Name: שיטה להשגת תבנית הנשימה בעכברים מרחבי הדרך (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2020-04-28T13:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 13 s
Description: למד שיטה ללא פולשנית למדידת תבניות נשימה בעכברים ערים באמצעות פלתיזמוגרפיה ברומטרית ללא אילוץ. טכניקה זו ממזערת השפעת התנהגויות פעילות ומתאימה לזני עכברים מגוונים.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

המחברים רוצים להודות לאנג לה, שרה רובי, ומריסה מיקי על עבודתם בשמירה על מושבות החיות. עבודה זו ממומנת על ידי 1R15 HD076379 (L.R.D.), 3R15 HD076379 (L.R.D. לתמוך CNR), ואת מלגת מחקר לתואר ראשון McDevitt במדעי הטבע (BEE).

כל ההליכים אושרו על ידי הוועדה לטיפול בבעלי חיים מוסדיים במכללת לה ממוין. כל שימוש בבעלי חיים היה בהסכמה עם המדיניות המתוארת במדריך לטיפול ושימוש בחיות מעבדה8.
הערה: (קריטי) לפני ניסויים, השג את כל האישורים וההדרכה הדרושים לשימוש בעלי חיים. חשוב שהנסחנים מוכרים עם התנהגויות העכבר ורמות הפעילות, כולל סימנים של שינה, מצוקה ו/או חפץ התנועה לעומת הריח והנשימה הרגילים.
1. לשכת החלל הפלמטריים השלמה
<ol><li>קראו את מדריכי המשתמשים המתאימים לחדר הסטנדרט הברומטרי, כולל מחברים, טבעות O, וכו ', וצרו קובץ פרוטוקול סטנדרטי להגדרת אנלייזרים (לדוגמה, חילוף חומרים) ופרמטרים ספציפיים לתוכנה.</li>
	<li>ודא שכל הזרנוקים והצינורות מחוברים לחדר. חברו צינור גז (זרימה פנימה) ושפופרת ואקום (זרימה-out) ישירות לחדר החריץ הברומטרי. הערה: יש לצרף את הזרימה הנכנס לפתח המסומן בזרם הטיה.</li>
	<li>הצמד CO2, O2, ו N2 מיכלי גז למיקסר גז. ודא שכל מיכלי הגז נמצאים במצב פתוח לפני הניסויים.</li>
</ol>2. כיול החדר הפלמטריים הברומטרי
<ol><li>כיילו את זרימת הגז הגבוהה והנמוכה על-ידי בחירה בתוכנית ההתקנה של 7700-מגבר , תחת הכרטיסייה חומרה של תוכנת הרנטגן הברומטריים.</li>
	<li>הגדר ואקום (זרימה מתוך התא) המתאים לעיצוב ניסיוני ומנתחי גז (~ 0.1 L/min). הערה: קצב הזרימה חייב להישאר זהה לאורך כל הכיול ולהתנסות בהקלטות מטבולית מדויקות.</li>
	<li>הגדר זרימת אוויר נמוכה על-ידי הסרת צינור הזרימה מהתא וכיבוי הוואקום.</li>
	<li>הקלט את זרימת האפס על-ידי הזנת 0 לתא היחידה הנמוכה עבור התא המתאים. לחץ פעמיים על התא Cal הנמוך , שנה את השעה ל-3 s והיכה מדידה.</li>
	<li>חברו את צינור הזרימה ואפשר גז (20.93% O2, מאוזנת N2) כדי לזרום דרך החדר החריץ הברומטרי ממערבל הגז.</li>
	<li>המר את הזרימה הנכנסת מפני ליטר/דקות לתוך מילימטר/שניה. לחץ על תא היחידה הגבוהה עבור התא המתאים והזן את הערך במילי-ליטר/שניה. לחץ פעמיים על Cal גבוהה, שנה את השעה עד 3 s ולחץ על מדידה.</li>
	<li>השאר את כרטיסיית ההתקנה של 7700-מגבר פתוחה כדי לכייל את מנתחי החילוף המטוליים לתוכנת הפלתיגרפיה הברומטריים.</li>
</ol>3. כיול מנתח מטבולית
<ol><li>בתוכנית מערבל הגז, להגדיר את מערבל הגז כדי לשחרר את זרימת הגז המכיל 20.93% O2 ו 79.07% N2.</li>
	<li>על מאבחנים חילוף החומרים, להגדיר את רמת כיול O2 כדי 20.93% ו-CO2 לקרוא 0%. הפעל את החיוג חזרה למדגם לאחר הזנת הערכים המתאימים.</li>
	<li>הגדר את האחוז הגבוה או2 . לחץ על הכרטיסייה Abcd-4 של תוכנת הרנטגן הברומטריים ולאחר מכן הזן 20.93 תחת היחידה הגבוהה של קו c2. תחת Cal גבוה, לשנות את הזמן כדי 3 s ולהכות מדידה.</li>
	<li>הגדר את האחוז הנמוך של CO2 . הזן 0 תחת cal נמוך של הקו C3 ולאחר מכן שנה את השעה ל-3 ולחץ על מדידה תחת Cal נמוך.</li>
	<li>בתוכנית מערבל הגז, לשנות את הערך O2 ל 10% ואת ערך CO2 ל 5%. המתן מספר דקות עד שזרימת הגז תתאים לערכים אלה. על מאבחנים חילוף החומרים, להפוך את ידיות הכוונון כדי לכייל CO2 שווה ל 5%. הקפד להפוך את החיוג חזרה לדגימה לאחר שהערכים מכוילים.</li>
