הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.

מאמר שיטה

קבורת שיש וNestlet רטוש כבדיקות של התנהגויות חוזרות, כמו כפייתיות בעכברים

29.5K צפיות

⸱

DOI:

10.3791/50978

⸱

24 בדצמבר 2013

 ,  ,  ,  , 
1Research and Development Service, John D. Dingell VA Medical Center and Department of Psychiatry & Behavioral Neurosciences, Wayne State University School of Medicine

במאמר זה

סיכום

מחלה, פגיעת ראש, שינויים גנטיים וטיפול בעכברים בתרופות יכולים להיות בעלי השפעות עמוקות על ההתנהגות. תוך שימוש בגישות מאופיינות ומתוקפות היטב כגון קבורת שיש וגריסת קינון, ניתן לתעד במדויק התנהגויות דמויות כפייתיות בעכברים כמודלים של הפרעה טורדנית-כפייתית אנושית והפרעת הספקטרום האוטיסטי.

תקציר

הפרעה טורדנית-כפייתית (OCD) והפרעות על הספקטרום האוטיסטי (ASD) הן מצבים פסיכיאטריים חמורים ומתישים וכל אחד מהם מהווה דאגה משמעותית לבריאות הציבור, במיוחד אצל ילדים. שני המצבים הללו מודגשים על ידי ביטוי חוזר ונשנה של התנהגויות חסרות משמעות. אנשים עם OCD מראים לעתים קרובות בדיקה, שטיפת ידיים תכופה וספירה. ילדים עם ASD עוסקים גם בנקישות חוזרות ונשנות, נפנוף בזרוע או ביד ונדנדה. התנהגויות אלה יכולות להשתנות מאוד בעוצמה ובתדירות הביטוי. צורות אינטנסיביות יותר של התנהגויות חוזרות עלולות אפילו לגרום לפציעה (למשל טיפוח מוגזם, שטיפת ידיים וגירוי עצמי). לכן התנהגויות אלו מפריעות מאוד ומקשות על שיח חברתי נורמלי. אפשרויות הטיפול בהתנהגויות חוזרות ונשנות ב-OCD וב-ASD מוגבלות במקצת ויש עניין רב בפיתוח טיפולים יעילים יותר לכל מצב. מודלים רבים של בעלי חיים להערכת התנהגויות דמויות כפייתיות פותחו במהלך שלושת העשורים האחרונים. אולי דגמי בעלי החיים עם התוקף וקלות השימוש הגדולים ביותר הם מבחן קבורת השיש ומבחן גריסת הקינון. שתי הבדיקות מנצלות את העובדה שהתנהגויות המטרה מתרחשות באופן ספונטני בעכברים. במבחן קבורת השיש מסודרים 20 גולות על פני מצעים נקיים. מספר הגולות שנקברו בפגישה של 30 דקות נקבע על ידי חוקרים עיוורים לטיפול או למצב של הנבדקים. במבחן גריסת הקינים, נשקל מראש קן המורכב מסיבי כותנה עיסת ומונח על גבי מצעי הכלוב ונקבעת כמות הקנסט שנותרה שלמה לאחר מפגש בדיקה של 30 דקות. כיום, אנו מתארים פרוטוקולים ומציגים תיעוד סרטים של קבורת שיש וגריסת קינון. שני המבחנים מקבלים ניקוד קל ומדויק וכל אחד מהם רגיש לשינויים קטנים בביטוי של התנהגויות דמויות כפייתיות הנובעות ממניפולציות גנטיות, מחלות או פגיעת ראש.

