2014년 12월 14일
여기에 제시된 프로토콜의 목표는 태아기 뇌 발달 과정에서 쥐를 중간 수준의 알코올에 노출시키는 절차를 설명하고 성인기 동안 사회적 행동의 변화를 정량화하는 것입니다.
중등도의 태아 알코올 노출 및 성인 쥐의 사회적 행동의 정량화. 이 비디오는 태아의 알코올 노출 패러다임과 성인기의 사회적 행동의 정량화에 대해 설명합니다. 이 비디오에 설명 된 모든 절차는 건강 과학 센터의 기관 동물 관리 및 사용위원회의 승인을 받았으며 뉴 멕시코 대학의 메인 캠퍼스는 평균 체중이 125-150 그램 인 6-7 주 된 성인 암컷 쥐와 입증 된 수컷 쥐 사육자를 얻는 것으로 시작합니다.
일반적으로 생후 12주가 되면 동물들이 새로운 주거 환경에 적응하는 데 최소 1주일이 걸립니다. 전반적으로 태아 알코올 노출 타임라인에는 2주간의 사전 노출 기간, 동물이 알코올에 접근할 수 없는 번식 기간, 임신 기간 내내 발생하는 태아 노출 기간이 포함됩니다. 각 스테이지의 세부 내용은 다음과 같습니다.
임신 전 음주 수준을 평가하기 위해 암컷 쥐는 2주 동안 점진적으로 더 높은 농도의 알코올이 포함된 사카린 물을 자발적으로 섭취합니다. 이 평가의 기능은 음주 프로토콜의 후속 단계에서 원하는 수준으로 물을 마시는 쥐를 식별하는 것입니다. 알코올 노출 패러다임의 이러한 측면은 또한 모든 암컷 쥐가 임신 전에 음주를 경험했음을 보장합니다.
다음 용품을 모아 급수 튜브를 준비하십시오. 사카린 나트륨 소금, 수화물, 190 프루프 에탄올, 구슬 유리 음용 튜브, 천연 고무 흰색, 1 개의 구멍, 4 개의 마개, 볼펜이있는 1 인치 구부러진 튜브, 종이 통치자는 수돗물에 용해 된 0.066 % 사카린 물의 줄기 용액을 준비합니다. 0.066% 사카린 물의 일부를 사용하여 2.5% 에탄올을 포함하는 스톡 사카린 용액을 만들고 일부를 사용하여 5% 에탄올을 포함하는 스톡 용액을 만듭니다.
튜브에 종이 자를 테이프로 붙여서 음료수 튜브를 준비합니다. 튜브를 20mm 표시까지 그날의 올바른 용액으로 채웁니다. 각 암컷 쥐의 기준 체중을 구해야 하며, 음주 세션은 암흑 주기가 시작된 후 1시간 후부터 하루에 4시간 동안 진행됩니다.
첫째 날과 둘째 날에는 암컷에게 0.066%의 사카린 물을 마실 수 있습니다. 3일차와 4일차에 암컷은 2.5% 에탄올이 함유된 SAC 용액에 접근할 수 있습니다. 5일차부터 암컷은 5% 에탄올 용액과 관련된 5% 에탄올 음주 세션이 포함된 SAC 용액에 접근할 수 있습니다.
임신 전 음주 단계가 완료될 때까지 계속하십시오. 모든 음주 세션 동안 음식과 수돗물을 사용할 수 있습니다. 4시간의 음주 세션이 끝나면 체중 1kg당 소비되는 에탄올 용액의 무게를 정량화합니다.
임신 전 음주 단계가 완료되면 전체 그룹의 평균 에탄올 소비량과 표준 편차를 계산하고 평균 소비량이 1인 쥐를 제거합니다. 표준 편차 이상. 그룹 평균의 위 또는 아래.
나머지 쥐를 사카린 대조군 또는 태아 에탄올 노출 조건에 할당합니다. 임신 전 음주 수준을 가능한 한 가깝게 일치시킵니다. 두 그룹의 경우 각 암컷 쥐를 검증된 수컷 사육자와 짝을 지습니다.
암컷 쥐는 번식 단계에서 알코올을 섭취하지 않습니다. 질 마개의 존재로 임신이 확인되면 임신 첫날부터 암컷 쥐와 하우저의 무게를 개별적으로 잰다. 그룹 과제에 따라 알코올 또는 사카린 용액을 제공합니다.