	<li>הגדר את האחוז הגבוה של CO2 . ודא שקריאות המנתח יציבות לפני הכנסת הערכים המתאימים לתוך O2 ו-CO2 על התוכנה הפלנוגרפיה ברומטריים. לחץ על יחידה גבוהה תחת C3 והזן 5. לשנות את ה- Cal הגבוה ל -3 ולהכות מדידה.</li>
	<li>הגדר את האחוז הנמוך O2 . לחץ על יחידה נמוכה תחת האפשרות C2 והזן 10. לחץ על Cal נמוכה, קלט 3 s ולחץ על מדידה.</li>
	<li>לשנות את ערכי הגז על מערבל הגז חזרה 20.93% O2 ו 79.07% N2. המתן מספר דקות עד שהתא יתאים לערכים אלה. חזור על השלבים 3.1 \ u 20123.7 אם מנתחי חילוף החומרים לא לקרוא באופן אוטומטי 20.93% O2 ו -0% CO2, כדי להבטיח כיול ראוי. מאשרים באופן שגרתי כיול. מתאים עם מיכלי גז מוסמכים</li>
	<li>בדיקה חוזרת של מוני הזרימה. המחוברים לחדר הפלתיגרפיה הברומטרי כוונן את זרימת האוויר לתוך ומחוץ לחדר לתעריפים המתאימים לניסוי (בדרך כלל, 0.1 – 0.3 L/דקות).</li>
	<li>לאחר שהחלת כל ההגדרות על התוכנה הרונוגרפיה ברומטריים, לחץ על אישור כדי להתחיל בהקלטה.</li>
</ol>4. הפלתיגרפיה ברומטריים
<ol><li>הקלט את משקל העכבר וטמפרטורת הגוף הראשונית. לחכות 10 דקות לפני הצבת העכבר בחדר, כדי לאסוף O2 ו-CO2 נתונים מתא ריק. עבוד באזור שקט המוכר לעכברים כך שרעש וריחות לא יפריעו לאיסוף הנתונים. הימנע מהפרעות אפשריות, כולל הפתיחה והסגירה של דלתות או אנשי צוות העוברים פנימה/החוצה מחדר איסוף הנתונים. הערה: פרוטוקול ספציפי זה המועסקים 22 C57BL בן זכר/בעכבר 6J.</li>
	<li>במהלך השעה הראשונה, תעד את התנהגויות העכבר ורשום הערות מפורטות, כולל ערכים ספציפיים של הזרימה מהתא.</li>
	<li>לאחר 60 דקות של הרגלה קאמרית, לצפות קטעים של נשימה שקטה עבור הבאים 60 min. List כל מקטעים שנמשכים לפחות 15 s באורך מבלי לרחרח ולטפח. קחו את טמפרטורת הגוף כל 10 דקות כאשר משתמשים במכשיר להשתלות.</li>
	<li>בסוף הניסוי, להסיר את העכבר מן התא ולמקם אותו חזרה בכלוב שלו. יש לנקות את כל הציוד ולהימחק ביסודיות. אם נותרו טיפות מים, השתמשו באוויר לחצים כדי להסירם.</li>
</ol>5. ניתוח תבנית הנשימה וחילוף החומרים
<ol><li>והתייעץ עם ההערות המוקלטות. של בעל החיים המעניין</li>
	<li>פתח את לוח מטבולית בתוכנה ולקחת את הממוצע של 10 הדקות הראשונות של O2 ו-CO2, כאשר החדר היה ריק. הקלט ערכים אלה כ-FiO2 ו-fico2.</li>
	<li>לצפיה בלוח הזרימה של תוכנת הפלתיגרפיה הברומטריים. לחץ לחיצה ימנית על ' ניתוח תכונות ' והגדר פרמטרים מתאימים. תחת הכרטיסייה Meta 1 , הזן את fio2 ו-fico2 משלב 5.2, כמו גם את הזרימה לתוך התא תחת Meta 2, כדי לחשב VO2 ו-vco2.</li>
	<li>לדפוס של ניתוח נשימות, לאשר את הזמנים עבור 15 שניות של נשימה שקטה באמצעות הערות על התנהגות בעלי חיים, כמו גם את מעקב לוח הזרימה. הזן את המועדים עבור מרווחי ה-15 של הנשימה השקטה תחת דו-שיח מנתח נתונים פתוח מהכרטיסיה מנתח נתונים . לחץ על מצב תצוגת מנתח כדי להציג רק את מקטעי הריבית הספציפיים של 15.</li>
	<li>לחץ על שמור נתונים נגזרים שנותחה. פתח את קובץ הנתונים בגיליון אלקטרוני כדי לקבל את נתוני ה-נופה.</li>
</ol>6. ניתוח אפיאס ונשימות רבודה
<ol><li>בקובץ הסקירה הפתוחה, צא מ'מצב תצוגה של מנתח'. עבור אל האפשרות הגדרת גרף תחת ההתקנה > P3 ההתקנה ובחר תצוגת עמוד תחת סוג. בחר 5 עבור מספר החלוניות. הזן -2 לתוך התיבה המסומנת כ- Low ו- 2 לתוך התיבה המסומנת כגבוהה עבור אמצעי זרימה במילי-ליטר/שנייה. החל את השינויים.</li>
	<li>גלול לסימן 30 דקות בלוח הבקרה של הזרימה.</li>
	<li>הרוזן apneas ואת מגבירה נשימות עבור 30-60 דקות לאחר העכבר הוצב בחדר. תקופות מכמת של נשימה מושהה נמשך זמן רב יותר או שווה ל 0.5 s, מעיד על דום נשימה. נשימות רבודה מסומנות על ידי עלייה חדה בעקבות נשימה מעל 1.25 mL/s ואחריו ירידה חדה מתחת-0.75 mL/s.</li>
</ol>

