Name: Inibizione assuefazione e prepulse di shock acustici in roditori (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2011-09-01T13:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 38 s
Description: Impara a valutare il gating sensoriale nei roditori attraverso l'assuefazione e l'inibizione prepulse delle risposte di sorpresa acustica. Questo metodo standardizzato aiuta a studiare i disturbi neuropsichiatrici come la schizofrenia.

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Questo lavoro è stato finanziato dalla Fondazione per la Salute Mentale Ontario, le scienze naturali e ingegneria Research Council Canada, e Med Associates Inc.

1. Protocollo di Progettazione <ol><li> Calibrazione: prima una serie di esperimenti, calibrare gli altoparlanti. Questo è importante in modo che l'altoparlante visualizzare il volume esatto che è stato impostato dallo sperimentatore. Anche calibrare la sensibilità del trasduttore piattaforma delle finestre sussultare secondo il manuale del fornitore. Il trasduttore converte il movimento verticale della piattaforma in un segnale di tensione. Assicurarsi che non ci siano esperimenti in corso durante la calibrazione del sistema, e che tutte le caselle sono calibrati nello stesso modo. </li><li> i / o funzione: se nuovi ceppi di topi o ratti sono misurati, un ingresso / uscita funzione dovrebbe essere stabilita. Dopo un periodo di acclimatazione di 5-10 minuti con un rumore di fondo costante bianco da 65 a 68 dB (vedi sotto), gli stimoli trasalimento (20 ms rumore bianco) deve essere visualizzato ogni 20 secondi, a partire da circa 70-75 dB. Intensità dello stimolo sussultare sarà aumentato tra ogni stimolo da 2-5 dB fino ad arrivare a 120-130 dB, con conseguente 10-30 prove con stimoli trasalimento (vedi figura 1). </li><li> Struttura Protocollo: assuefazione e prepulse inibizione può essere misurata all'interno di un protocollo. Il protocollo è suddiviso in un periodo di acclimatazione, un blocco di I (assuefazione), immediatamente seguito da un blocco II (PPI, figura 2). Prima di misurare prepulse inibizione, gli animali devono sempre subire assuefazione sussultare, in modo che attenuazioni spavento a causa di assuefazione non interferiscono con le misure PPI. </li><li> Periodo di acclimatazione: Ogni volta che viene testato un animale subisce prima una fase di acclimatazione al fine di adattarsi al detentore degli animali, cassetta di trasalimento e rumore di fondo. Durante un periodo di acclimatazione 5-10 minuti, il rumore di fondo costante di 65-68dB di rumore bianco (a seconda del rumore dell'ambiente) viene visualizzato, ma non stimoli sussultare. Durante questa fase l'animale si calma, sosta per esplorare l'ambiente e smettere di muoversi. </li><li> Blocco I assuefazione: a breve termine assuefazione (STH), tra 30 -100 stimoli trasalimento deve essere applicato sul fondo. Stimoli sussultare sono rumori comunemente bianco di 20 ms di durata e tempi di salita molto ripido (0, se possibile). L'intensità è idealmente al volume in cui la funzione I / O raggiunto il plateau di massima risposte di allarme, comunemente a 105-115 dB. Gli intervalli tra le prove unico dovrebbe essere sempre 20 secondi o randomizzati tra 10 e 30 secondi (vedi la discussione e la figura 3). </li><li> Block II prepulse inibizione: Al fine di misurare PPI, le prove con un impulso trasalimento sola e delle sperimentazioni prepulse sono pseudorandomized nel blocco II. Rumore di fondo e stimolo spaventare sono le stesse in blocco I. Il prepulse è un rumore bianco di 4 ms di durata e tempo di salita ripida. Due parametri possono essere svariati: l'intervallo tra interstimulus prepulse e sussultare impulso e l'intensità del prepulse (vedi discussione). Noi proponiamo di utilizzare comunemente due diversi prepulse intensità (75 e 85 dB) e due diversi intervalli di interstimulus (30 ms e 100 ms). Così ci sono quattro diversi prepulse impulsi prove più l'impulso di trasalimento solo prove da pseudorandomized e visualizzati 10 volte ciascuno, che ammonta a 50 prove. Inter-trial intervalli possono essere 20 secondi o randomizzati tra 10 e 30 secondi (vedi discussione). In alcuni casi potrebbe essere utile per aggiungere un sesto tipo di prove, che è un prepulse sola prova (vedi la discussione e figura 4). </li><li> A lungo termine assuefazione: Al fine di misurare LTH, l'intero protocollo viene eseguito su almeno cinque giorni successivi. In alternativa, solo la fase di acclimatazione e bloccare avrei potuto essere eseguito, invece, per vedere LTH, blocco mi deve contenere almeno 100 sussultare stimoli. La presentazione di 30 stimoli al giorno porta a LTH molto poco o niente nella maggior parte dei animali, soprattutto nei topi. Funziona dovrebbe essere circa alla stessa ora di ogni giorno, dal momento che ampiezze risposte di allarme fluttuare con il ciclo diurno. </li></ol> 2. Manipolazione e acclimatazione degli animali Ci sono grandi differenze nel trattamento e acclimatazione di ratti contro topi. I topi verranno inseriti nel supporto animale adatto (che non deve essere vincolato) per 2-5 minuti con il rumore di fondo ma senza stimoli trasalimento (fase di acclimatazione del programma). Questa procedura deve essere ripetuta 3-5 volte, una o due volte al giorno, fino a quando la defecazione e la minzione nel supporto del mouse cessa o si riduce notevolmente. Detentori degli animali devono essere sempre sostituito o pulito dopo un animale è stato rimosso. I ratti devono essere trattati per almeno tre sessioni di 17. Al termine delle sessioni di trattamento terzo sono inseriti in un supporto adeguate sugli animali (senza frenare) ed