía similar, demuestran las hormonas con funciones similares y pueden exhibir las mismas respuestas a determinados estímulos. Así, los roedores son los organismos modelo excelente para estudiar cambios en el comportamiento humano.
Este video presenta brevemente los criterios utilizados para evaluar modelos de roedores de trastornos del comportamiento humanos. Entonces, vamos a explorar algunas preguntas importantes hechas por los científicos de la conducta, que será seguidos por una discusión de las distintas pruebas de comportamiento en el campo.
Vamos a empezar comentando brevemente algunos criterios utilizados por los científicos para evaluar modelos de roedores de trastornos conductuales.
Los investigadores pueden utilizar técnicas quirúrgicas, farmacológicas, genéticas o ambientales para generar modelos de roedores. Entonces puede probar la validez de un modelo utilizando tres criterios "clásicos".
El primer criterio es validez de cara. Como su nombre indica, este criterio evalúa sintomático homología entre el modelo de roedor y la condición humana. El segundo criterio es la validez de constructo. Esta evalúa si el modelo de roedor y la condición humana surgen de la misma etiología o causa. El criterio final es la validez predictiva, que evalúa la similitud entre la respuesta de un modelo de roedor y humana del paciente a la terapia misma. Un modelo perfecto de roedor de un desorden del comportamiento satisfaría todos estos criterios.
Ahora que usted entiende porqué se utilizan modelos de roedores para estudiar trastornos del comportamiento y los criterios necesarios para evaluarlos, vamos a explorar algunas preguntas claves, los científicos están tratando de responder con estos modelos.
Como la mayoría de las otra enfermedades, trastornos incluso conductuales se han relacionado con mutaciones genéticas y algunos investigadores están interesados en identificar los genes que contribuyen a estas condiciones. A menudo, los investigadores en este campo de precipitación genes de interés en roedores y observar su efecto sobre una batería de pruebas de comportamiento.
Los científicos también están interesados en entender la base anatómica de trastornos conductuales. Básicamente, quieren investigar qué regiones del cerebro se ven afectadas en personas que sufren de estos trastornos mentales. Científicos unidireccionales se acercan es por daños en regiones específicas del cerebro de roedores y evaluar el efecto de este daño en el comportamiento del roedor.
Otros investigadores, en lugar de mirar las estructuras de todo el cerebro, está interesado en la identificación de los intrincados caminos neuroquímicos afectados de trastornos del comportamiento. Puesto que las neuronas se comunican entre sí mediante sustancias químicas llamadas neurotransmisores, algunos científicos evaluación los patrones de expresión de receptores de neurotransmisores en los cerebros expuestos a diferentes condiciones. Dicho trabajo ha proporcionado evidencia que los trastornos conductuales suelen implican cambios en los niveles de neurotransmisor.
Después de mirar algunas preguntas clave, vamos a explorar algunas pruebas que los neurólogos utilizan para examinar común trastornos conductuales y estrés en roedores.
Como ustedes saben, la ansiedad es un desorden del comportamiento que alguien experimenta nerviosismo antes de un desafío. Para prueba de ansiedad, los investigadores pueden colocar roedores en estructuras elevadas que contienen áreas amuralladas y sin paredes, como el elevado además de laberinto o callejones sucesivas pruebas. Aquí, comportamiento de ansiedad se caracteriza por ser un roedor restante en las regiones amuralladas. Alternativamente, los investigadores pueden introducir a roedores en nuevos ambientes con alimentos y determinar cuánto tiempo toma para que puedan comer; Esta es la prueba de hyponeophagia. Aquí, la latencia para comer sirve como parámetro para medir la ansiedad. Finalmente, los investigadores pueden también probar ansiedad en roedores por exposición a un ruido fuerte, brusco y la evaluación de la respuesta resultante del "susto"; Esto da la prueba de su prueba de nombre el "sobresalto acústico".
Otro desorden común del comportamiento es la depresión, que se caracteriza por la desesperación y el letargo. En roedores, la depresión puede medirse mediante la colocación de animales en ambientes que no puede escapar. Un ejemplo es la prueba de suspensión de cola, en la que roedores se cuelgan de una plataforma, y los científicos observan y anotar el comportamiento del escape de los animales. Otra prueba utilizada basada en la desesperación es la prueba de nado forzado, donde roedores se colocan en recipientes llenos de agua y se observan los intentos de un roedor a permanecer sobre el agua. En ambas de estas pruebas, se considera un roedor para mostrar comportamiento de depresión cuando se demuestra la falta de movimiento y cesa su intento de escapar.
Después de la depresión y la ansiedad, vamos a ver otro trastorno de estado de ánimo llamado esquizofrenia, que consiste en cambios de humor, paranoia y alucinaciones. Una prueba de comportamiento común utilizada para el estudio de este trastorno es la prueba de la inhibición del prepulse o "PPI", que es una versión modificada de la prueba de sobresalto acústico e implica exponer roedores acústico alternativamente dos estímulos, un prepulso y un estímulo de sobresalto, que es generalmente un fuerte ruido. Típicamente, el estímulo prepulso se "inhiben" o disminuir la respuesta física de un roedor al estímulo de sobresalto; sin embargo, esto no es el caso en modelos de esquizofrenia. Los investigadores también pueden evaluar esquizofrenia en modelos de roedores con la prueba de "hiperactividad locomotora" durante el cual los científicos evaluación la actividad de roedores en un campo abierto después de que el organismo ha sido tratado con drogas como la anfetamina. Si un roedor exhibe más movimiento en un campo abierto después de la exposición de la droga, esto puede ser indicativo del comportamiento similares a la esquizofrenia.