<ol><li>DeRuisseau, L. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neural+deficits+contribute+to+respiratory+insufficiency+in+Pompe+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences+of+the+United+States+of+America%22%5BJournal%5D)">Neural deficits contribute to respiratory insufficiency in Pompe disease.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 106 (23), 9419-9424 (2009).</li>
<li>Ogier, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Brain-derived+neurotrophic+factor+expression+and+respiratory+function+improve+after+ampakine+treatment+in+a+mouse+model+of+Rett+syndrome%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Brain-derived neurotrophic factor expression and respiratory function improve after ampakine treatment in a mouse model of Rett syndrome.</a> Journal of Neuroscience. 27 (40), 10912-10917 (2007).</li>
<li>Ohshima, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hypoxic+ventilatory+response+during+light+and+dark+periods+and+the+involvement+of+histamine+H1+receptor+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22American+Journal+of+Physiology-Regulatory+Integrative+and+Comparative+Physiology%22%5BJournal%5D)">Hypoxic ventilatory response during light and dark periods and the involvement of histamine H1 receptor in mice.</a> American Journal of Physiology-Regulatory Integrative and Comparative Physiology. 293 (3), 1350-1356 (2007).</li>
<li>van Schaik, S. M., Enhorning, G., Vargas, I., Welliver, R. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Respiratory+syncytial+virus+affects+pulmonary+function+in+BALB%2Fc+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Infectious+Diseases%22%5BJournal%5D)">Respiratory syncytial virus affects pulmonary function in BALB/c mice.</a> Journal of Infectious Diseases. 177 (2), 269-276 (1998).</li>
<li>Glaab, T., Taube, C., Braun, A., Mitzner, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Invasive+and+noninvasive+methods+for+studying+pulmonary+function+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Respiratory+Research%22%5BJournal%5D)">Invasive and noninvasive methods for studying pulmonary function in mice.</a> Respiratory Research. 8, (2007).</li>
<li>Loeven, A. M., Receno, C. N., Cunningham, C. M., DeRuisseau, L. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Arterial+Blood+Sampling+in+Male+CD-1+and+C57BL%2F6J+Mice+with+1%25+Isoflurane+is+Similar+to+Awake+Mice%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Applied+Physiology%22%5BJournal%5D)">Arterial Blood Sampling in Male CD-1 and C57BL/6J Mice with 1% Isoflurane is Similar to Awake Mice.</a> Journal of Applied Physiology. , Bethesda, MD. (2018).</li>
<li>Receno, C. N., Eassa, B. E., Reilly, D. P., Cunningham, C., DeRuisseau, L. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+pattern+of+breathing+in+young+wild+type+and+Ts65Dn+mice+during+the+dark+and+light+cycle%5BTitle%5D)+AND+%22FASEB+Journal%22%5BJournal%5D)">The pattern of breathing in young wild type and Ts65Dn mice during the dark and light cycle.</a> FASEB Journal. 32 (1), (2018).</li>
<li>Committee for the Update of the Guide for the Care and Use of Laboratory Animals, Inistitute fpr Laboratory Animal Research, Division on Earth and Life Studies, National Research Council of the National Academies. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Guide+for+the+Care+and+Use+of+Laboratory+Animals%2C+8th+edition%22">Guide for the Care and Use of Laboratory Animals, 8th edition</a>. , National Academies Press. Washington, DC. (2011).</li>
<li>Receno, C. N., Glausen, T. G., DeRuisseau, L. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Saline+as+a+vehicle+control+does+not+alter+ventilation+in+male+CD-1+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Physiological+Reports%22%5BJournal%5D)">Saline as a vehicle control does not alter ventilation in male CD-1 mice.</a> Physiological Reports. 6 (10), (2018).</li>
<li>Shanksy, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sex+differences+in+behavioral+strategies%3A+Avoiding+interpretational+pitfalls%5BTitle%5D)+AND+%22Current+Opinion+in+Neurobiology%22%5BJournal%5D)">Sex differences in behavioral strategies: Avoiding interpretational pitfalls.</a> Current Opinion in Neurobiology. 49, 95-98 (2018).</li>
<li>Kopp, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Locomotor+activity+rhythm+in+inbred+strains+of+mice%3A+implications+for+behavioural+studies%5BTitle%5D)+AND+%22Behavioural+Brain+Research%22%5BJournal%5D)">Locomotor activity rhythm in inbred strains of mice: implications for behavioural studies.</a> Behavioural Brain Research. 125 (1-2), 93-96 (2001).</li>
<li>Teske, J. A., Perez-Leighton, C. E., Billington, C. J., Kotz, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Methodological+considerations+for+measuring+spontaneous+physical+activity+in+rodents%5BTitle%5D)+AND+%22American+Journal+of+Physiology-Regulatory+Integrative+and+Comparative+Physiology%22%5BJournal%5D)">Methodological considerations for measuring spontaneous physical activity in rodents.</a> American Journal of Physiology-Regulatory Integrative and Comparative Physiology. 306 (10), 714-721 (2014).</li>
<li>Kabir, M. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Respiratory+pattern+in+awake+rats%3A+Effects+of+motor+activity+and+of+alerting+stimuli%5BTitle%5D)+AND+%22Physiology+%26+Behavior%22%5BJournal%5D)">Respiratory pattern in awake rats: Effects of motor activity and of alerting stimuli.</a> Physiology & Behavior. 101 (1), 22-31 (2010).</li>
<li>Terada, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ventilatory+long-term+facilitation+in+mice+can+be+observed+during+both+sleep+and+wake+periods+and+depends+on+orexin%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Applied+Physiology%22%5BJournal%5D)">Ventilatory long-term facilitation in mice can be observed during both sleep and wake periods and depends on orexin.</a> Journal of Applied Physiology. 104 (2), 499-507 (2008).</li>
<li>Friedman, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ventilatory+behavior+during+sleep+among+A%2FJ+and+C57BL%2F6J+mouse+strains%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Applied+Physiology%22%5BJournal%5D)">Ventilatory behavior during sleep among A/J and C57BL/6J mouse strains.</a> Journal of Applied Physiology. 97 (5), 1787-1795 (2004).</li>
<li>Drorbaugh, J. E., Fenn, W. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+barometric+method+for+measuring+ventilation+in+newborn+infants%5BTitle%5D)+AND+%22Pediatrics%22%5BJournal%5D)">A barometric method for measuring ventilation in newborn infants.</a> Pediatrics. 16 (1), 81-87 (1955).</li>
<li>Seifert, E. L., Mortola, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+circadian+pattern+of+breathing+in+conscious+adult+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Respiration+Physiology%22%5BJournal%5D)">The circadian pattern of breathing in conscious adult rats.</a> Respiration Physiology. 129 (3), 297-305 (2002).</li>
<li>Receno, C. N., Roffo, K. E., Mickey, M. C., DeRuisseau, K. C., DeRuisseau, L. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quiet+breathing+in+hindlimb+casted+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Respiratory+Physiology+%26+Neurobiology%22%5BJournal%5D)">Quiet breathing in hindlimb casted mice.</a> Respiratory Physiology & Neurobiology. , 10(2018).</li>
</ol>