esposti al rumore di fondo per diversi minuti. Dopo averli rimossi, possono essere premiati con semi di girasole al fine di formare passociazioni ositive la procedura di test. Questa procedura viene ripetuta altre due volte, via via ampliando il tempo di acclimatazione, prima che l'intero protocollo viene eseguito. Per le sessioni di test, gli animali sono inseriti in tutte le camere, porte chiuse e il protocollo con la fase di acclimatazione, mi blocco e blocco II viene eseguito. Se ci sono diversi gruppi di animali (iniezioni, genotipi), che deve essere miscelato o randomizzati su diverse prove e nelle varie caselle. Se un animale viene ripetutamente testato (ad esempio con trattamenti diversi), dovrebbe essere nuovamente testati nella stessa scatola. Per ripetuti test PPI nei ratti, si consiglia inoltre di eseguire un intero protocollo prima della raccolta effettiva dei dati avviene. PPI spesso migliora tra la prima e la seconda sessione di test (PPI apprendimento), e si mantiene invariata dopo. Sarà anche di eliminare una bella fetta di LTH. 3. Analisi dei dati <ol><li> A breve termine assuefazione: a breve termine l'analisi assuefazione, tutte le risposte spavento di blocco mi sono tracciate per ogni animale. Se gli animali all'interno di un gruppo sono simili ampiezze risposte di allarme, i valori possono essere mediate tra animali. Nella maggior parte dei casi, tuttavia, assoluto ampiezze sussultare variano considerevolmente tra gli animali e livelli di spaventare non sono normalmente distribuiti. In questo caso è più praticabile per normalizzare i dati di ogni animale per il suo primo, o la media dei primi due, le risposte startle nel blocco di I (animali a volte cadono addormentati durante la fase di acclimatazione con conseguente scarsa risposta startle primo ed un alto sussultare secondo). I dati normalizzati possono quindi essere calcolate come media tra tutti gli animali al fine di tracciare la rotta di assuefazione. Per una valutazione quantitativa della quantità di assuefazione, un punteggio può essere calcolato per ogni animale, ad esempio, la media degli ultimi 10 risposte spavento diviso per la media dei primi due risposte (figura 6). </li><li> Prepulse inibizione: per analizzare prepulse inibizione, i dati del blocco II deve essere ordinato in base al tipo di prova (ad esempio, esportando tutte le colonne di dati rilevanti in excel e ordinare prepulse intensità e la durata di ISI). Le dieci tracce per tipo di prova sono poi media, ei valori che ne derivano per la prepulse impulsi prove sono divisi per l'impulso di trasalimento solo valore e moltiplicato per 100. Questo rivela la quantità di startle restante (in percentuale del valore basale trasalimento) in diverse condizioni prepulse per ogni animale. Baseline startle (impulso da solo) è al 100%. Questi valori possono essere mediati attraverso gli animali di un gruppo e di essere rappresentati (figura 7a). In alternativa, la quantità di PPI può essere tracciata sottraendo la risposta rimanenti trasalimento dal 100% (figura 7b). Attenzione: quando si confrontano PPI in diversi gruppi di animali, è sempre necessario anche segnalare se c'è una differenza in base ampiezze trasalimento, per esempio confrontando le ampiezze sussultare assoluto dell'impulso di trasalimento prove da solo (o ampiezze sobbalzare nel blocco I) . </li><li> A lungo termine assuefazione: Al fine di analizzare LTH le prime due risposte di blocco che di ogni giorno sono in media e tracciati sopra il minimo di cinque sessioni di test consecutivi. Questo elimina la possibilità che le differenze di STH influenzare il risultato delle analisi LTH. Se è stato stabilito che un gene trattamento / non influisce STH, in alternativa tutte le risposte in blocco posso essere semplicemente una media per ogni giorno ed essere tracciati. LTH può essere quantificato attraverso il calcolo di un punteggio assuefazione dove 'è diviso valore nei primi giorni' gli ultimi giorni e valore moltiplicato per 100, in modo che la percentuale di livello trasalimento iniziale che rimane dopo LTH viene visualizzato. Punteggi assuefazione può poi essere mediati attraverso animali (figura 8). </li></ol> 4. Rappresentante dei risultati: <ol><li> i / o funzione: Roditore tipicamente iniziano a spaventare da un volume di 85-90 dB (con 20 ms di durata, rumore bianco). Le risposte di allarme aumenta con l'aumento di volume e raggiunge normalmente un massimo a 100-110 dB. Se gli animali si discostano molto da questi valori, gli animali potrebbero avere interrotto capacità uditive o abilità motorie. Tipiche funzioni I / O sono visualizzati in figura 5. </li><li> A breve termine assuefazione: Beh ratti trattati normalmente abituarsi a circa il 60% delle loro risposte di allarme iniziale, ma ci sono enormi differenze individuali e anche delle differenze di deformazione. L'effetto più forte assuefazione avviene normalmente entro il primo stimoli diversi. I topi hanno generalmente abituare a meno di topi (tipicamente a circa il 80%), ma differenze di ceppi possono essere molto grandi. Un corso di assuefazione tipica è mostrata in figura 6. </li><li> Prepulse inibizione: la maggior parte ratto mostrano PPI di circa il 90% con un ottimo prepulse (85dB, 4 ms, rumore bianco). PPI è molto robusto e le differenze individuali sono relativamente piccole con queste impostazioni sperimentali. Prepulses volume più bassoresa meno PPI e una maggiore variabilità (anche all'interno di un animale), ma sembra anche essere più vulnerabili alle manipolazioni farmacologiche o genetiche. Diversi risultati PPI sono tracciati in figura 7. </li><li> A lungo termine assuefazione: