Name: 精神動物モデルにおけるプレパルス阻害と神経活動を評価するための行動ボックスの開発 (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-07-22T12:30:00.000+00:00
Duration: 6 min 55 s
Description: 学ぶプレパルス阻害評価法。社会的隔離ラットを用いた統合失調症モデルの感覚ゲーティング欠損を評価し、行動と神経活動を同期させた低コスト行動ボックスの構築手法を解説する。

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<ol><li>Braff, D. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Impact+of+prepulse+characteristics+on+the+detection+of+sensorimotor+gating+deficits+in+schizophrenia%5BTitle%5D)+AND+%22Schizophr+Res%22%5BJournal%5D)">Impact of prepulse characteristics on the detection of sensorimotor gating deficits in schizophrenia.</a> Schizophr Res. 49 (1-2), 171-178 (2001).</li>
<li>Jahshan, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Automatic+sensory+information+processing+abnormalities+across+the+illness+course+of+schizophrenia%5BTitle%5D)+AND+%22Psychol+Med%22%5BJournal%5D)">Automatic sensory information processing abnormalities across the illness course of schizophrenia.</a> Psychol Med. 42 (1), 85-97 (2012).</li>
<li>Oranje, B., Geyer, M. A., Bocker, K. B., Kenemans, J. L., Verbaten, M. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Prepulse+inhibition+and+P50+suppression%3A+Commonalities+and+dissociations%5BTitle%5D)+AND+%22Psychiatry+Res%22%5BJournal%5D)">Prepulse inhibition and P50 suppression: Commonalities and dissociations.</a> Psychiatry Res. 143 (2-3), 147-158 (2006).</li>
<li>Geyer, M. A., Swerdlow, N. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Measurement+of+startle+response%2C+prepulse+inhibition%2C+and+habituation%5BTitle%5D)+AND+%22Curr+Protoc+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Measurement of startle response, prepulse inhibition, and habituation.</a> Curr Protoc Neurosci. 3 (1), 8.7(1998).</li>
<li>Braff, D. L., Grillon, C., Geyer, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Gating+and+habituation+of+the+startle+reflex+in+schizophrenic+patients%5BTitle%5D)+AND+%22Arch+Gen+Psychiatry%22%5BJournal%5D)">Gating and habituation of the startle reflex in schizophrenic patients.</a> Arch Gen Psychiatry. 49 (3), 206-215 (1992).</li>
<li>Grillon, C., Ameli, R., Charney, D. S., Krystal, J., Braff, D. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Startle+gating+deficits+occur+across+prepulse+intensities+in+schizophrenic+patients%5BTitle%5D)+AND+%22Biol+Psychiatry%22%5BJournal%5D)">Startle gating deficits occur across prepulse intensities in schizophrenic patients.</a> Biol Psychiatry. 32 (10), 939-943 (1992).</li>
<li>Kumari, V., Soni, W., Sharma, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Normalization+of+information+processing+deficits+in+schizophrenia+with+clozapine%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Psychiatry%22%5BJournal%5D)">Normalization of information processing deficits in schizophrenia with clozapine.</a> Am J Psychiatry. 156 (7), 1046-1051 (1999).</li>
<li>Weike, A. I., Bauer, U., Hamm, A. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effective+neuroleptic+medication+removes+prepulse+inhibition+deficits+in+schizophrenia+patients%5BTitle%5D)+AND+%22Biol+Psychiatry%22%5BJournal%5D)">Effective neuroleptic medication removes prepulse inhibition deficits in schizophrenia patients.</a> Biol Psychiatry. 47 (1), 61-70 (2000).</li>