. למחברים אין מה לגלות

הפרוטוקול מספק מידע לגבי בסיס נשימה שקט בעכברים, כמו גם איסוף נתונים על מרכזי apneas ונשימות מוגבר. תוצאות הנציג מראים כי 10 דקות הבסיסית שקט יש דפוס דומה של נשימה בהשוואה לממוצע של 4 15 s התקפי עבור קבוצה של עכברים ישנים. וחשוב מכך, התקפי ה-15 אינם שונים מבחינה סטטיסטית, וגם לקבוצות אלה אין הבדלים בין השינויים השונים באמצעות המבחן של לוונאי. נתונים אלה מדגימים כי אפילו התקף קצר אחד מספיק לניטור נשימה שקטה. עם זאת, זה אפשרי לחלוטין כי ניתוח וריאציה בודדת בתוך עכבר ב 15 s לעומת 10 דקות עלול לגרום ממצאים שונים, כמו 10 דקות...

Ubp היא טכניקה נפוצה להערכת דפוסי נשימה1,2,3,4. בשיטה זו, עכברים ממוקמים בתא סגור שבו הבדלים בלחץ בין החדר הראשי (שבו החיה שוכנת) וחדר התייחסות מסוננים באמצעות הינע פנאומטי כדי להשיג ערכים. ההתקנה של UBP וכתוצאה מכך הוא פולשני ולא מרסן ומאפשר אמצעים הנשימה להיות מוערך ללא דרישה של הרדמה או ניתוח. בנוסף, טכניקה זו מתאימה למחקרים המצריכים מדידות מרובות באותו עכבר לאורך זמן. משתנים כגון תדר נשימה, נפח גאות, ואוורור דקה ניתן לכמת עם שיטה זו, במהלך ניסוי אחד או על פני מספר מבחנים. הגוף השלם UBP גם מספק מדדים של זרמי השיא משך מחזור הנשימה. ביחד, הפרמטרים הללו. מכמת את תבנית הנשימה סימני הנשימה המוקלט גם מאפשרים לסקור את הנתונים ולספור את מספר האפניאס המרכזי המוצג בפרק זמן נתון. ניתן להשתמש בספירה זו לצד ניתוח של עוצמת הגאות והinspiratory פעמים כדי לאמוד שינויים אחרים בתבנית הנשימה.
בעוד כמה טכניקות plethysmography לא פולשני קיימים עבור הערכה ישירה של פרמטרים פיזיולוגיים ריאתי, הגוף השלם UBP מאפשר דרך המסך עבור פונקציית הנשימה עם מתח מינימלי מזערי לעכבר. הראש החוצה החוצה, אשר משתמשת באמצעים זרימת הגזים הגאות והוא גם לא פולשני, מסתמך על איפוק, כמו סוגים רבים אחרים של הפלתיגרפיה (למשל, השני הקאמרית בחדר). בעוד שיטות אלה נעשה שימוש במודלים מכרסמים למדוד תגובתיות דרכי הנשימה5, השימוש קולרים צוואר או שפופרות ריסון קטן עלול לקחת עכברים (לעומת מינים אחרים) יותר כדי התאקלם ולהחזיר את הנשימה שלהם כדי לנוח רמות.
השגת קטע אוויר אופטימלי הוא שיקול חשוב עבור השוואות בסיסיות. השימוש המוגבר במערכות הפלתיגרפיה הפנויות מסחרית מאפשר איסוף נתונים של תבנית הנשימה האפשרית במעבדות רבות. וחשוב מכך, דפוס הנשימה משתנה לאורך כל תקופת האיסוף, במיוחד לעכברים. עם זאת, יש צורך לתקנן את הניתוח הבסיסי כאמצעי להבטיח שרמת האימון של הניסויים לא מרמה תוצאות. ישנן דרכים רבות לאיסוף מקטע נושם אוויר, המשמש כתחום אחד של וריאציה בין עיצובים ניסיוניים. דוגמה אחת כוללת חישוב ממוצע של 10 – 30 דקות של נתונים לאחר מערכת זמן שהוגדרה בעבר בתוך חדר1, בעוד ששיטה אחרת כרוכה בהמתנה עד שהעכבר יהיה רגוע בעליל עבור 5 – 10 מינימום6. האחרון יכול לקחת 2 – 3 h כדי להשיג במקרים מסוימים, המשפט עשוי להיות צריך להיות נטוש אם העכבר אינו רגוע מספיק זמן. חשש זה הוא שיקול חשוב במיוחד עבור זנים של עכברים שבהם התנהגויות נצפו הם להוטים יותר ולהתרגש7. עכברים אלה עלולים להימשך זמן רב יותר כדי להסתגל לסביבה הקאמרית ולהישאר רגועים רק להתפרצויות קצרות של זמן. מגביל את הזמן המוקדש האוסף הבסיסי מתקן את הזמן החדר עבור כל עכבר.
זה חיוני כי ניסויים לקבל בסיס מתאים המקיף ערכי התנהגות מנוחה בעכבר, אך גם מתרחשת בזמן. מכאן, המטרה של דו ח זה היא לספק תיאור של שיטות המשמשות להשגת ערכים בסיסיים שקטים קצרים עבור פרמטרים נשימה בעכברים. כמו-כן, אנו מדווחים כי האפנאס והנשימות הרבודה ניתן לכמת בשעה הראשונה בחדר.