a lungo termine assuefazione può essere osservato per le sessioni di test diversi. LTH è molto robusto nei ratti. Nei topi, che spesso richiede la presentazione di un sacco di stimoli sussultare in ogni sessione per osservare LTH. Tipico risultati LTH può essere visto in figura 8. </li></ol><img alt="Figura 1" src="/files/ftp_upload/3446/3446fig1.jpg" data-altupdatedat="1788238805000" data-alt="Figura 1"> Figura 1. Protocollo di stimolo per le funzioni di I / O. Dopo un periodo di acclimatazione di 5-10 min. con 65 dB il livello di pressione sonora (SPL) rumore di fondo e senza stimoli trasalimento (non mostrato), 20 ms stimoli rumore bianco vengono presentati ogni 20 secondi. L'intensità aumenta gradualmente dal 75-130 dB con incrementi di 5 dB (bg = rumore di fondo). <img alt="Figura 2" src="/files/ftp_upload/3446/3446fig2.jpg" data-altupdatedat="1788238805000" data-alt="Figura 2"> Figura 2. Struttura Protocollo per assuefazione combinato e la misurazione PPI. Durante l'intero protocollo, un rumore di fondo continuo di 65 dB si applica. C'è un periodo di acclimatazione di 5-10 min. senza alcuna stimolazione ulteriore. Subito dopo, l'abitudine è testato da 30-100 stimoli trasalimento (blocco io, vedi figura 3). Questo è immediatamente seguita da PPI test (blocco II, vedi figura 4). <img alt="Figura 3" src="/files/ftp_upload/3446/3446fig3.jpg" data-altupdatedat="1788238805000" data-alt="Figura 3"> Figura 3. Protocollo di stimolo per la misurazione assuefazione (blocco I). Un esempio per un blocco tipico io per il test a breve termine abitudine viene mostrato. Si compone di 30 100 prove identiche, dove viene presentato un ms 20 105 dB di rumore bianco con un tempo 0 con un aumento inter-trial intervallo (ITI) di 20 sec. Variazioni di questo protocollo può includere una più elevata intensità di stimolo sorprenda e ITI variabile <img alt="Figura 4" src="/files/ftp_upload/3446/3446fig4.jpg" data-altupdatedat="1788238805000" data-alt="Figura 4"> Figura 4. Protocollo di stimolo per la misurazione PPI (blocco II). Un esempio per una parte II, tipiche di un blocco per i test PPI è mostrato. Block II è composto di 5-6 tipi diversi di prova che vengono presentati 10 volte in un ordine pseudorandomized. Qui, due diversi prepulse intensità (75 dB e 85 dB) e due diversi intervalli di interstimulus (ISIS, 30 e 100 ms) vengono testati. Stimolo sussultare solo prove e prepulse solo prove si alternano. Questo blocco avrebbe 6x10 = 60 prove. Prepulses sono 4 ms impulsi di rumore bianco con 0 tempo di salita. Variazioni di questo protocollo consisterebbe nel ITI variabile, più alta intensità di stimolo sussultare, prepulse diversa intensità e / o durata, e Iside diverse tra prepulse e polso. <img alt="Figura 5" src="/files/ftp_upload/3446/3446fig5.jpg" data-altupdatedat="1788238805000" data-alt="Figura 5"> Figura 5. Esempio per un i / o funzione. L'ingresso / uscita delle curve di 11 topi individuale dello stesso ceppo vengono visualizzati in grigio. In questo caso, le ampiezze trasalimento individuali variano notevolmente (startle risposte sono in unità arbitrarie). La linea nera mostra le ampiezze media trasalimento e gli errori standard a diverse intensità di stimolo sussultare. Questi topi hanno raggiunto il loro massimo di risposta trasalimento a circa 105 dB. <img alt="Figura 6" src="/files/ftp_upload/3446/3446fig6.jpg" data-altupdatedat="1788238805000" data-alt="Figura 6"> Figura 6. Esempio di breve termine dati assuefazione. Un tipico media a breve termine della curva assuefazione di 20 topi è mostrato. Ampiezze sussultare di ogni topo in risposta a stimoli sussultare 30 sono stati normalizzati per la media dei suoi primi due risposte spavento negli studi 1 e 2. I dati normalizzati è stata quindi calcolata la media tra topi e l'errore standard è stato calcolato. <img alt="Figura 7" src="/files/ftp_upload/3446/3446fig7.jpg" data-altupdatedat="1788238805000" data-alt="Figura 7"> Figura 7 Esempio di dati PPI A:.. Media di dati PPI di 8 topi è mostrato. Le 10 prove sussultare solo del blocco II sono stati in media per ogni mouse e le medie dei tipi di prova altre espresso come percentuale dello stimolo da solo ampiezze sussultare. La figura mostra l'ampiezza risposte di allarme in diverse prepulse condizioni. Due diverse ISIS (30 e 100 ms) e di due diversi prepulse intensità (75 e 85 dB) sono stati misurati. B: stessi dati in A, ma rappresentati come quantità di PPI in percentuale del trasalimento basale. I dati riportati sopra è stato sottratto da 100. Questi topi hanno mostrato un PPI massimo del 50% circa. Si prega di notare che lo stesso protocollo resa PPI nella maggior parte dei ceppi di topi di circa il 90%. <img alt="Figura 8" src="/files/ftp_upload/3446/3446fig8.jpg" data-altupdatedat="1788238805000" data-alt="Figura 8"> Figura 8 Esempio di dati a lungo termine assuefazione A:.. Media di dati LTH per 18 topi è mostrato. Tha due prime risposte soprassalto nel blocco di ogni giorno mi erano media in tutti i topi. Le barre relativamente grande errore standard sono principalmente causate dalle differenze in valore assoluto ampiezza trasalimento tra singoli topi. B: normalizzato ampiezze sussultare di 18 topi in cinque giorni. Al fine di ridurre il rumore, gruppi da 6 risposte consecutivi soprassalto nel blocco I (30 stimoli) sono stati sempre in media per animale, con conseguente blocco per cinque valori che per ogni animale al giorno. Questi sono stati normalizzati per ciascun animale il primo valore del primo giorno (100%). La media su tutti i 18 animali viene visualizzato. Essa mostra STH all'interno di ogni giorno, così come LTH in cinque giorni.