<li>Swerdlow, N. R., Braff, D. L., Geyer, M. A., Koob, G. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Central+dopamine+hyperactivity+in+rats+mimics+abnormal+acoustic+startle+response+in+schizophrenics%5BTitle%5D)+AND+%22Biol+Psychiatry%22%5BJournal%5D)">Central dopamine hyperactivity in rats mimics abnormal acoustic startle response in schizophrenics.</a> Biol Psychiatry. 21 (1), 23-33 (1986).</li>
<li>Wenzel, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Open+hardware%3A+From+DIY+trend+to+global+transformation+in+access+to+laboratory+equipment%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+Biol%22%5BJournal%5D)">Open hardware: From DIY trend to global transformation in access to laboratory equipment.</a> PLoS Biol. 21 (1), e3001931(2023).</li>
<li>Longley, M., Willis, E. L., Tay, C. X., Chen, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+open-source+device+for+operant+licking+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Peer+J%22%5BJournal%5D)">An open-source device for operant licking in rats.</a> Peer J. 5, e2981(2017).</li>
<li>Ribeiro, M. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((OBAT%3A+An+open-source+and+low-cost+operant+box+for+auditory+discriminative+tasks%5BTitle%5D)+AND+%22Behav+Res+Methods%22%5BJournal%5D)">OBAT: An open-source and low-cost operant box for auditory discriminative tasks.</a> Behav Res Methods. 50 (2), 816-825 (2018).</li>
<li>Wong, C. C., Ramanathan, D. S., Gulati, T., Won, S. J., Ganguly, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+automated+behavioral+box+to+assess+forelimb+function+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci+Methods%22%5BJournal%5D)">An automated behavioral box to assess forelimb function in rats.</a> J Neurosci Methods. 246, 30-37 (2015).</li>
<li>White, S. R., Amarante, L. M., Kravitz, A. V., Laubach, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+future+is+open%3A+Open-source+tools+for+behavioral+neuroscience+research%5BTitle%5D)+AND+%22eNeuro%22%5BJournal%5D)">The future is open: Open-source tools for behavioral neuroscience research.</a> eNeuro. 6 (4), (2019).</li>
<li>Bridge, E. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+Arduino-based+RFID+platform+for+animal+research%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Ecol+Evol%22%5BJournal%5D)">An Arduino-based RFID platform for animal research.</a> Front Ecol Evol. 7, 257(2019).</li>
<li>Chen, X., Li, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((ArControl%3A+An+Arduino-based+comprehensive+behavioral+platform+with+real-time+performance%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Behav+Neurosci%22%5BJournal%5D)">ArControl: An Arduino-based comprehensive behavioral platform with real-time performance.</a> Front Behav Neurosci. 11, 244(2017).</li>
<li>Oliveira Silva, J. W., Lima, R. A., Morya, E., Brasil, F. L., Gonçalves, L. M. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Improved+behavioral+box+and+sensing+techniques+for+analysis+of+tactile+discrimination+tasks+in+rodents%5BTitle%5D)+AND+%22Sensors%22%5BJournal%5D)">Improved behavioral box and sensing techniques for analysis of tactile discrimination tasks in rodents.</a> Sensors. 23 (1), 288(2022).</li>
<li>Gage, G. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Surgical+implantation+of+chronic+neural+electrodes+for+recording+single+unit+activity+and+electrocorticographic+signals%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vis+Exp%22%5BJournal%5D)">Surgical implantation of chronic neural electrodes for recording single unit activity and electrocorticographic signals.</a> J Vis Exp. (60), e3565(2012).</li>
