6 juin 2025
Cet article détaille la conception, l’assemblage et le protocole d’un système d’alimentation automatisé, ainsi qu’une modification alternative du couvercle et de la cage qui peut être mise en œuvre sur des cages de rongeurs standard avec des modifications minimales pour les expériences d’optogénétique ou de photométrie de fibres. Le système d’alimentation offre un outil rentable pour l’alimentation chronométrée et/ou la restriction calorique.
Nous nous intéressons à la modélisation des paradigmes de régime et de l’insécurité alimentaire chez la souris. Notre recherche vise à titrer l’apport calorique pour induire une perte de poids soutenue. Notre objectif est de comprendre comment le cerveau réagit à divers degrés de perte de poids pour influencer la physiologie de la reproduction et les comportements sociaux. Le jeûne aigu est suffisant pour activer la signalisation de la faim dans le cerveau. Nous et d’autres avons récemment montré que la signalisation de la faim induit non seulement la recherche de nourriture, mais induit également d’autres comportements adaptatifs qui favorisent la survie pendant la famine. Notre laboratoire s’est efforcé de comprendre comment la faim peut influencer la physiologie reproductive et les comportements sociaux via des neurones spécifiques, des circuits dans le cerveau. À l’avenir, nous voulions établir un meilleur moyen de restriction calorique qui représente mieux les habitudes de régime ou les modèles de problèmes d’insécurité alimentaire.
Notre système d’alimentation modulaire est peu coûteux, facilement disponible et adaptable aux cages standard utilisées dans les vivariums. Il est également avantageux car il fournit un cadre de cage domestique pour les expériences de photométrie attachée, optogénétique et de fibre. Notre système d’alimentation permet d’aligner les phases de distribution de nourriture et de répartir les allocations de nourriture sur les intervalles souhaités. Il est très courant que les protocoles de restriction calorique administrent de la nourriture une fois par jour, ce qui imite mal les régimes humains ou l’insécurité alimentaire.
[Narrateur] Pour commencer, à l’aide d’un outil rotatif avec une roue de coupe de 1,5 pouce, découpez un carré de 20 x 25 millimètres dans le couvercle de la cage du micro-isolateur. Positionnez l’ouverture à 2,75 centimètres du bord du couvercle et assurez-vous qu’elle est centrée au-dessus de la grille. À l’aide d’une imprimante 3D, imprimez un support pour coupler le chargeur automatique sur le couvercle de la cage. Enclenchez le support sur le trou créé. Ensuite, faites glisser le chargeur automatique sur le support sécurisé. Pour les expériences chronométrées, réglez d’abord les heures de repas. Assurez-vous que le chargeur automatique est complètement chargé. Ensuite, appuyez sur le bouton Paramètres et maintenez-le enfoncé jusqu’à ce que le réglage de l’heure à l’écran commence à clignoter. Ensuite, utilisez les flèches vers le haut et vers le bas pour sélectionner la première période d’alimentation programmée souhaitée et définissez le nombre d’allotissements pour ce point de temps. Chargez les chambres d’alimentation automatique avec les allocations de nourriture souhaitées, en veillant à ce que chaque chambre ne contienne pas plus de 1,5 gramme de nourriture standard pour rongeurs. Étiquetez une chambre avec du ruban adhésif ou de la peinture pour surveiller la rotation de la chambre et confirmer la distribution de nourriture. Pour modifier le système de cage pour les animaux attachés, découpez au laser une pièce acrylique transparente de trois millimètres d’épaisseur. L’insert est conçu avec des languettes qui s’enclenchent dans le haut de la cage et dispose d’une fente centrale pour le passage du câble de raccordement. Le trou de 20 x 25 millimètres est destiné au support d’alimentation automatique, et 20 trous de ventilation permettent la circulation de l’air. À l’aide d’un tournevis à tête plate ou d’un outil de calage, soulevez le couvercle supérieur perforé du couvercle du micro-isolateur standard. Libérez délicatement les languettes des fentes des onglets et retirez à la fois l’insert perforé et le papier filtre. À l’aide d’un outil rotatif avec une molette de coupe de 1,5 pouce, retirez la grille de support de nervure interne sous le dessus perforé et le papier filtre. Après la coupe, utilisez une lime pour lisser les bords coupés. Ensuite, enclenchez l’insert de plaque acrylique de remplacement dans le haut de la cage. Commencez par glisser les languettes de la plaque dans les fentes des languettes le long des bords courts, puis de l’un des bords longs. Appuyez doucement jusqu’à ce que la plaque s’enclenche. Pour modifier la cage d’une bouteille d’eau externe, percez un trou de 11 millimètres de diamètre centré sur le bord court de la cage à 50 millimètres du sol. De chaque côté du trou central, percez deux trous supplémentaires de six millimètres de diamètre. Maintenant, imprimez en 3D un support externe pour bouteille d’eau. Montez le support au fond de la cage à l’aide de boulons. Enfin, installez un tube conique de 50 millilitres avec un ensemble sipper ou stopper dans le support externe.
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Cette étude présente un système d'alimentation automatisé conçu pour des expériences sur des rongeurs, en se concentrant particulièrement sur l'alimentation à heures fixes et la restriction calorique. Il vise à créer de meilleurs modèles de paradigmes de régime et d'insécurité alimentaire, améliorant ainsi notre compréhension des réponses cérébrales aux variations caloriques sur les comportements reproductifs et sociaux.
Le contrôle précis de l'apport calorique et des horaires d'alimentation chez les modèles rongeurs est essentiel pour la recherche translationnelle sur la régulation métabolique, le vieillissement et les neurosciences comportementales. Ce système d'alimentation automatisé, compatible avec la cage d'habitation, permet des études évolutives et reproductibles sur l'alimentation restreinte dans le temps et la restriction calorique, soutenant ainsi la détection des mécanismes et la confiance prédictive dans les phases précoces des programmes de découverte. Son adaptabilité aux expériences d'optogénétique avec câble et de photométrie par fibre renforce davantage sa valeur pour les équipes pluridisciplinaires de recherche et développement qui étudient des paramètres neurocomportementaux.
Ce système s'intègre à la chaîne de découverte à préclinique en permettant des études fondées sur des hypothèses concernant la restriction calorique, l'adaptation comportementale et la régulation métabolique chez les modèles rongeurs standards.