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Variazioni del protocollo di sperimentazione Modulazione delle risposte spavento è stato studiato per molti decenni sia in uomini e animali. Una grande varietà di differenti protocolli sono stati utilizzati in passato. L&#39;attuale protocollo è un test relativamente breve e facile da eseguire che funziona bene nei roditori, tuttavia, a seconda del centro dell&#39;interesse e del lavoro precedente sulle questioni rispettivi, potrebbe essere utile per variare questo protocollo al fine di ottenere dati confrontabili a precedenti studi pertinenti. Una variante comune prevede l&#39;aggiunta di più prepulse intensità che vanno da 3 db sopra il rumore di fondo a 20 db sopra il rumore. Inoltre, il blocco assuefazione può essere suddiviso in un blocco corto di stimoli 5-10 prima del blocco PPI, più un terzo blocco di stimoli 5-10 dopo il blocco PPI 18-20. Uno studio approfondito della letteratura esistente prima di progettare un protocollo di test è quindi essenziale. Le differenze tra le specie e ceppi Ampiezze risposte di allarme e la quantità di assuefazione variano notevolmente tra singoli animali della specie stessa e la tensione, mentre il PPI sembra essere relativamente costante. I topi hanno generalmente si muovono più (volontariamente) durante i test, che potrebbe essere una ragione per cui i loro dati ha in genere una maggiore variabilità rispetto ai dati ratto. I topi non anche abituare così come ratti. Le differenze tra i singoli del mouse o ceppi di topo può essere enorme 21-24, e potrebbe essere necessario adeguare il parametro stimolo al comportamento trasalimento di un ceppo specifico al fine di ottenere risultati ottimali. Occorre evitare di utilizzare le stesse apparecchiature per testare sia topi e ratti. Se è inevitabile, le attrezzature devono essere accuratamente puliti con etanolo. Fattori di guadagno A volte ci sono enormi differenze nelle singole risposte trasalimento all&#39;interno di un gruppo. Al fine di misurare PPI e assuefazione, la linea di base o il primo spavento risposte dovrebbero essere idealmente copre la maggior parte della gamma dinamica del sistema di misura. Superamento sono dannosi, dato che portano ad un errore di sistema, di solito sottostimare la quantità di assuefazione o PPI. Se le risposte spavento sono troppo piccole, tuttavia, modulazioni possono essere occluse dal rumore. Sistemi sussultare consentono la regolazione di un fattore di guadagno che amplifica il segnale piattaforma. Fattori di guadagno può essere regolato mediante la visualizzazione di due o tre stimoli sobbalzare durante l&#39;ultima sessione di acclimatazione (guadagno = 1), tuttavia, si dovrebbe tenere a mente che cambiano l&#39;assoluto ampiezza risposte di allarme e, pertanto, non consentono un confronto di assoluto ampiezze sussultare più. Per evitare questo inconveniente, le tre risposte spavento che vengono utilizzati per la regolazione fattore di guadagno potrebbero essere utilizzati per determinare la grandezza trasalimento di base. In alternativa, i fattori di guadagno può essere regolato solo dopo blocco, in modo che il blocco di II risposte spavento coprono la maggior parte della gamma dinamica, mentre io blocco può essere utilizzato per determinare la linea di base risposte di allarme. Assuefazione contro sensibilizzazione Assuefazione diminuisce le ampiezze risposte di allarme. Questo è contrastato da una sensibilizzazione, che porta ad un aumento di risposte spavento dietro presentazione ripetuta 25. Assuefazione e sensibilizzazione sono due processi indipendenti interessano lo stesso comportamento 26. Al fine di misurare assuefazione, sensibilizzazione dovrebbe essere ridotto al minimo. Sensibilizzare gli animali, se è uno stimolo avversivo, così stimoli sobbalzare troppo forte dovrebbe essere evitato per le misure di assuefazione, per una rassegna vedi 27. Lo stress, l&#39;ansia e la paura fanno anche aumentare le risposte sussultare 28, opporsi assuefazione e incidere PPI 18. Animali devono pertanto essere ben gestiti e acclimatati alla apparecchiatura per il test spavento. Inoltre, i titolari degli animali che sono troppo piccoli e fisicamente trattenere gli animali sono controproducenti, poiché indurre stress negli animali 29. Fisso contro randomizzati ITI Comuni protocolli di trasalimento utilizzare un fisso inter-trial intervallo (ITI) di solito di 20 o 30 secondi o un intervallo variabile che pseudorandomizes su valori tra 15 e 30 sec. Il vantaggio di un ITI randomizzato sta nel fatto che l&#39;animale non è possibile prevedere il punto di volta della stimolazione successiva. E &#39;stato dimostrato che l&#39;attenzione ad esempio per prepulse aumenta la sua efficacia nel sopprimere le risposte trasalimento 13, 30. Misurazione PPI con un ITI fissa può quindi anche per i processi di attenzione sonda. ITI di sotto di 15 secondi deve essere evitata al fine di prevenire gli effetti causati da affaticamento muscolare e periodi refrattari di risposte muscolari. Intensità e la durata di prepulse Usiamo un prepulse molto breve di 4 ms di durata in questo protocollo. Molti altri studi utilizzano un 20 ms prepulse. Per essere in grado di