<li>Andreoli, L., Simplício, H., Morya, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Egg+model+training+protocol+for+stereotaxic+neurosurgery+and+microelectrode+implantation%5BTitle%5D)+AND+%22World+Neurosurg%22%5BJournal%5D)">Egg model training protocol for stereotaxic neurosurgery and microelectrode implantation.</a> World Neurosurg. 111, 243-250 (2018).</li>
<li>Althobaiti, T., Katsigiannis, S., Ramzan, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Triaxial+accelerometer-based+falls+and+activities+of+daily+life+detection+using+machine+learning%5BTitle%5D)+AND+%22Sensors+%28Basel%29%22%5BJournal%5D)">Triaxial accelerometer-based falls and activities of daily life detection using machine learning.</a> Sensors (Basel). 13, 3777(2020).</li>
<li>Heidbreder, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Behavioral%2C+neurochemical%2C+and+endocrinological+characterization+of+the+early+social+isolation+syndrome%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Behavioral, neurochemical, and endocrinological characterization of the early social isolation syndrome.</a> Neuroscience. 100 (4), 749-768 (2000).</li>
<li>Weiss, I. C., Iorio, L. D., Feldon, J., Domeney, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Strain+differences+in+the+isolation-induced+effects+on+prepulse+inhibition+of+the+acoustic+startle+response+and+on+locomotor+activity%5BTitle%5D)+AND+%22Behav+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Strain differences in the isolation-induced effects on prepulse inhibition of the acoustic startle response and on locomotor activity.</a> Behav Neurosci. 114 (2), 364(2000).</li>
<li>Cromwell, H. C., Klein, A., Mears, R. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Single+unit+and+population+responses+during+inhibitory+gating+of+striatal+activity+in+freely+moving+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Single unit and population responses during inhibitory gating of striatal activity in freely moving rats.</a> Neuroscience. 146, 69-85 (2007).</li>
<li>Kosobud, A. E., Harris, G. C., Chapin, J. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Behavioral+associations+of+neuronal+activity+in+the+ventral+tegmental+area+of+the+rat%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Behavioral associations of neuronal activity in the ventral tegmental area of the rat.</a> J Neurosci. 14, 7117-7129 (1994).</li>
<li>Carcea, I., Insanally, M. N., Froemke, R. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dynamics+of+auditory+cortical+activity+during+behavioural+engagement+and+auditory+perception%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Commun%22%5BJournal%5D)">Dynamics of auditory cortical activity during behavioural engagement and auditory perception.</a> Nat Commun. 8, 14412(2017).</li>
<li>Rosa, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Routine+post-weaning+handling+of+rats+prevents+isolation+rearing-induced+deficit+in+prepulse+inhibition%5BTitle%5D)+AND+%22Braz+J+Med+Biol+Res%22%5BJournal%5D)">Routine post-weaning handling of rats prevents isolation rearing-induced deficit in prepulse inhibition.</a> Braz J Med Biol Res. 38 (11), 1691-1696 (2005).</li>
</ol>

