2014年12月14日
ここで提示されたプロトコルの目標は、出生前の脳の発達中にラットを中程度のレベルのアルコールにさらす手順を説明し、成人期の社会的行動の結果として生じる変化を定量化することです。
成体ラットにおける中程度の出生前アルコール曝露と社会的行動の定量化。このビデオでは、出生前のアルコール曝露パラダイムとそれに続く成人期の社会的行動の定量化について説明しています。このビデオで説明されているすべての手順は、ニューメキシコ大学とニューメキシコ大学のメインキャンパスの施設動物ケアおよび使用委員会によって承認されており、体重が平均125〜150グラムの成体雌ラットを6〜7週齢で入手することから始まります。
通常、生後12週間で、動物が新しい住居環境に順応するのに少なくとも1週間かかります。全体として、出生前のアルコール曝露のタイムラインには、2週間の曝露前期間、動物がアルコールにアクセスできない繁殖期間、および妊娠期間中に行われる出生前の曝露期間が含まれます。各ステージの詳細は以下の通り。
妊娠前の飲酒レベルを評価するために、雌ラットは、2週間にわたって徐々に高濃度のアルコールを含むサッカリン水を自発的に摂取します。この評価の機能は、飲酒プロトコルのその後のフェーズで所望のレベルで飲むラットを特定することです。アルコール曝露パラダイムのこの側面は、すべての雌ラットが妊娠前に飲酒を経験していることも保証します。
以下の物資を集めて、飲用チューブを準備します。サッカリンナトリウム塩、水和物、190プルーフエタノール、ビーズガラス飲料管、天然ゴム白、1つの穴番号4ストッパー1インチの曲げチューブボールポイントと紙定規は、水道水に溶解した0.066%サッカリン水の茎溶液を準備します。0.066%サッカリン水の一部を使用して2.5%エタノールを含むストックサッカリン溶液を作り、一部を使用して5%エタノールを含むストック溶液を作ります。.
紙の定規をチューブにテープで留めて、飲用チューブを準備します。チューブを20ミリメートルのマークまで、その日の正しい溶液で満たします。各雌ラットの飲酒セッションのベースライン体重を必ず取得してください、暗いサイクルの開始から1時間後から1日あたり4時間行われます。
1日目と2日目に、女性は0.066%のサッカリン水にアクセスできます。3日目と4日目に、女性は2.5%エタノールを含むSAC溶液にアクセスできます。5日目から、女性は5%エタノールを含むSAC溶液へのアクセスが与えられます 5%エタノール溶液を含む飲酒セッション。
妊娠前の飲酒段階が完了するまで続けます。すべての飲酒セッションで食べ物と水道水を利用できます。4時間の飲酒セッションの終わりに、体重1キログラムあたりに消費されるエタノール溶液の重量を定量化します。
妊娠前の飲酒段階が完了したら、グループ全体の平均エタノール消費量と標準偏差を計算し、平均消費量が1であるラットを取り除きます。.標準偏差以上。グループ平均より上または下。
残りのラットをサッカリンコントロールまたは出生前のエタノール曝露条件のいずれかに割り当てます。.妊娠前の飲酒レベルにできるだけ近づけます。2つのグループでは、各雌ラットを実績のある雄のブリーダーとペアにします。
雌のラットは繁殖期にアルコールを消費しません。膣栓の存在によって妊娠が確認された場合は、妊娠初日から雌ラットとハウザーの体重を個別に測定します。.グループの割り当てに応じてアルコールまたはサッカリン溶液を提供します。
1日4時間、飲酒セッション中に食べ物と水道水へのアクセスを許可します。妊娠期間中、毎日の飲酒セッションを続けます。毎日の飲用消費量を定量化し、毎週ネズミのダムの体重を量ります。
子孫が生まれたら、アルコール曝露の手続きをやめてください。生年月日を出生後として指定します。ゼロ日目。
生後2日目または3日目頃に10匹の子犬に同腹仔を呼び、子犬の体重を記録します。生後約21日目から24日目に動物を離乳させ、同じ出生前治療条件の動物と同性のペアで家に住まわせます。潜在的な同腹児の影響を制限するために、実験ごとに各同腹仔から1〜2匹以上のラットを使用しないでください。
成人期の社会的行動の定量化。必要な材料と備品をすべて入手してください。長さ95センチ、幅47センチ、高さ43センチの特注チャンバーを利用しています。
チャンバーは、洗浄と消毒が容易な複合プラスチック材料で構成されており、前面は透明で、上部は透明です。床と側壁はプラスチックで裏打ちされており、清掃が容易です。背面の内壁は、分析を容易にするために鏡面タイルで覆われています。
必要な追加の材料には、暗い場所または暗い条件下で記録できる次のビデオカメラが含まれます。理想的には、カメラは赤外線スペクトルで高解像度、赤外線イルミネーターを備えている必要があります。これは、装置の照明を改善するために装置の周りに配置されています。ビデオ録画ラボグレードの砂チップ、セッション間で装置を清掃するためのブラシとダストパン、セッション間でラットの臭気を除去するための70%イソプロピルアルコール
。成体期の測定のためには、ラットは少なくとも90日齢であり、実験のこの段階が3日間連続して開始され、動物とそのケージメイトが装置に順応するために30分間装置に入れられます。各セッションの前に、ウッドチップはすべて取り除かれます。装置はイソプロピルアルコールで拭き取り、新鮮な木材チップを洗浄して提供し、適切な洗浄剤で装置を消毒します。