<table><tbody><tr><td>מנתח פחמן דו חמצני</td><td>AEI Technologies</td><td>CD-3A&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>חיישן פחמן דו חמצני</td><td>AEI Technologies</td><td>&nbsp; מחשב P-61B</td><td></td></tr><tr><td></td><td>חייב להיות תואם לדרישות Ponemah</td>חרוזי Drierite PermaPure LLC DM-AR בקרת זרימה AEI טכנולוגיות R-1 מד זרימה ואקום TSI 4100 צריך אחד לכל תא ואחד עבור מערבל גז ואקום MCQ Instruments GB-103 גז <td></td><td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td> מיכלים</td><td>Haun</td><td></td><td>100% חמצן, 100% פחמן דו חמצני, 100% חנקן - דרגת מזון, או מיכלים מעורבבים מראש לאתגרי אוויר וגז נומליים בחדר</td></tr><tr><td>מנתח חמצן</td><td>AEI Technologies חיישן</td> חמצן <td>S-3A</td><td></td></tr><tr><td></td><td>AEI Technologies</td><td>&nbsp; N-22M</td><td></td></tr><tr><td>צינורות פוליאוריטן</td><td>SMC</td><td>TUS 0604 Y-20</td><td></td></tr><tr><td>Ponemah תוכנה</td><td>DSI</td><td></td><td></td></tr><tr><td>תא מכרסמים קטן</td><td>Buxco/DSI</td><td></td><td></td></tr><tr><td>מדחום (מערכת LifeChip)</td><td>Destron-חשש</td><td></td><td>מכל סוג של מדחום כדי לקחת טמפרטורות גוף מדויקות הוא מתאים, אך השימוש בשבבים מושתלים מאפשר הפרעה מינימלית לבעלי חיים לנטילה מספר מדידות טמפרטורת גוף בזמן שהחיה עדיין בתא ה-UBP&nbsp;</td></tr><tr><td>מתמרים</td><td>Validyne</td><td>DP45</td><td>זקוקים לאחד לכל חדר&nbsp;</td></tr><tr><td>מערכת פלתיסמוגרפיה לכל הגוף&nbsp;</td><td>Data Science International (DSI)</td><td></td> <td>כולל ACQ-7700, בדיקות לחץ/טמפרטורה וכו'&nbsp;</td></tr></tbody></table>

שיטה להשגת תבנית הנשימה בעכברים מרחבי הדרך

Method to Obtain Pattern of Breathing in Senescent Mice through Unrestrained Barometric Plethysmography

(UBP) הוא שיטה לכמת את תבנית הנשימה בעכברים, היכן שתדר הנשימה, נפח הגאות והאוורור של הדקה מדווחים באופן שגרתי. כמו-כן, ניתן לאסוף מידע לגבי התפוקה העצבית של הנשימה, כולל קיומה של מרכז apneas ונשימה מורחבת. שיקול חשוב של UBP הוא להשיג קטע נשימה עם השפעה מינימלית של התנהגויות להוט או פעיל, כדי להבהיר את התגובה לאתגרים נשימה. כאן, אנו מציגים פרוטוקול המאפשר בסיסיות קצרות, שקטות להתקבל בעכברים מיושנים, הדומה להמתנה לתקופות ארוכות יותר של נשימה שקטה. השימוש במקטעי זמן קצרים יותר הוא יקר ערך, כמו כמה זנים של עכברים עשויים להיות יותר ויותר מתרגש או חרד, ותקופות ארוכות יותר של נשימה שקטה לא ניתן להשיג בתוך פרק זמן סביר. הונחו 22 חודשים בן עכברים בחדר UBP והשוו 4 15 s שקטים נשימה מקטעים בין דקות 60 – 120 למשך זמן ארוך יותר 10 דקות נשימה שקטה כי לקח 2 – 3 h כדי לרכוש. כמו כן הצלחנו להשיג ספירות מרכזיות של apneas ונשימות מרושמות לפני מקטעי הנשימה השקטים, לאחר תקופת ההכרות של 30 דקות. אנו מראים כי 10 דקות של נשימה שקטה דומה לשימוש קצר הרבה יותר 15 s משך. בנוסף, את הזמן המוביל של אלה 15 שקטים מגזרי נשימה ניתן להשתמש כדי לאסוף נתונים לגבי apneas של המקור המרכזי. פרוטוקול זה מאפשר לחוקרים לאסוף נתונים של תבנית של נשימה בפרק זמן מוגדר ועושה אמצעים שקטים בסיסיים ריאלי עבור עכברים שעשויים להפגין כמויות מוגברת של התנהגות להתרגש. מתודולוגיית UBP עצמה מספקת דרך שימושית ולא פולשנית לאסוף נתונים של דפוס-of-נשימה ומאפשר לעכברים להיבדק על מספר נקודות זמן.