מבוא

מודלים עכבריים של התנהגויות אנושיות, ובמיוחד הפרעות פסיכיאטריות, מהווים גישות ניסיוניות חשובות וחיוניות לחקר מנגנוני מחלה ולפיתוח טיפולים חדשים. מחלות פסיכיאטריות רבות נותרו קשות מאוד למודלים בבעלי חיים (למשל סכיזופרניה). עם זאת, בעלי חיים מציגים מספר רב של התנהגויות טבעיות וייחודיות שניתן לקשר בקלות להתנהגויות דומות אצל בני אדם. תנועה או פעילות תנועתית היא דוגמה אחת להתנהגות אצל בעלי חיים שיש לה מקבילה בבני אדם. מכרסמים עוסקים לעתים קרובות במגוון התנהגויות שחוזרות על עצמן ודוגמאות כוללות טיפוח או חפירה. מצב פסיכיאטרי אחד הכרוך בהצגת התנהגויות חוזרות ולא רצויות בבני אדם הוא הפרעה טורדנית-כפייתית (OCD). התנהגויות האופייניות מאוד ל-OCD כוללות בדיקה, ספירה ושטיפה או טיפוח מוגזמים. OCD היא הפרעה פסיכיאטרית שכיחה מאוד (משפיעה על 1-3% מהאוכלוסייה) ומתישה1. מספר רב של גישות פרמקולוגיות והתנהגותיות שימשו לטיפול ב-OCD. רבים מהם אינם מספקים הקלה לטווח ארוך והישנות שכיחה בסוף משטר טיפול2,3. מצב פסיכיאטרי נוסף הכרוך בביטוי התנהגויות חוזרות ונשנות הוא הפרעת הספקטרום האוטיסטי (ASD). ASD מאופיינים בליקויים בתקשורת ובאינטראקציה חברתית ובהתנהגויות חוזרות ונשנות וסטריאוטיפיות הכוללות ספינינג, נדנדה, תנועות אצבעות או נפנוף ותנועות גוף מורכבות. המרכזים לבקרת מחלות ומניעתן העריכו כי כ-1 מכל 88 ילדים מאובחן עם ASD. אפשרויות הטיפול בהפרעה זו מוגבלות ביותר במספרן וביעילותן4,5. העוצמה והתדירות של התרחשותן של התנהגויות חוזרות ונשנות ב-OCD ו-ASD יכולות להיות גדולות מספיק כדי להחליף את רוב ההתנהגויות הנורמליות והאינטראקציות החברתיות האחרות בחולים עם מצבים אלה. לאור השכיחות והאופי המתיש של מצבים פסיכיאטריים המאופיינים בהתנהגויות חוזרות, ובהתחשב בהבנה הלקויה של הגורמים להם ואפשרויות הטיפול המוגבלות, השימוש במודלים של בעלי חיים לחקר התנהגויות אלה מקבל דחיפות נוספת.

מספר רב של מודלים של בעלי חיים של התנהגויות חוזרות ונשנות כפי שניתן לראות ב-OCD ו-ASD פותחו במהלך 30 השנים האחרונות וסקירות מצוינות רבות המתארות מודלים אלה פורסמו6-14. באופן כללי, ניתן לסווג את המודלים המבוססים הללו כגנטיים, פרמקולוגיים, נוירו-התפתחותיים והתנהגותיים ורובם מראים פנים טובות, מבנה ותוקף ניבוי6,7. השתמשנו בשני מודלים התנהגותיים - קבורת שיש וגריסת קינון - כדי להעריך התנהגויות חוזרות ונשנות בעכברים שהתרוקנו גנטית מסרוטונין15,16. לשיטות אלו יתרונות רבים, לא פחות מהם הם קלות השימוש בהן, הדיוק שבו ניתן לנקד את ההתנהגויות, התצוגה הספונטנית של התנהגויות אלה במכרסמים, והשימוש בהן בסינון תפוקה גבוהה של עכברים מהונדסים גנטית לפנוטיפים התנהגותיים חריגים. יתר על כן, כל בדיקה מתבצעת בכלובי שיכון מכרסמים סטנדרטיים ומוכרים המכילים את אותם מצעים המשמשים בכלובים הביתיים של הנבדקים, מה שממזער את הצורך בהרגלת עכברים לתאי בדיקה חדשים. הגבלת מזון ו/או מים אינה נדרשת כדי "להניע" עכברים להופיע. מבחן קבורת השיש מנצל את הנטייה של עכברים לחפור בסביבות טבעיות (למשל מחילות, מנהרות מילוט) ובמצעי כלוב סטנדרטיים, ומבחן גריסת הקן מנצל את העובדה שעכברים הם בעלי חיים מקננים מטבעם הבונים קינים להגנה על עצמם ועל צאצאיהם מפני תנאי הסביבה (למשל.צליל, אור, טמפרטורה). באמצעות חומרי דיור למכרסמים לא מיוחדים וזמינים בדרך כלל, משימות קבורת השיש וגריסת הקן הן מבחנים התנהגותיים פשוטים וחזקים של התנהגויות חוזרות ונשנות דמויות כפייתיות בעכברים.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

פרוטוקול

כל הפרוטוקולים המשתמשים בבעלי חיים בוצעו בהתאם להמלצות במדריך לטיפול ושימוש בחיות מעבדה של המכונים הלאומיים לבריאות. הפרוטוקולים אושרו על ידי ועדת הטיפול והשימוש המוסדיים של אוניברסיטת וויין סטייט (מספר היתר A3310-01).