variare la interva interstimulusls (ISIS) e di misurare anche intervalli molto brevi, questo breve prepulse è stato introdotto. L&#39;efficacia del prepulse sembra essere attenuati dalla sua breve durata rispetto a un 20 ms prepulse dello stesso volume. Abbiamo quindi utilizzare prepulses relativamente forte di 75 e 85 dB. Mentre un 85 dB trasalimento stimolo (20 ms) può essere al di sopra della soglia, un 85 dB prepulse (4ms) normalmente non suscitare reazioni spavento. Tuttavia, è importante valutare se ci sono risposte spavento provocato dalla stessa prepulse che potrebbe causare l&#39;affaticamento dei muscoli e gli stati refrattari durante lo stimolo spavento. Alcuni trattamenti che distruggono PPI hanno dimostrato di aumentare la sensibilità prepulse 31 (indicando l&#39;interruzione PPI non è dovuto ad una perdita di sensibilità acustica), tuttavia, questo non si trovava nei pazienti schizofrenici 32 valutazioni del prepulse sensibilità può essere fatto sia da analizzare la piattaforma di data nel periodo tra il prepulse o spaventare impulsi o includendo prepulse prove solo in blocco II. Diversi ISI contro diversi prepulse intensità PPI negli esseri umani è stato originariamente misurata ad un ISI di 100 ms, essendo il suo effetto è al massimo 7. In ratti e topi PPI è al suo massimo a 30-50 ms ISI, probabilmente a causa delle dimensioni più piccole dei cervelli 33. Negli ultimi anni è diventato evidente che i diversi recettori trasmettitore e il trasmettitore sono impegnati in maniera seriale per esercitare l&#39;inibizione veloce ma di lunga durata di sussultare 3, 34. A seconda del sistema interessato, farmaci o manipolazioni genetiche potrebbero avere conseguenze sulla PPI solo in specifiche Iside. Noi consigliamo quindi di variare l&#39;ISI tra i 30 ms e 100 ms. Questo permette anche recenti studi di essere paragonato a quello utilizzato studi precedenti 100 ms ISI solo. Il 85dB prepulse porta ad una molto robusto massimo PPI di circa il 90%. Si prega di essere consapevole che questo PPI non può essere aumentata senza necessariamente incorrere in un effetto soffitto. PPI indotta in questo modo sembra essere piuttosto robusto, tuttavia, è notevolmente perturbato ad esempio 1 mg / kg di anfetamine. Si consiglia di utilizzare un secondo prepulse di 75 dB che porta al 50-60% PPI solo. Questo PPI può essere aumentata (ad esempio 1 mg / kg nicotina sc), e sembra essere più vulnerabile alla manipolazione genetica e farmacologica in generale, tuttavia, sembra anche essere più variabile e inconsistente anche all&#39;interno di un soggetto. Studi precedenti hanno usato una grande varietà di prepulse intensità e hanno spesso mostrato effetti dei trattamenti su PPI con specifici prepulse intensità e nessun effetto sul PPI con altri prepulse intensità. Approfonditi studi della letteratura esistente è quindi indispensabile prima di scegliere prepulse intensità e intervalli interstimulus. Combinazione con le iniezioni sistemiche / stereotassica Assuefazione e PPI test è spesso eseguita in combinazione con le iniezioni sistemiche o stereotassica. E &#39;evidente che in questi esperimenti animali di un gruppo di controllo ricevere iniezioni di controllo del veicolo. La procedura di iniezione in sé, tuttavia, potrebbe essere molto stressante per un animale, portando ad un più alto livello di ansia e di un potenziamento e / o sensibilizzazione del riflesso di trasalimento (vedi sopra). Si raccomanda pertanto di controllare per l&#39;effetto della procedura di iniezione stesso pure. Se assuefazione è studiato, iniezioni prima potrebbe essere un grosso ostacolo. Al fine di alleviare l&#39;ansia degli animali, gli animali dovrebbero essere restituiti alla loro gabbia a casa il più a lungo possibile prima di testata (senza il farmaco svanendo). Le iniezioni devono essere amministrato da una persona esperta, in modo da minimizzare l&#39;impatto della procedura sull&#39;animale. Se iniezioni stereotassiche sono effettuate tramite cannule cronicamente impiantati, il chirurgo che impianta il cannule dovrebbe evitare la rottura timpani dei topi &#39;con le barre orecchie a punta. Questo potrebbe portare a deficit di udito. Bar orecchio Blunt o polsini orecchio che non timpani rottura sono disponibili per tutti i dispositivi stereotassica. Quando i ratti vengono gestiti dopo l&#39;intervento chirurgico, i tappi di polvere o manichini devono essere manipolati ogni volta, in modo che gli animali si abitua ad esso. Shock acustici come un test dell&#39;udito Infine va notato che i / o funzioni di acustica sussultare e PPI può servire come un test dell&#39;udito semplice per ratti e topi 35-37. Deficit dell&#39;udito spostare una funzione I / O a destra. Una volta PPI è stabilito per un ceppo di ratti o il mouse, gli animali possono essere testati con intensità variabile prepulse. Se un animale è sordo o non può sentire il prepulse forte come un animale di controllo, verrà visualizzato senza o meno PPI rispetto agli animali di controllo. D&#39;altra parte, un deficit osservato PPI può sempre essere causato da un deficit uditivo, quindi un I / O test spaventi e comparazioni di risposte trasalimento di base sono i controlli fondamentali.