必要に応じて、木材チップは装置の底部を完全に覆う必要があります。順応セッション中、3回目の順応セッションの終了時にすべての部屋の照明が消灯されます。動物たちは、新鮮な木材チップ、餌、水が入った新しいケージに個別に収容します。
社会的相互作用は、動物が分離されてから24時間後の翌日に記録され、社会的行動を評価するために、装置の清掃と木材チップの交換から始めます。インタラクションを記録するために、1つ以上のカメラを配置します。私たちの研究室では、個々の動物を識別する方法として毛皮パターンのユニークな特徴を利用しています 動物をマーキングするための代替案は、撮影の完了時にテキストに記載されています 社会的相互作用、関心のある行動を特定します 私たちの研究室で。
パートナー指向の行動と、環境に対するその他の行動を定量化しました。私たちの以前の研究では、レスリングや、肛門、性器の匂いを嗅ぐ、グルーミングなどの社会調査の他の手段は、エタノールに曝露された動物と嚢に曝露された動物を確実に区別してきました。次のビデオ クリップでは、関心のある各動作の例が示されています。
レスリングは、一方または両方の動物がパートナーに襲い掛かろうとしているときに発生し、多くの場合、ペアの一方のメンバーがもう一方の動物を横または背中に固定します。レスリングはしばしば追いかけることによって先行され、ボクシング、クロスオーバーアンダー、性器の匂いを嗅ぐなどの他の行動によって進行されることもあります。行動のコーティングは、動物が分離すると終了します。
時折、動物が互いに明確に分離している場合、動物はすぐに別のレスリングの試合に従事します。2試合目は別のインスタンスとしてコーティングされます。レスリングは梨から両方の動物からの参加を必要とするので、コーティング時の対策は梨と同等であるべきです。
また、どの動物がピンで留められたか、ピンで留められたか、どの動物が追いかけたり飛び跳ねたりしたかにも注意することもできます。また、レスリングの試合を構成する動作を個別にコード化することも役立つ場合があります。ボクシングでより詳細な分析が必要な場合は、両方の動物が後ろ肢で後ろ向きになり、4本の足で互いに押し合います。
交差するエピソードでは、1匹の動物が故意にパートナーの上に登ったり、下に潜ったりします。この行動では、1匹の動物がパートナーの肛門性器領域を嗅ぎます。肛門性器の嗅ぎ分けの機能の一つに、識別があります。
ボディスニッフィングとは、パートナーの体を他のスニッフィングすることを指し、多くの場合、パートナーの側面または側面に向けられます。アニマルアレグルーミングは、パートナーアレのグルーミングです。グルーミングは通常、首筋と頭の領域に向けられます。
飼育では、動物が後肢に上昇するのと同様に、寝具を掘ったり匂いを嗅いだりすることは、行動のコーディングと定量化のための装置で使用される基質に向けられた行動の尺度を提供する一般的な環境指向行動であり、私たちは私たちの研究室で開発されたカスタムMATLABプログラムを使用します。このプログラムの主な特徴は、状態がオンまたはオフの状態が行動の有無を示す関心のある各行動に関連付けられた可変速度トグルボタンでのビデオの再生、各行動の開始およびオフセットの自動時間コーディング、および各行動の最初のインスタンスへのデータ出力の合計時間、頻度、および遅延を含む、すべての動物についてコーディングが完了した後、 結果として得られる期間、頻度、およびレイテンシのデータは、統計パッケージで分析されます。ここに示す例では、レスリングの頻度、持続時間、最初のインスタンスまでの遅延、および肛門性器の匂いを嗅ぐ持続時間が、サッカリンに曝露された動物とエタノールに曝露された動物とで有意に異なることがわかります。
他の行動尺度では、グループを区別していなかった。このビデオで紹介されている方法は、出生前のエタノール曝露後の社会的行動の分析プロセスをシンプルで効率的なプロトコルに合理化しました。出生前の発育中に中程度レベルのエタノールに曝露されたラットを非曝露動物と区別するためのこのアプローチの有用性に加えて、これらの方法は、行動分析時のタイミング、用量、期間、および年齢の変動を含む、他のエタノール曝露プロトコルの評価に容易に適合させることができる。
さらに、分析中に定量化された特定の挙動は、開発のさまざまな段階でのエタノール曝露の主要な影響を捉えるように調整できます。
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本記事では、胎児期の脳発達段階にあるラットに中程度のレベルのアルコールを曝露させるプロトコルを紹介します。また、その結果として成人期に生じる社会行動の変化の定量化についても詳しく説明します。
中程度の出生前アルコール曝露を受けた成人ラットにおける社会行動の定量的な評価は、胎児アルコールスペクトラム障害(FASDs)の根底にある神経発達メカニズムを調査するための強固な前臨床モデルを提供します。このアプローチにより、げっ歯類の行動表現型とヒトの神経発達転帰との間のトランスレーショナルな整合が可能となり、CNS(中枢神経系)に焦点を当てたポートフォリオにおけるターゲットバリデーションおよびメカニズムのデリスキングに対する予測の信頼性が向上します。本プロトコルは異なる曝露パラダイムへの適応が可能であり、早期創薬および前臨床研究パイプラインにおける価値を高めています。
本プロトコルは、神経発達研究における仮説検証およびターゲットバリデーションのための疾患関連行動モデルを提供することにより、創薬から前臨床に至る連続的なプロセスへと統合されます。