התוצאות של UBP כהערכה של דפוס של נשימה בגיל 16 (בן 22 חודשים) עכברים שבוצעו תחת גז האוויר הרגיל (20.93% O2 עם מאוזנת N2) מדווחים. הניתוח כלל השוואה של מקטע נשימה ארוך יותר של 10 דקות (שלקח למעלה מ -2 שעות להשיג) לעומת הממוצע של ארבעה מגזרים קצרים של 15 דקות (כימות בתוך מספר שניות 60 – 120). מעקב אחר זרימה מייצגת של נשימה שקטה, כאשר הנשימה מתאימה ללא התנהגויות נשימה פעילות, מסופקת באיור 1א. כאשר אוספים דומים נאספים מבעלי חיים, 100% מהנשימות צריכים להתקבל...

משמש לכמת את תבנית. הנשימה בעכברים ערים אנו מראים כי מקטעים של 15 מתחת לפרוטוקול מתוקננת מציגים ערכים דומים למשך זמן ממושך של נשימה שקטה. מתודולוגיה זו מאפשרת גם הכמת של דום נשימה ונשימות מוגבר במהלך השעה הראשונה בחדר.

Unrestrained barometric plethysmography (UBP) is a method for quantifying the pattern of breathing in mice, where breathing frequency, tidal volume, and ...