<table border="1"><tbody><tr><td> Nome del materiale </td><td> Azienda </td><td> Numero di catalogo </td><td> Commenti (opzionale) </td></tr><tr><td> Sussultare casella pacchetto </td><td> Med Associates </td><td> MED-ASR-PRO1-ADD </td><td> Include hardware e software </td></tr><tr><td> Animal Holder </td><td> Med Associates </td><td> ENV-264a </td><td> Altri formati e tipi disponibili </td></tr><tr><td> USB Sound Pressure Level pacchetto di misura </td><td> Med Associates </td><td> ANL-929A-PC </td><td> Per la calibrazione </td></tr></tbody></table>

inibizione assuefazione e prepulse di shock acustici in roditori

Habituation and Prepulse Inhibition of Acoustic Startle in Rodents

Le risposte di allarme acustico è una risposta protettiva, provocato da uno stimolo acustico improvviso e intenso. Muscoli facciali e scheletriche sono attivati ​​in pochi millisecondi, portando ad un intero corpo sussulto nei roditori 1. Anche se le risposte sono risposte spavento riflessivo che può essere attendibilmente suscitato, non sono stereotipati. Essi possono essere modulati dalle emozioni come la paura (la paura startle potenziato) e la gioia (gioia attenuato startle), da non associativi processi di apprendimento, come abitudine e sensibilizzazione, e da altri stimoli sensoriali attraverso processi di gating sensoriale (prepulse inibizione), trasformando sussultare risposte in un ottimo strumento per valutare le emozioni, l&#39;apprendimento e gating sensoriale, per una rassegna vedi 2, 3. Il percorso principale mediazione risposte spavento è molto breve e ben descritto, qualificandosi sussultare anche come un modello eccellente per studiare i meccanismi alla base di plasticità comportamentale a livello cellulare / molecolare 3. Noi qui descrivere un metodo per la valutazione a breve termine assuefazione, a lungo termine assuefazione e prepulse inibizione della risposta acustica startle nei roditori. Assuefazione descrive la diminuzione della grandezza risposte di allarme dietro presentazione ripetuta dello stesso stimolo. Assuefazione all&#39;interno di una sessione di test è chiamato a breve termine assuefazione (STH) ed è reversibile dopo un periodo di diversi minuti senza stimolazione. Assuefazione tra le sessioni di test si chiama assuefazione a lungo termine (LTH) 4. Assuefazione è stimolo specifico 5. Prepulse inibizione è l&#39;attenuazione di un risposte di allarme da un precedente non sorprendente stimolo sensoriale 6. L&#39;intervallo tra prepulse e stimolo sussultare può variare da 6 a fino a 2000 ms. Il prepulse può essere qualsiasi modalità, tuttavia, prepulses acustico sono i più comunemente utilizzati. Assuefazione è una forma di non-associativi di apprendimento. Può anche essere visto come una forma di filtraggio sensoriale, in quanto riduce la risposta del organismi &#39;ad un non minaccioso stimolo. Prepulse inibizione (PPI) è stato originariamente sviluppato umano di ricerca neuropsichiatrici come misura operativa per gating sensoriale 7. Deficit di PPI può rappresentare l&#39;interfaccia di &quot;psicosi e della cognizione&quot;, come sembrano predire 80-10 deterioramento cognitivo. Sia assuefazione e PPI sono alterati nei pazienti affetti da schizofrenia 11 e interruzioni PPI hanno dimostrato di essere, almeno in alcuni casi, suscettibili di trattamento con antipsicotici atipici per lo più 12, 13. Tuttavia, altre malattie mentali e neurodegenerative sono accompagnati anche da interruzioni di assuefazione e / o PPI, come i disturbi dello spettro autistico (più lenta assuefazione), disturbo ossessivo compulsivo, sindrome di Tourette, malattia di Huntington, il morbo di Parkinson e il morbo di Alzheimer (PPI) 11, 14, 15 dopamina indotta deficit PPI sono un modello animale comunemente usato per lo screening di farmaci antipsicotici 16, ma i deficit PPI può anche essere indotta da molti altri farmaci psicomimetica, modifiche ambientali e gli interventi chirurgici.

Inibizione assuefazione e prepulse di trasalimento sono misure operative di gating sensoriale. Gating sensoriale è interrotto nella schizofrenia, e di alcuni altri disturbi mentali e malattie neurodegenerative. Noi qui descrivere un protocollo standard per valutare assuefazione a breve e lungo termine, così come l&#39;inibizione di risposte prepulse shock acustici in ratti e topi.

Inibizione assuefazione e prepulse di shock acustici in roditori

La risposta di trasalimento acustico è una risposta protettiva, elicitata da uno stimolo acustico improvviso e intenso. I muscoli facciali e scheletrici vengono attivati...