<table><tbody><tr><td>アクリルボックス</td><td>カスタムメイド</td><td></td><td>厚さ5mmのアクリル板、20cm×25cm×25cm</td></tr><tr><td>粘着ゴムバンパーパッド</td><td>ゴリラのグリット</td><td>MPU6050&nbsp;</td><td>直径0.8インチ、高さ0.38インチ。アクリルボックスを安定させ、外部振動から隔離するゴムパッド。箱の下にMPU6050があるため、高さは5mm以上にする必要があります。</td></tr><tr><td>Arduino 宇野</td><td>Arduino</td><td>ATmega328P&nbsp;</td><td>ATmega328PをベースとしたArduinoマイクロコントローラボードで、14個のデジタル入出力ピン、6個のアナログ入力、16MHzのクロック速度を備えています。</td></tr><tr><td>Cedrus stim tracker(オーディオ検出器)</td><td>セドラス</td><td>https://cedrus.com/stimtracker/index.htm</td><td>Cedrus stim trackerは、音響刺激を検出し、TTLマーカーを加速度計データに送信します。</td></tr><tr><td>シネプレックスリサーチシステム</td><td>プレクソン</td><td>https://plexon.com/plexon-systems/cineplex-behavioral-research-system/</td><td>電気生理学的データと同期した動物の録画ビデオ。</td></tr><tr><td>シアノアクリレート接着剤</td><td></td><td>MPU6050</td><td>箱の下にMPU6050をしっかりと貼り付ける瞬間接着剤。</td></tr><tr><td>デジタルサウンドレバーメーター</td><td></td><td></td><td>実験前に設定された刺激を校正するためのデシベルメーター。</td></tr><tr><td>IBM SPSS</td><td>SPSS(社会科学統計パッケージ、米国)</td><td></td><td>IBM SPSS Statistics ソフトウェア・プラットフォーム。</td></tr><tr><td>マトラブ</td><td>マスワークス</td><td>https://www.mathworks.com/products/matlab.html</td><td>データ解析、アルゴリズム開発、モデル作成のための MATLAB プラットフォーム。</td></tr><tr><td>マイクロステンレス鋼ネジ</td><td></td><td></td><td>直径1.2mm、長さ4mmのメガネネジ。</td></tr><tr><td>マイクロエレトロードアレイ</td><td>社内でカスタムメイド</td><td></td><td>オムネティクスコネクタとカリフォルニアファインワイヤーのパリレンでコーティングされたタングステン50ミクロンワイヤーを使用しています。</td></tr><tr><td>マイク</td><td></td><td></td><td>電気生理学的データと同期した音響刺激を取得するためのマイク。</td></tr><tr><td>MPU-6050</td><td>インベンセンス</td><td>https://invensense.tdk.com/products/motion-tracking/6-axis/mpu-6050/</td><td>MPU-6050は、3軸ジャイロスコープと3軸加速度計です。</td></tr><tr><td>マルチチャンネルアクイジションプロセッサ&nbsp;</td><td>プレクソン</td><td>スパイク/LFP</td><td>MAP Plexonは、神経細胞の電気生理学的データSPIKE/LFPおよび補助チャネル(マイク、TTLマーカー、加速度計)を取得します。</td></tr><tr><td>ニューロエクスプローラ</td><td>ネックス&nbsp;</td><td>https://www.neuroexplorer.com/</td><td>連続記録信号とタイムスタンプ(スパイクトレイン、行動イベント)のNeuroExplorerデータ解析プログラム</td></tr><tr><td>ニューロエクスプローラー</td><td>ネックステクノルギー</td><td>https://www.neuroexplorer.com/</td><td>SPIKEおよびLFP神経生理学的データ解析のためのソフトウェア</td></tr><tr><td>オフラインソーター</td><td>プレクソン</td><td>https://plexon.com/products/offline-sorter/#38957t34842</td><td>オフラインスパイク選別用ソフトウェア</td></tr><tr><td>オフラインソーター</td><td>オフラインソーター</td><td>https://plexon.com/products/offline-sorter/</td><td>Offline Sorterは、オフラインのスパイクソーティングソフトウェアです</td></tr><tr><td>直腸動物用SpO2センサー</td><td>KTMEDの</td><td>FS-03型</td><td>小動物用SpO2センサー</td></tr><tr><td>リボンケーブル</td><td></td><td></td><td>Arduinoに接続するための細いリボンケーブルMPU6050。</td></tr><tr><td>ロボティドリル</td><td>ニューロスター</td><td>https://robot-stereotaxic.com/drill-injection-robot/</td><td>ニューロスター定位固定装置に用いるロボットドリル手動ドリルで交換できます。</td></tr><tr><td>話者</td><td></td><td></td><td>スピーカーの範囲は100〜40kHzで、強度は最大150dBです。</td></tr><tr><td>定位固定装置</td><td>ニューロスター</td><td></td><td>げっ歯類の脳神経外科に使用される定位固定</td></tr></tbody></table>