하루 4시간 동안 음주 시간 동안 음식과 수돗물을 이용할 수 있도록 합니다. 임신 기간 동안 매일 음주를 계속하십시오. 매일 음주 소비량을 정량화하고 매주 쥐댐의 무게를 잰다.
자손이 태어날 때 알코올 노출 절차를 중단하십시오. 출생일을 산후로 지정합니다. 0일차.
출생 후 2-3일쯤 새끼 10마리에게 새끼를 불러 새끼 체중을 기록합니다. 대략 출생 후 21일에서 24일 사이에 동물을 젖을 떼고 동일한 산전 치료 상태에 대해 동물과 같은 성별 쌍으로 사육합니다. 잠재적인 깔짚 효과를 제한하기 위해 실험당 각 깔짚에서 하나 또는 두 마리 이상의 쥐를 사용하지 마십시오.
성인기의 사회적 행동의 정량화. 필요한 모든 재료와 장비를 확보하십시오. 우리는 길이 95cm, 너비 47cm, 높이 43cm의 맞춤형 챔버를 사용합니다.
챔버는 쉽게 세척 및 소독할 수 있는 복합 플라스틱 소재로 구성되며 투명한 플라스틱 전면과 개방형 상단이 있습니다. 바닥과 측벽은 청소를 용이하게 하기 위해 플라스틱으로 안감을 덧대고 있습니다. 뒤쪽 내부 벽은 분석을 돕기 위해 미러 타일로 덮여 있습니다.
필요한 추가 자료에는 저조도 또는 조도 조건이 없는 상태에서 녹화할 수 있는 다음 비디오 카메라가 포함됩니다. 이상적으로, 카메라는 적외선 스펙트럼에서 고해상도를 가져야 하며, 적외선 조명기는 장치의 조명을 개선하기 위해 장치 주변에 위치해야 합니다. 비디오 녹화 실험실 등급의 모래 조각, 세션 사이에 장치를 청소하기 위한 브러시와 더스트 팬, 세션 사이에 쥐 냄새를 제거하기 위한 70% 이소프로필 알코올.
성체기 측정을 위해 쥐는 생후 90일 이상이어야 하며, 이 실험 단계가 3일 연속으로 시작되면 동물과 케이지 메이트를 장치에 30분 동안 넣어 장치에 적응합니다. 각 세션 전에 모든 나무 조각을 제거합니다. 장치는 이소프로필 알코올로 닦아내고 신선한 나무 조각을 제공하고 적절한 세척제로 장치를 청소하고 소독합니다.
필요에 따라 나무 조각이 장치 바닥을 완전히 덮어야 합니다. 적응 세션 중에는 세 번째 적응 세션이 끝나면 모든 실내 조명이 꺼집니다. 신선한 나무 조각, 음식 및 물이 있는 새 우리에 동물을 개별적으로 수용합니다.
사회적 상호 작용은 동물이 분리 된 후 24 시간 후인 다음 날에 기록되며, 사회적 행동을 평가하기 위해 장치를 청소하고 나무 조각을 교체하는 것으로 시작합니다. 상호 작용을 기록할 하나 이상의 카메라를 배치합니다. 우리 실험실에서는 모피 패턴의 독특한 특징을 개별 동물을 식별하는 방법으로 활용하며, 사회적 상호 작용 촬영이 완료되면 텍스트에 설명 된 동물을 표시하는 대안, 우리 실험실에서 관심있는 행동을 식별합니다.
우리는 파트너가 이끄는 행동과 환경을 향한 다른 행동을 정량화했습니다. 우리의 선행 연구에서, 레슬링과 항문, 생식기 냄새 맡기 또는 그루밍과 같은 사회적 조사의 다른 측정 방법은 에탄올에 노출된 동물과 주머니에 노출된 동물을 확실하게 구별했다. 다음 비디오 클립에는 관심 있는 각 동작의 예가 나와 있습니다.
레슬링은 한 마리 또는 두 마리의 동물이 파트너를 공격하려고 할 때 발생하며 종종 한 쌍의 한 구성원이 다른 동물을 옆이나 등에 고정시키는 결과를 낳습니다. 레슬링은 종종 쫓는 것이 선행되며 권투, 크로스 오버 오버 언더, 생식기 냄새 맡기와 같은 다른 행동으로 진행될 수도 있습니다. 행동의 코팅은 동물이 분리 될 때 종료됩니다.