Distintos modelos y pruebas de trastornos del comportamiento, los científicos también están interesados en la evaluación de estrés, que es una propuesta causa de muchos trastornos del comportamiento. En roedores, estrés social puede ser inducido mediante la adición de un desconocido intruso masculino en la jaula de un macho residente. En este escenario, el animal intruso experimenta estrés debido al comportamiento agresivo del residente, que es indicado por una batería de comportamientos. Otra manera de inducir estrés en los animales es mediante la exposición a estímulos físicos adversos, como una descarga eléctrica. Exposición al choque eléctrico puede conducir a mayor comportamiento ansioso, como enterrar mármol mayor, que es indicativo de estrés.
Ahora que usted sabe acerca de varias pruebas de roedores para trastornos del comportamiento y el estrés, vamos a ver algunos ejemplos de cómo los neurocientíficos actualmente están usando en sus investigaciones.
Como se analizó anteriormente, para entender las bases neuroanatómicas de trastornos del comportamiento, los científicos pueden dañar regiones específicas del cerebro de roedores y luego probarlas mediante tareas conductuales. En este experimento, los investigadores había dañado la corteza prefrontal en los ratones y colocaron en la prueba de pasajes sucesivos. Los resultados demuestran que los ratones tratados pasan más tiempo en el más lejano y más callejuelas anxiogenic comparados con animales control, lo que indica un papel de la corteza prefrontal en comportamientos de ansiedad.
Los modelos también permiten comprender mejor los genes involucrados en trastornos conductuales. Aquí, los investigadores sobreexpresa un gen llamado DISC1, en ciertas regiones del cerebro de roedores, luego tratados estos animales con solución salina o anfetamina e introducido en un campo abierto. Los resultados demuestran que los roedores con sobreexpresión del gen muestran efecto pronunciado del tratamiento con anfetaminas.
Por último, los investigadores pueden usar modelos para caracterizar mejor la fisiología subyacente de trastornos conductuales. Aquí, los científicos generaron un modelo de roedor del trastorno por estrés postraumático y estudió los cambios fisiológicos resultantes. Para ello, los investigadores primero destacó roedores mediante la exposición a descargas eléctricas y buscaban entonces cambios en los niveles de la hormona principal del estrés, llamada cortisol. Los niveles de cortisol fueron encontrados para ser marcado más alto en los modelos de PTSD que sus contrapartes sanas.
Sólo ha visto introducción de Zeus a trastornos del comportamiento y el estrés. Este video repasa por qué los científicos conductuales están utilizando modelos de roedores en este campo y los criterios de validez descrito para estos modelos. Entonces, hablamos de cuestiones clave, destacando los problemas no resueltos del campo, seguido de paradigmas conductuales están utilizados actualmente para responder a estas preguntas. ¡Como siempre, gracias por ver!
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Q1: Why are rodents used as model organisms to study behavioral disorders?
Rodents are excellent model organisms because humans and rodents share fundamental biological similarities: both are mammals with similar neuroanatomy, comparable hormones with similar functions, and can exhibit identical responses to certain stimuli. These similarities allow researchers to study changes in human behavior and develop new therapies for conditions like anxiety, depression, and schizophrenia using rodent models.
Q2: What are the three classical criteria used to evaluate rodent models of behavioral disorders?
Face validity evaluates symptomatic homology between the rodent model and human condition. Construct validity assesses whether both arise from the same etiology or cause. Predictive validity examines similarity in responses to the same therapy. A perfect rodent model meets all three criteria, ensuring its reliability for studying behavioral disorders and developing effective treatments.
Q3: How do researchers test anxiety-like behavior in rodents?
Researchers use multiple anxiety tests including the elevated plus maze and successive alleys test, where anxiety is measured by rodents remaining in walled regions. The hyponeophagia test measures latency to eat in novel environments with food. The acoustic startle test evaluates startle response to loud, abrupt noise. These behavioral tests provide quantifiable parameters to assess anxiety levels in rodent models.
Q4: What behavioral indicators are used to measure depression in rodent models?
Depression is measured using despair-based tests like the tail suspension test, where rodents are hung and escape behavior is scored, and the forced swim test, where rodents are placed in water-filled containers. Rodents displaying depression show lack of movement and cease escape attempts. These tests quantify behavioral despair and lethargy characteristic of depression in animal models.
Q5: How is schizophrenia-like behavior assessed in rodent models?
The prepulse inhibition test, a modified acoustic startle test, exposes rodents to sequential acoustic stimuli. Typically, a prepulse inhibits the startle response; however, schizophrenia models show impaired inhibition. The locomotor hyperactivity test assesses rodent activity in open fields after drug treatment like amphetamine. Increased movement following drug exposure indicates schizophrenia-like behavior in rodent models.
Q6: What methods do scientists use to induce stress in rodents?
Social stress is induced by introducing an unfamiliar male intruder into a resident male's cage, causing stress through aggressive interactions. Physical stress is induced by exposing rodents to adverse stimuli like electric shock, which leads to enhanced anxious behavior such as increased marble burying. These stress induction methods allow researchers to study stress-related physiological and behavioral changes in rodent models.
Q7: How do researchers use rodent models to understand the neuroanatomical basis of behavioral disorders?
Scientists damage specific brain regions in rodents and then evaluate behavioral effects using behavioral tasks. For example, damaging the prefrontal cortex increases anxiety-like behaviors in rodents. This approach identifies which brain regions contribute to specific behavioral symptoms. Additionally, researchers study neurotransmitter receptor expression patterns and stress hormone levels like cortisol to characterize underlying physiological changes in behavioral disorders.