精神動物モデルにおけるプレパルス阻害と神経活動を評価するための行動ボックスの開発

Developing a Behavioral Box for Assessing Prepulse Inhibition and Neural Activity in Psychiatric Animal Models

プレパルス阻害は、パルス5(120dBのみ)と比較してパルス1と3に差は見られませんでしたが、パルス2とパルス4(p &lt; 0.05)には統計的な差が示されました(図6)。
<img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/67005/67005fig06.jpg"> 
図6:5種類のパルスにおける聴覚刺激に対する平均応答振幅。 パルス1とパルス3のPPI%はパルス5と違いはありません。パルス2と4(*)のPPI%はパルス5とは異なります。エラーバーは標準エラーを表します。 <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/67005/67005fig06large.jpg"...

Early-life distress is recognized as a potential precursor to neurodevelopmental disorders. One approach to investigating this condition in animal models ...

developing-behavioral-box-for-assessing-prepulse-inhibition-neural

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JoVE Journal

Neuroscience

神経科学

驚愕の慣れとプレパルス抑制は感覚ゲーティングの運用対策です。感覚ゲーティングは、統合失調症で中断、およびいくつかの他の精神疾患や神経変性疾患です。我々はここだけでなく、ラット及びマウスにおける音響驚愕反応のプレパルス抑制として、短期及び長期の馴化を評価するための標準プロトコルを記述する。...

げっ歯類における音響驚愕の慣れとプレパルス抑制

ホームケージ環境でのマウスの長期化と総合的なモニタリングが脳疾患のマウスモデルにおける異常な行動のより深い理解を提供しています。本論文では、現代的な行動分析の重要な構成要素として統合行動ステーション（INBEST）について説明します。...

統合された行動ステーション（INBEST）を有するマウス疾患モデルの行動表現型

このプロトコルは、ラットが学習と記憶の課題に従事している間に、離散的な脳領域でのニューロン活動を一時的および遠隔的に沈黙させる方法を説明しています。このアプローチは、薬理遺伝学(Designer-Receptors-Exclusively-Activate-by-Designer-Drugs)と、学習のさまざまな要素を区別するように設計された行動パラダイム(感覚プレコンディショニング)を組み合わせたものです。...

学習の離散段階中げっ歯類におけるリモートサイレン神経活動のための方法

シャトルボックス回避学習、行動神経科学においてよく確立されています。このプロトコルは、げっ歯類での学習シャトルボックスは、サイト固有の電気皮質内微小刺激（ICMS）と学習と知覚の複数の側面を研究するためのツールとして、in vivoでの録音での同時慢性と組み合わせることができる方法について説明します。...

知覚と学習を研究するためのツールと​​しての電気生理学的皮質の記録と刺激と組み合わせたシャトル・ボックストレーニング

一時的な処理、呈示プロセスによっては注意、神経認知障害で一般的に観察されるを含む上位レベルの認知過程における赤字が根底にあります。模範パラダイムとしてプレパルス抑制を使用して、刺激間隔時間処理の評価を提供する ISI 関数の形状を確立する (ISI) を操作するためのプロトコルを提案する.

刺激間隔の齧歯動物の一時的な処理の評価のための力

ラットおよび他の小さい哺乳類の衝動性の異なった形態を評価する 3...

ラットにおける衝動性の異なる症状を評価するための 3 つの検査

この記事では、躁病様と抑うつ様の両方の行動を捉える双極性障害のユニークなラットモデルの誘導のためのプロトコルを紹介します。...

双極性障害のラットモデルの開発

我々は繰り返しマウスミクログリアを可視化し、単球を循環させるための方法を説明します。...

慢性二光子用薄型頭蓋骨のウィンドウテクニック in vivoで</em神経炎症のモデルのマウスミクログリアの>イメージング

このプロトコルで説明する手順では、テストステロン投与とテストステロンに関する民間信仰が直接ではなく社会的行動と関連しているかもしれないことを示しています。...

行動内分泌学と実験経済学を組み合わせること：テストステロンと社会的意思決定

食品または薬剤ペア合図の応答は、禁欲期間の経過とともに増加し、これが再発の行動への感受性の増加に関連する可能性があります。ここでは詳細自己管理スクロースを持つラットではこの"渇望のインキュベーションを"評価するための手順を。...

ラットのショ糖の渇望のインキュベーションを評価するための一般的な方法

学ぶプレパルス阻害評価法。社会的隔離ラットを用いた統合失調症モデルの感覚ゲーティング欠損を評価し、行動と神経活動を同期させた低コスト行動ボックスの構築手法を解説する。

精神動物モデルにおけるプレパルス阻害と神経活動を評価するための行動ボックスの開発

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