פרוטוקול זה יכול לשמש למדידת דפוסי נשימה בעכברים. חשוב לציין, זה יכול למזער את ההשפעה של התנהגויות פעילות זנים מהונדסים גנטית שיכולים לבלבל תוצאות. היתרונות העיקריים של טכניקה זו הם שהיא אינה פולשנית והיא אינה דורשת שימוש בריסון הרדמה או מעורר מתח.התחל בכך שתוודא שכל הצינורות והצינורות מחוברים לתא plethysmograph הברומטרי ועל ידי חיבור צינור זרימת גז וצינור זרימה ואקום ישירות לתא הפלוריזמוגרפיה הברומטרי. כדי לכייל את הזרימה הנמוכה לתוך התא, להגדיר את הזרימה לתוך ומחוץ לתא לאפס ולהסיר את צינור הזרימה לתוך התא. כבה את הוואקום והזן אפס לתא היחידה הנמוכה כדי לתעד את זרימת האפס בהגדרת מגבר 7700 של תוכנת plethysmograph הברומטרית.לאחר מכן חבר מחדש את צינור הזרימה והפעיל את זרימת הוואקום כדי לכייל את הזרימה הגבוהה ולאפשר לגז חנקן מאוזן של 20.93% חמצן לזרום דרך תא הפלתיסמוגרפיה הברומטרי ממערבב הגזים. לאחר מכן, המר את ערך הזרימה הנמדד מד הזרימה מליטרים לדקה למיליליטרים לשנייה ולחץ על תא היחידה הגבוהה כדי להזין את הערך במיליליטרים לשנייה. לחץ פעמיים על קל גבוה, שנה את השעה לשלוש שניות ולחץ על מדידה.לאחר מכן השאירו את לשונית הגדרת המגבר 7700 פתוחה כדי לכייל את המנתחים המטבוליים לתוכנה הברומטרית plethysmography. כדי לכייל את המנתח המטבולי, בתוכנית מערבל הגז, הגדר את מערבל הגז ל-20.93% חמצן ו-79.07% חנקן. ועל מנתח חילוף החומרים, להגדיר את רמת כיול החמצן ל 20.93%ואת דו תחמוצת הפחמן ל 0%להפוך את החוגה בחזרה לדגום לאחר הערכים המתאימים הוזנו על מנתחי הגז כדי להגדיר את החמצן הגבוה ואת אחוז פחמן דו חמצני נמוך.לחץ על הכרטיסייה ABCD 4 של התוכנה plethysmography barometric והזן 20.93 תחת יחידה גבוהה של קו C2 לחמצן. תחת cal גבוה, שנה את השעה לשלוש שניות ולחץ על מדידה. הזן אפס תחת cal נמוך של קו C3 עבור פחמן דו חמצני.לאחר מכן שנה את השעה לשלוש שניות ולחץ על מדידה תחת cal נמוך. בתוכנית מערבל הגז, שנה את ערך החמצן ל-10% ואת ערך הפחמן הדו-חמצני ל-5% והמתן מספר דקות עד שזרימת הגז תסתגל לערכים אלה. במנתחים המטבוליים, סובב את ידיות ההתאמה כדי לכייל את הפחמן הדו-חמצני ל- 5% כדי לסובב את החוגה חזרה לדגימה לאחר כיול הערכים.לאחר בדיקה כי קריאות המנתח יציבות, לחץ על יחידה גבוהה תחת C3 והזן חמישה עבור פחמן דו חמצני. לאחר מכן שנה את ה- cal הגבוה לשלוש שניות ולחץ על מדידה. לחץ על יחידה נמוכה תחת האפשרות C2 והזן 10 עבור חמצן ולחץ על cal נמוך, קלט שלוש שניות ולחץ על מדידה.להחזיר את מערבל הגז ל-20.93% חמצן ו-79.07% חנקן ולחכות מספר דקות עד שהתא יתאים לערכים אלה. הפעל באופן שגרתי כיול נוסף עם מיכלי גז מוסמכים כדי לאשר שמערבב הזרימה ומנתחי החמצן-פחמן הדו-חמצני פועלים כראוי. כאשר המנתחים המטבוליים מכוילים, בדוק מחדש את מדי הזרימה המחוברים לתא plethysmograph הברומטרי והתאם את זרימת האוויר לתוך החדר ומחוצאו לתעריפים המתאימים לניסוי.לאחר החלת כל ההגדרות על תוכנת plethysmography הברומטרית, לחץ על סגור בכרטיסיה רכישה. עבור plethysmography ברומטרי ללא מעצורים, להקליט את המשקל ואת טמפרטורת הגוף הראשונית של העכבר לפני החזרת העכבר לכלוב הבית שלה.המתן 10 דקות כדי לאסוף את נתוני החמצן והפחמן הדו-חמצני מהתא הריק לפני שתכניס את העכבר לתא. במהלך השעה הראשונה, לתעד את ההתנהגות של החיה לרשום הערות מפורטות הכוללות את הערכים הספציפיים של פנימה ויצוא של התא. בסוף המגורים בתא, לצפות קטעים של נשימה שקטה במשך 60 הדקות הבאות לוקח מדידות טמפרטורת הגוף כל 10 דקות בעת שימוש במכשיר מושתל.יש לדאוג להכיר התנהגויות עכבר כלליות, כך שניתן יהיה לזהות כראוי מקרים של נשימה רגועה ללא רחרוח, טיפוח או חקירה. בסוף הניסוי, להחזיר את העכבר לכלוב שלה ביסודיות לנקות ולנגב את הציוד. לניתוח חילוף חומרים, פתחו את הפאנל המטבולי בתוכנה וקנו את הממוצע של 10 הדקות הראשונות של רמות החמצן והפחמן הדו-חמצני מהרגע שבו התא היה ריק.הצג את לוח הזרימה של תוכנת plethysmography barometric ולחץ באמצעות לחצן העכבר הימני על נתח תכונה כדי להגדיר פרמטרים מתאימים. עבור דפוס של ניתוח נשימה, לאשר את הזמנים עבור 15 שניות של נשימה שקטה באמצעות הערות על התנהגות בעלי חיים, כמו גם מעקב לוח הזרימה. לאחר מכן הזן את פעמים תחת דו-שיח ניתוח מבנה פתוח מהלשונית ניתוח מבנה נתונים ולחץ על מצב תצוגת ניתוח מבנה טקסט כדי להציג רק את מקטעי העניין הספציפיים של 15 שניות.כדי לנתח דום נשימה ונשימה מוגברת, בקובץ הסקירה הפתוח, צא ממצב תצוגת המנתח ולחץ על הגדרת הגדרת P3 והגדרת גרף כדי לבחור תצוגת עמוד כסוג וחמש כמספר החלוניות. הזן מינוס שתיים בתיבה המסומנים כנמוכה ושתיים בתיבה המסומנים כ'גבוהה' עבור מידות הזרימה במיליליטרים לשנייה והחל את השינויים. לאחר מכן גללו לסימני 30 הדקות בלוח מעקבי הזרימה וספור ידנית את דום הנשימה ונשימות מוגברות במשך 30 עד 60 דקות לאחר שהעכבר הונח בתא.עבור ניתוח זה, תקופות של נשימה מושעה שנמשך זמן רב יותר או שווה ל 0.5 שניות מעידים על דום נשימה. נשימות מוגברות מסומנות על ידי עלייה חדה במעקב הנשימה מעל 1.25 מיליליטר לשנייה ואחריו ירידה חדה מתחת למינוס 0.75 מיליליטר לשנייה. מעקב זרימה מייצג זה של נשימה שקטה בעכבר בן 22 חודשים אופייני לתבנית שבה הנשימה עולה בקנה אחד עם התנהגויות נשימה פעילות.דפוס נשימה זה הוא מקטע פעיל יותר שבמהלכו העכברים חקרו את הרחת התא ו/או טיפוחו והוא אינו אידיאלי לסוג אוסף הנשימה המשמש למתודולוגיה זו. הפרמטר שנבחר להערכת דפוס אפשרי של הבדלי נשימה בין שתי נקודות הזמן היה תדירות הנשימה, נפח הגאות והשפל, אוורור דקה, יחס זמן השראה לנפח גאות ושפל ויחס דו תחמוצת הפחמן. ניתוח נוסף בוצע עם כל אחד מארבעת מקטעי הבסיס של 15 שניות לתדירות, נפח גאות ושפל, אוורור דקות, יחס זמן השראה לנפח גאות ושפל ויחס פחמן דו-חמצני של אוורור דקה.לא נמצאו הבדלים משמעותיים בין אף אחת מנקודות הזמן ולא נמצאו הבדלים השונות בין כל אחד מארבעת מקטעי הזמן עבור כל תבנית של מדידת נשימה. כימות מספר דום נשימה ונשימות מוגברות שנצפו עבור כל בעל חיים במהלך דקות 30 עד 60 של פרוטוקול plethysmography ברומטרי ללא מעצורים גילה כי בעלי חיים בגילאי הראו מספר גבוה של דום נשימה ואת נוכחותם של נשימות מוגברות בתוך טווח של 30 דקות. חוקרים יכולים גם להשתמש באתגרי גז כגון היפוקסיה או היפרקפניה כדי לתעד כל שינוי בדפוס הנשימה הנובע מהתערבות או טיפול.טכניקה זו מספקת אמצעי לאפיון דפוסי נשימה במכרסמים קטנים וזנים מהונדסים גנטית של בעלי חיים שעשויים להפגין הבדלים התנהגותיים מובהקים.

method-to-obtain-pattern-breathing-senescent-mice-through

Research

JoVE Journal

Behavior

התנהגות

הפרוטוקול הנוכחי מספק תיאור מפורט צעד אחר צעד של הנהלים הנדרשים לביצוע מדידות של מכניקה של מערכת נשימה, כמו גם ההערכה של היענות נשימה לשאיפת מטכולין בעכברים באמצעות טכניקת התנודה נאלצה (flexiVent; SCIREQ Inc, מונטריאול, QC , קנדה).