1. הכנת כלובים להטמנת שיש וגריסת נסטלט

  1. השתמש בכלובי חולדות סטנדרטיים מפוליקרבונט (26 ס"מ x 48 ס"מ x 20 ס"מ) עם כיסויי פילטר מותאמים לבדיקת קבורת שיש. הוסף חומר מצעי עכבר טרי וללא ריח לכל כלוב לעומק של 5 ס"מ ויישר את משטח המצע על ידי הכנסת כלוב נוסף באותו גודל על פני המצעים. יש לכך יתרון נוסף של הטבעה של תבנית של קווים מקבילים על משטח המצע שיכולים לשמש למיקום שיש.
  2. הניחו גולות צעצוע זכוכית סטנדרטיות (סגנונות וצבעים שונים, קוטר 15 מ"מ, משקל 5.2 גרם) בעדינות על פני המצעים ב-5 שורות של 4 גולות (ראה איור 1A). יש לשטוף גולות בחומר ניקוי מעבדה עדין, לשטוף באופן ממצה במים מזוקקים נטולי יונים ולייבש לפני כל שימוש.
  3. השתמשו בכלובי חולדות סטנדרטיים מפוליקרבונט (19 ס"מ על 29 ס"מ על 13 ס"מ) עם כיסויי פילטר מותאמים לבדיקת גריסת הקינון. הוסף חומר מצעי עכבר טרי וללא ריח לכל כלוב לעומק של 0.5 ס"מ וארז מצעים על ידי הכנסת כלוב נוסף באותו גודל על פני המצעים.
  4. שקלו קינון סיבי כותנה זמין מסחרית (5 ס"מ על 5 ס"מ, עובי 5 מ"מ, ~2.5 גרם כל אחד) על איזון אנליטי והניחו קן אחד מונח על גבי המצעים בכל כלוב בדיקה (ראה איור 3A).
  5. הגדר שעוני עצירה או טיימרים לתזמון אורכי מפגשים (30 דקות לכל מבחן).

2. טיפול בבעלי חיים לפני ניסויים

  1. יש לשכן עכברים בנפרד או בקבוצות בחדר עם מחזור אור/חושך של 12 שעות. ספק לכל העכברים מזון ומים אד ליביטום. יש לטפל בעכברים בעדינות במשך שלושה עד חמישה ימים לפני הבדיקה. השתמש בעכברים משני המינים לשתי הבדיקות.
  2. בצע בדיקות התנהגותיות בין השעות 9:00 בבוקר ל-16:00 והעביר את כל הכלובים הביתיים המכילים עכברים לחדר הבדיקה 60 דקות לפני תחילת הבדיקה.

3. מבחן קבורת שיש

  1. הנח עכבר אחד בפינת הכלוב המכילה גולות, הקפד להניח את העכבר על מצעים רחוק ככל האפשר משיש, והנח את מכסה המסנן העליון על הכלוב. הימנע מזון ומים במהלך הבדיקה. אפשר לעכבר להישאר בכלוב ללא הפרעה למשך 30 דקות.
  2. הסר את העכבר והחזיר אותו לכלוב הביתי שלו לאחר סיום הבדיקה, תוך הקפדה יתרה לא להזיז או לעקור את הגולות בתהליך הוצאת הנבדק מהכלוב.
  3. ציוני המטלות (2-3) עיוורים לתנאי הטיפול או הגנוטיפ של העכבר הנבדק כדי לספור את מספר הגולות שנקברו. ציון גולה כקבורה אם שני שליש משטח הפנים שלה מכוסה במצעים. ציונים ממוצעים למספר הגולות הקבורות עבור כל עכבר.
  4. הוציאו את כל 20 הגולות מהמצעים. השלך מצעים.