L'obiettivo generale di questa procedura è valutare il filtraggio sensoriale nei roditori sotto forma di abituazione e preimpulsi. L'inibizione delle risposte di startle acustico inizia l'esperimento consentendo agli animali di abituarsi ai loro contenitori per lo startle. Una volta che gli animali si sono abituati, vengono eseguiti i protocolli di test e vengono raccolti i dati.In definitiva, i risultati mostrano la quantità e l'andamento dell'abitudine e il grado di inibizione da preimpulsi attraverso le variazioni nell'ampiezza delle risposte allo spavento acustico. Questo metodo valuta il filtraggio sensoriale nei roditori, ma può essere applicato anche all'uomo e a molti altri animali vertebrati e invertebrati. Prima di una serie di esperimenti, utilizzare un fonometro per calibrare l'ingresso dell'amplificatore in modo che gli altoparlanti trasducano lo stesso volume impostato dagli strumenti di controllo.Quindi calibrare la sensibilità della piattaforma trasduttore delle scatole di starto. Secondo il manuale del fornitore, assicurarsi che non ci siano esperimenti in corso durante la calibrazione del sistema e che tutte le scatole vengano calibrate nello stesso modo. Abituare i topi all'esperimentatore, alla procedura e alle scatole di starto, utilizzando supporti per topi non restrittivi, per due-cinque minuti con un rumore di fondo compreso tra 65 e 68 decibel.Ripetere questa procedura da tre a cinque volte, una o due volte al giorno, fino a quando la defecazione e la minzione durante l'acclimatazione cessano o diminuiscono notevolmente; sostituire e pulire sempre il supporto per l'animale tra un soggetto e l'altro. Gli animali devono essere manipolati da una a due volte prima di essere posizionati nei supporti non restrittivi ed esposti a rumore di fondo. Dopo aver rimosso un animale dal supporto, ricompensarlo con semi di girasole prima di eseguire l'intero protocollo.Ripetere questa procedura altre due volte. Aumentare gradualmente il tempo di ambientamento fino a 10 minuti quando si misura una nuova linea di ratti o topi. Stabilire innanzitutto una funzione di input-output.Sottoporre gli animali a un periodo di ambientamento della durata di cinque-dieci minuti con un rumore di fondo costante bianco compreso tra 65 e 68 decibel. Al termine dell'ambientamento, sottoporre gli animali a stimoli di startle ogni 20 secondi. Gli stimoli di startle iniziano intorno a 70-75 decibel e aumentano di volume di due-cinque decibel tra un'esposizione e l'altra.Arrivando infine a 120-130 decibel. Il risultato comprende da 20 a 30 prove con intensità dello stimolo crescente. Parametri di test come lo startle, lo stimolo sonoro e i pre-stimoli, le intensità, gli intervalli inter-stimolo e gli intervalli inter-prova devono essere scelti attentamente in base alle capacità uditive e motorie del modello animale utilizzato. Qui proponiamo un protocollo generale che permetterà il confronto con molti studi precedenti.Questo protocollo è suddiviso nei seguenti blocchi. Primo, un periodo di ambientamento. Secondo, un blocco che prevede l'abituazione allo spavento, chiamato blocco uno; e terzo, un blocco per l'inibizione dei preimpulsi.Misurazione denominata blocco due. Il blocco uno viene eseguito in modo che le attenuazioni del riflesso di startle dovute all'abituazione non interferiscano con il PPI. Le misurazioni iniziano posizionando un animale in ciascuna delle quattro camere di prova.Se all'interno di un esperimento vengono testati diversi gruppi di animali, ad esempio con genotipi diversi o sottoposti a diverse iniezioni, procedere alla pseudo-randomizzazione in base al numero della camera e all'ordine del test. Se un animale viene testato ripetutamente, deve essere sottoposto nuovamente al test nella stessa scatola di startle per valutazioni ripetute del PPI in ratti singoli, ma nei topi eseguire l'intero protocollo di test una sola volta prima della raccolta dei dati. A gli animali naïve è consentito sperimentare il test una volta prima della raccolta dei dati.La variabilità dei dati del PPI è spesso ridotta tra la prima e la seconda sessione di test. Inoltre, l'abituazione a lungo termine può rappresentare una variabile confondente nella misurazione del PPI e gran parte di questa abituazione a lungo termine si riduce tra la prima e la seconda esposizione degli animali al programma di startle. Iniziare il test abituando l'animale a un rumore bianco compreso tra 65 e 68 decibel per cinque-dieci minuti.Successivamente, eseguire un blocco di abituazione a breve termine. Questo prevede l'esposizione dei roditori a impulsi di rumore bianco della durata di 20 millisecondi a intervalli di 22 secondi. Possono essere utilizzati anche intervalli casuali compresi tra 10 e 30 secondi.L'intensità dello stimolo di start è ideale quando la funzione di input-output ha raggiunto la fase di plateau, che di solito si verifica tra 105 e 115 decibel. Successivamente, misurare il PPI. Durante questo blocco, vengono presentate prove pseudo-randomizzate con solo lo stimolo di start e prove con uno stimolo pre-pulsato, mantenendo costanti il rumore di fondo, l'intensità dello stimolo di start e l'intervallo inter-trial rispetto alla fase di abituazione.Uno stimolo pre-pulsato viene generato a partire da un rumore bianco con la stessa ripida fase di salita degli stimoli durante la fase di abituazione, ma ridotto a una durata di quattro millisecondi. Durante la misurazione della PPI vengono modificati due parametri. L'intervallo interstimolo è il tempo tra la presentazione dello stimolo pre-pulsato e l'inizio dello stimolo di startle; in questo esempio, sono stati scelti intervalli interstimolo variabili di 30 e 100 millisecondi.In secondo luogo, scegliere intensità diverse per gli stimoli prepulsivi, ad esempio 75 e 85 decibel. Successivamente, randomizzare in modo pseudo-casuale i quattro diversi tipi di prova con stimolo prepulsivo e le prove con solo lo stimolo di startle, ripetendo ciascun tipo di prova 10 volte, per un totale di 50 prove. A volte è utile aggiungere un sesto tipo di prova costituito soltanto dagli stimoli prepulsivi, al fine di dimostrare che gli animali non manifestano una risposta di startle allo stimolo prepulsivo.L'attrezzatura associata al MET consente la presentazione di questo tipo di prova per rilevare questo tipo di errore. Rimuovere un animale dalla scatola dello startle e riportarlo nella sua gabbia di provenienza. Per misurare l'abituazione a lungo termine o LTH, eseguire l'intero protocollo per almeno cinque giorni consecutivi.Il blocco due può essere omesso se il blocco uno contiene almeno 100 stimoli di starto ogni giorno. Assicurarsi di eseguire le prove negli stessi orari poiché le ampiezze della risposta di starto fluttuano nel corso del ciclo circadiano. Al termine delle prove, prestare attenzione a memorizzare, analizzare e presentare i dati in modo appropriato.I roditori iniziano tipicamente a mostrare una risposta di startle a un volume compreso tra 85 e 90 decibel e oltre. La risposta di startle aumenta all’aumentare del volume e normalmente raggiunge un massimo tra 100 e 110 decibel. Se gli animali si discostano notevolmente da questi valori, potrebbero presentare deficit uditivi o motori; l’effetto di abituazione più intenso si verifica normalmente entro i primi stimoli, soprattutto se gli animali sono stati ben manipolati.I ratti normalmente abituano a circa il 60% della loro risposta iniziale di startle, mentre i topi in generale abituano a circa l'80% del valore basale in entrambe le specie. Le differenze individuali e tra ceppi possono essere molto ampie. La maggior parte dei ratti mostra un PPI di circa il 10% del valore basale quando sottoposti a stimoli prepulsivi ottimali.L'IPPI è molto robusta e le differenze individuali sono relativamente piccole con queste condizioni sperimentali; volumi inferiori e impulsi precedenti producono un IPPI minore e una maggiore variabilità, anche all'interno dello stesso animale, ma sembrano essere anche più vulnerabili a manipolazioni farmacologiche o genetiche. L'abituazione a lungo termine può essere osservata nel corso di diverse sessioni di prova. L'ALP è molto robusta nei ratti, mentre è più difficile osservarla nei topi.Tuttavia, seguendo questa procedura standard, di solito è richiesta la presentazione di un elevato numero di stimoli di startle in ogni sessione. Alcuni parametri possono essere modificati per affrontare domande specifiche. Questo metodo può essere combinato con iniezioni sia sistemiche che stereotassiche al fine di studiare il ruolo di specifiche molecole di segnalazione e strutture cerebrali nel filtraggio sensoriale.