הערכה של מכניקת מערכת נשימה בעכברים באמצעות טכניקת תנודה בכפייה

ההערכה של פיזיולוגיה נשימה הסתמכה באופן מסורתי על טכניקות, הדורשות איפוק או הרגעה של בעלי החיים. plethysmography כל הגוף בלתי מרוסן, לעומת זאת, מספק ניתוח מדויק, לא פולשנית, כמותי של פיזיולוגיה נשימה במודלים של בעלי חיים. בנוסף, הטכניקה מאפשרת חוזרת ונשנית בדרכי הנשימה הערכה של עכברים המאפשרים למחקרים ארוכים טווח.

מדידת תפקודי נשימה בעכברים באמצעות Plethysmography של כל הגוף ללא ריסון

מאמר זה מציג שיטה מדידות חוזרות של אוורור ופעילות שרירי הנשימה בתוך טרשת לרוחב amyotrophic מתנהג בחופשיות במודל של עכברים (ALS) לאורך התקדמות המחלה עם plethysmography הגוף כולו ואת electromyography באמצעות מכשיר טלמטריה מושתל.

מדידה חוזרת של פעילות שרירי הנשימה ואת אוורור בעכברי מודל של המחלה שרירית

השכיחות של השמנת יתר עולה ומגבירה את הסיכון של מחלות ריאה כרונית. להקים את המנגנונים שבבסיס ואת אסטרטגיות מניעה, חיה מוגדרים היטב דרושים מודלים. כאן, אנו מספקים שלוש שיטות (גלוקוז-סובלנות-בדיקה, הגוף plethysmography של הריאה קיבוע) לחקור את ההשפעה של השמנת יתר על תוצאות ריאתי בעכברים.

בדיקת עמידות הגלוקוז בקרום הבטן, מדידה של תפקודי ריאה של קיבעון של הריאה לחקור את ההשפעה של השמנת יתר, חילוף חומרים לקוי על תוצאות ריאתי

מטרת המאמר הנוכחי היא לספק תיאור מפורט של נהלים מומלצים כדי להעריך את תפקוד מערכת הנשימה בעכברים בהכרה מאת כפול-תא plethysmography.

הערכה של תפקוד מערכת הנשימה בעכברים בהכרה על ידי כפול-תא Plethysmography

כאן, אנו מתארים שני מדדי תפקודי ריאות – plethysmography הברומטרי, המאפשר מדידת נפח הריאות, capnography נפח, כלי למדידת שטח מת אנטומי ואחידות איירווייז. טכניקות אלה עשויים להשתמש בו באופן עצמאי או בשילוב כדי להעריך את הפונקציה איירווייז בעוצמות שונות ריאות.

שילוב Capnography נפח Plethysmography הברומטרי כדי למדוד את מערכת היחסים מבנה-פונקציית ריאות

המחקר שלנו מתמקד בהשפעות של לפטין איתות בגוף העורק (CB) על התגובה ארוי מאווררים (HVR). ביצעת ' אובדן של פונקציה ' ניסויים מדידת ההשפעה של לפטין על HVR לאחר האצת CB ו ' להרוויח של פונקציה ' ניסויים מדידה HVR לאחר יתר ביטוי של קולטן לפטין ב-CB.

גישה ניסויית לבדיקת איתות לפטין בגוף העורק והשפעותיו על השליטה בנשימה

פרוטוקול זה מציג את הבנייה והשימוש של מנגנון פלתיסמוגרפיה פשוטה לכל הגוף כדי לעקוב אחר התקדמות מחלות נשימה חיידקיות באופן לא פולשני.

פלתיסמוגרפיה פשוטה של כל הגוף כדי לאפיין את תפקוד הריאות במהלך מליואידוזיס נשימתי

אנו מדגימים כיצד יכול להיות מועסקות מידה אובייקטיבית בפרדיגמה האשליה יד הגומי נרחב המועסק. צעד זה מתקבל על ידי שינוי משימת congruency crossmodal המבוססת היטב. משימה זו מאפשרת חקירה של תהליכים חושיים אשר הם קריטיים לויסות של ייצוגי גוף כמו ביד האשליה הגומי.

משימת קונגרואנסי Crossmodal כאמצעי להשיג מדוד התנהגות אובייקטיבי בפרדיגמה האשליה יד גומי

משימות התנהגותיות המאפשרות ההערכה של יכולות תזמון תפיסתי והסנסורית באוכלוסייה הכללית (כלומר, שאינם מוזיקאים) מוצגות. סנכרון של אצבע הקשה לפי הקצב של גירויים שמיעתיים וגילוי אי סדרים קצביים מספק אמצעי לגילוי הפרעות קצב.

חשיפת חירשות Beat: הפרעות קצב זיהוי עם אצבע מסונכרנות הקשה ומשימות תזמון תפיסתי

למד שיטה ללא פולשנית למדידת תבניות נשימה בעכברים ערים באמצעות פלתיזמוגרפיה ברומטרית ללא אילוץ. טכניקה זו ממזערת השפעת התנהגויות פעילות ומתאימה לזני עכברים מגוונים.

שיטה להשגת תבנית הנשימה בעכברים מרחבי הדרך

גלה סרטונים נוספים