4. מבחן גריסה של נסטלט

  1. הכניסו עכבר אחד לכלוב המכיל קן יחיד שנשקל מראש והניחו את מכסה המסנן העליון על הכלוב. הימנע מזון ומים במהלך הבדיקה. השאירו את העכבר ללא הפרעה בכלוב עם הקן למשך 30 דקות.
  2. הסר את העכבר וחזור אליו לכלוב הביתי שלו לאחר סיום הבדיקה. הסר את חומר הקן השלם שנותר מהכלוב בעזרת מלקחיים והניח לייבוש O/N.
  3. שקלו את הקסטלט הלא מגורר שנותר וחלקו את המשקל הזה במשקל ההתחלתי כדי לחשב את אחוז הקסטלט הגרוס. אם תרצה, ציין את צורת הקן המיוצר על ידי העכבר הנבדק באמצעות סולם דירוג קן סופי של 5 נקודות17 אך מתוך הבנה שסולם זה נועד בדרך כלל לניקוד בניית קן, ולא לגריסה אובססיבית.
  4. יש להשליך את שאריות החומר והמצעים הגרוסים.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

תוצאות

יתרון מרכזי של מבחני קבורת הגולמיות וגריסת ה-nestlet הוא העובדה שכל אחד מהם נסמך על התנהגויות טבעיות וספונטניות של עכברים שניתן לכמת לאחר השלמת הבדיקה, מה שמאפשר לחוקר בודד להכין את הניסוי ולאחר מכן להישאר מחוץ לחדר הבדיקה עד לסיום המפגשים. מרכיב קריטי במבחן קבורת הגולמיות הוא ההוצאה זהירה של הנבדק מהכלוב לאחר הבדיקה. עכברים נוטים בדרך כלל לנסות להימנע מתפיסה ובמהלך התהליך עלולים להזיז או להוציא גולמיות שהיו קבורות חלקית, או לקבור חלקית גולמיות שלא היו קבורות בסוף מפגש הבדיקה. איור 1A מראה כלוב בדיקה רגע...

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

דיון

מבחני קבורת השיש וגריסת הקן הם דוגמאות טובות לשיטות התנהגותיות לחקר התנהגויות חוזרות וכפייתיות בעכברים. שני המבחנים מראים פנים מצוינים, מבנה ותוקף ניבוי להפרעות אנושיות שהם מודלים6-11. התנהגויות חוזרות אלו הן טבעיות וספונטניות במכרסמים ותדירותן ועוצמתן יכולות להשתנות לאחר שינויים גנטיים, כפי שמוצג כיום, או לאחר פגיעת ראש וטיפול בנבדקים בתרופות. הערך של שני המבחנים הללו נובע מהעובדה שהם מודלים מתוקפים של הפרעות פסיכיאטריות אנושיות כמו OCD ו-ASD, שניהם כרוכים בביטוי של התנהגויות חוזרות ונשנות ולא רצויות. שתי הבד...

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

גילויים

המחברים מצהירים שאין להם אינטרסים פיננסיים מתחרים.

תודות

עבודה זו נתמכה על ידי מענקים מהמחלקה לענייני חיילים משוחררים והמכונים הלאומיים לבריאות.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה
שםחברהמספר קטלוגהערות
זכוכית צעצוע שישחנות צעצועים מקומיתN/Aסגנונות מגוונים, צבעים, ברורים ואטומים
NestletsAncareNES3600
N10 כלוב עכבר מסדרתAncareN10HTכלוב מכרסמים סטנדרטי עם חוט עליון
R20 כלוב עכברוש מסדרת R20AncareR20כלוב מכרסמים סטנדרטי עם חוט עליון
Bed-o'CobsThe Andersons8Bמצעי מכרסמים סטנדרטיים בתפזורת, 1/8 אינץ'