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Descriviamo un modello murino del disturbo post traumatico da stress (PTSD) che rivela le alterazioni persistenti della funzione neuroendocrina e del ritardato a lungo termine, di risposta paura esagerata, caratteristici dei pazienti con PTSD. Il modello animale e metodi descritti qui sono utili per correlare biomarcatori nei nuclei del cervello, che sono meccanicistica ma non possono essere misurati nei pazienti, con biomarcatori nelle periferie globuli bianchi, che può.

Biomarcatori in un modello animale per Rivelare correlati neurali, ematologiche, e comportamentali di PTSD

L'applicazione di un paradigma classico condizionamento timore comportamentale per uditivo protesica ricerca nei ratti viene descritto. Questo paradigma fornisce un meccanismo per identificare sia il rilevamento e la discriminazione tra, acustico distinto e stimoli elettrici con frequenza cardiaca come misura di esito.

Determinazione del comportamento della discriminazione Coppia stimolo acustico stimoli uditivi e elettrica utilizzando un condizionamento classico e alla frequenza cardiaca approccio

Un metodo veloce ed economico per la determinazione del comportamento di sentire parametri come soglie uditive, uditive o percezioni fantasma (tinnito soggettivo) è descritto. Esso utilizza pre-impulso di inibizione della risposta agli stimoli acustici e può essere facilmente implementato in un personal computer utilizzando un programmabile AD / DA-convertitore e un sensore piezoelettrico.

Un programma di installazione a basso costo per audiometria comportamentale nei roditori

Questo protocollo descrive come silenziare temporaneamente e a distanza l'attività neuronale in regioni cerebrali discrete mentre i ratti sono impegnati in compiti di apprendimento e memoria. L'approccio combina la farmacogenetica (Designer-Receptors-Exclusively-Activated-by-Designer-Drugs) con un paradigma comportamentale (precondizionamento sensoriale) progettato per distinguere tra diverse componenti dell'apprendimento.

Un metodo per Remotely Silencing Neural Activity in Roditore Durante Fasi discreti di apprendimento

La preparazione qui presentata per il condizionamento del battito di ciglia segnalato dai baffi nei topi con testa fissa stimola con precisione i baffi specifici, consentendo ai topi di deambulare su un tapis roulant cilindrico. Uno stimolo condizionato da stimolazione dei baffi (CS) abbinato a uno stimolo incondizionato da shock periorbitale (US) si traduce in un apprendimento associativo affidabile su questo apparato.

Baffo-segnalato Eyeblink condizionamento classico nei topi Head-fisso

Qui, presentiamo un protocollo per stabilire un'induzione della perdita dell'udito conduttiva replicabile tramite la puntura chirurgica della membrana tipopanica e la verifica mediante la visualizzazione dell'otoscopio e la valutazione comportamentale tramite clap startle.

Semplice induzione chirurgica della perdita dell'udito conduttiva con verifica utilizzando la visualizzazione dell'otoscopio e la risposta di clap di clap di comportamento in ratto

Elaborazione temporale, un processo preattentive, può essere alla base di deficit nei processi cognitivi più alto livello, tra cui attenzione, comunemente osservata nei disordini neurocognitive. Tramite inibizione del prepulse come un paradigma esemplare, presentiamo un protocollo per la manipolazione di interstimulus intervallo (ISI) per stabilire la forma della funzione ISI per fornire una valutazione della elaborazione temporale.

Il potere di Interstimulus intervallo per la valutazione di elaborazione temporale in roditori

Questo protocollo presenta una scatola comportamentale basata su microcontrollore per valutare l'inibizione del preimpulso (PPI) raccogliendo dati di accelerazione da un sensore sotto la scatola. Questi dati valutano i deficit di gating sensoriale nei ratti socialmente isolati, con un metodo aggiuntivo per sincronizzare i dati con l'attività neuronale per far avanzare gli studi di neurofisiologia sui disturbi comportamentali.

Sviluppo di una scatola comportamentale per la valutazione dell'inibizione del preimpulso e dell'attività neurale in modelli animali psichiatrici

Le vocalizzazioni a ultrasuoni di ratto e topo da laboratorio (USV) sono utili per studiare la funzione vocale e neurale. Questo protocollo descrive un paradigma cibo-ricompensa che esegue in modo affidabile USV appetitivi senza confondere l'accoppiamento. Descrive il condizionamento animale, la presentazione degli stimoli, la registrazione e l'analisi acustica, fornendo un metodo riproducibile per studiare la funzione affettivo-motivazionale e sensitivomotoria cranica.

Evocazione anticipata di vocalizzazioni ultrasoniche appetitose in ratti e topi da laboratorio

Parzialmente isolato corteccia ("sottosquadro") è un modello animale efficiente epilettogenesi post-traumatico. Qui mostriamo come fare un nuovo dispositivo chirurgico e usarlo per fare le lesioni più precisi e concordanti per generare questo modello.

Preparazione del modello di sottosquadro epilettogenesi Post-Traumatico in roditori

Impara a valutare il gating sensoriale nei roditori attraverso l'assuefazione e l'inibizione prepulse delle risposte di sorpresa acustica. Questo metodo standardizzato aiuta a studiare i disturbi neuropsichiatrici come la schizofrenia.

Inibizione assuefazione e prepulse di shock acustici in roditori

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