מקורות

  1. Chamberlain, S. R., Blackwell, A. D., Fineberg, N. A., Robbins, T. W., Sahakian, B. J. The neuropsychology of obsessive compulsive disorder: the importance of failures in cognitive and behavioural inhibition as candidate endophenotypic markers. Neurosci. Biobehav. Rev. 29, 399-419 (2005).
  2. McGuire, J. F., Lewin, A. B., Horng, B., Murphy, T. K., Storch, E. A. The nature, assessment, and treatment of obsessive-compulsive disorder. Postgrad. Med. 124, 152-165 (2012).
  3. Fineberg, N. A., Brown, A., Reghunandanan, S., Pampaloni, I. Evidence-based pharmacotherapy of obsessive-compulsive disorder. Int. J. Neuropsychopharmacol. 15, 1173-1191 (2012).
  4. Dove, D., et al. Medications for adolescents and young adults with autism spectrum disorders: a systematic review. Pediatrics. 130, 717-726 (2012).
  5. Doyle, C. A., McDougle, C. J. Pharmacotherapy to control behavioral symptoms in children with autism. Expert Opin. Pharmacother. 13, 1615-1629 (2012).
  6. Albelda, N., Joel, D. Current animal models of obsessive compulsive disorder: an update. Neuroscience. 211, 83-106 (2012).
  7. Albelda, N., Joel, D. Animal models of obsessive-compulsive disorder: Exploring pharmacology and neural substrates. Neurosci. Biobehav. Rev. 36, 47-63 (2012).
  8. Wang, L., Simpson, H. B., Dulawa, S. C. Assessing the validity of current mouse genetic models of obsessive-compulsive disorder. Behav. Pharmacol. 20, 119-133 (2009).
  9. Joel, D. Current animal models of obsessive compulsive disorder: a critical review. Prog. Neuropsychopharmacol. Biol. Psychiatry. 30, 374-388 (2006).
  10. Witkin, J. M. Animal models of obsessive-compulsive disorder. Curr. Protoc. Neurosci. 30, 1-9 (2008).
  11. Deacon, R. M. Digging and marble burying in mice: simple methods for in vivo identification of biological impacts. Nat. Protoc. 1, 122-124 (2006).
  12. Moy, S. S., Nadler, J. J., Magnuson, T. R., Crawley, J. N. Mouse models of autism spectrum disorders: the challenge for behavioral genetics. Am. J. Med. Genet. C Semin. Med. Genet. 142, 40-51 (2006).
  13. Crawley, J. N. Mouse behavioral assays relevant to the symptoms of autism. Brain Pathol. 17, 448-459 (2007).
  14. Silverman, J. L., Yang, M., Lord, C., Crawley, J. N. Behavioural phenotyping assays for mouse models of autism. Nat. Rev. Neurosci. 11, 490-502 (2010).
  15. Angoa-Perez, M., et al. Genetic depletion of brain 5HT reveals a common molecular pathway mediating compulsivity and impulsivity. J. Neurochem. 121, 974-984 (2012).
  16. Kane, M. J., et al. Mice genetically depleted of brain serotonin display social impairments, communication deficits and repetitive behaviors: possible relevance to autism. PLoS One. 7, (2012).
  17. Deacon, R. M. Assessing nest building in mice. Nat. Protoc. 1, 1117-1119 (2006).
  18. Thomas, D. M., Angoa Perez,, Francescutti-Verbeem, D. M., Shah, M. M., Kuhn, D. M. The role of endogenous serotonin in methamphetamine-induced neurotoxicity to dopamine nerve endings of the striatum. J. Neurochem. 115, 595-605 (2010).
  19. Gyertyan, I. Analysis of the marble burying response: marbles serve to measure digging rather than evoke burying. Behav. Pharmacol. 6, 24-31 (1995).
  20. Thomas, A., et al. Marble burying reflects a repetitive and perseverative behavior more than novelty-induced anxiety. Psychopharmacology. 204, 361-373 (2009).
  21. Hayashi, E., Kuratani, K., Kinoshita, M., Hara, H. Pharmacologically distinctive behaviors other than burying marbles during the marble burying test in mice. Pharmacology. 86, 293-296 (2010).

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

הדפסות חוזרות והרשאות

תגיות

OCDASDTPH2 Knockout
קבורת שיש וNestlet רטוש כבדיקות של התנהגויות חוזרות, כמו כפייתיות בעכברים
צרו קשר
המליצו לספרייה

פרטיות

תנאי שימוש

מדיניות

זכויות יוצרים © 2026 MyJoVE Corporation. כל הזכויות שמורות.