때때로, 동물들은 동물들이 서로 명확하게 분리된 경우 재빨리 또 다른 레슬링 시합을 벌이게 됩니다. 두 번째 시합은 별도의 인스턴스로 코팅됩니다. 레슬링은 배에서 두 동물의 참여가 필요하기 때문에 코팅할 때 배와 동일한 조치를 취해야 합니다.
또한 어떤 동물이 고정되고 고정되었는지, 그리고 어떤 동물이 쫓기고 튀는 데 참여했는지 기록하고 싶을 수도 있습니다. 레슬링 시합을 구성하는 동작을 개별적으로 코딩하는 것도 유용할 수 있습니다. 권투에서 좀 더 세밀한 분석이 필요하다면, 두 동물 모두 뒷다리로 몸을 일으켜 네 발로 서로를 밀어준다.
위를 지나가거나 아래를 가로지르는 에피소드에서 한 동물은 의도적으로 위로 올라가거나 파트너 아래로 다이빙합니다. 이 행동에서 한 동물은 파트너의 항문 생식기 부위를 킁킁거린다. 항문 생식기 냄새 맡기의 한 가지 기능은 식별입니다.
바디 스니핑은 파트너의 몸을 다른 스니핑하는 것을 말하며 종종 파트너의 측면이나 옆구리를 향합니다. Animal alle grooming은 파트너 alle의 손질입니다. 그루밍은 일반적으로 목덜미와 머리 부위를 향합니다.
동물을 뒷다리로 기르는 것과 유사하게 뒷다리로 올라가는 동물을 기르는 것은 이불을 파고 냄새를 맡는 것은 행동의 코딩 및 정량화를 위해 장치에 사용되는 기질에 대한 행동의 측정을 제공하는 일반적인 환경 지향 행동이며, 우리는 실험실에서 개발 한 사용자 정의 MATLAB 프로그램을 사용합니다. 이 프로그램의 주요 기능은 가변 속도로 비디오 재생, 켜짐 또는 꺼짐 상태가 동작의 유무를 나타내는 관심 있는 각 동작과 관련된 토글 버튼, 각 동작의 시작 및 오프셋 및 각 동작의 시작 및 오프셋의 자동 시간 코딩 및 각 동작의 첫 번째 인스턴스에 대한 대기 시간을 포함한 데이터 출력, 모든 동물에 대한 코딩이 완료된 후, 결과 기간, 빈도 및 대기 시간 데이터는 통계 패키지를 사용하여 분석됩니다. 여기에 표시된 예에서 레슬링의 빈도, 지속 시간 및 대기 시간과 항문 생식기 스니핑의 지속 시간이 사카린과 에탄올에 노출된 동물 간에 상당한 차이가 있음을 알 수 있습니다.
다른 행동 측정은 그룹을 구별하지 않았다. 이 비디오에 제시된 방법은 태아 에탄올 노출 후 사회적 행동을 분석하는 과정을 간단하고 효율적인 프로토콜로 간소화했습니다. 태아 발달 과정에서 중간 수준의 에탄올에 노출된 쥐와 노출되지 않은 동물을 구별하기 위한 이 접근법의 유용성 외에도, 이러한 방법은 행동 분석 시점의 타이밍, 용량, 기간 및 연령의 변화를 포함하여 다른 에탄올 노출 프로토콜의 평가에 쉽게 적용할 수 있습니다.
또한, 분석 중에 정량화된 특정 거동은 다양한 발달 단계에서 에탄올 노출의 주요 영향을 포착하도록 맞춤화될 수 있습니다.
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본 논문은 태아기 뇌 발달 기간 동안 쥐에게 중등도의 알코올을 노출시키는 프로토콜을 제시합니다. 또한, 그 결과로 인해 성체기에 나타나는 사회적 행동의 변화를 정량화하는 방법을 상세히 설명합니다.
중등도의 태아기 알코올 노출 후 성체 쥐의 사회적 행동을 정량적으로 평가하는 것은 태아 알코올 스펙트럼 장애(FASDs)의 기저에 있는 신경발달 메커니즘을 조사하기 위한 강력한 전임상 모델을 제공합니다. 이러한 접근 방식은 설치류의 행동 표현형과 인간의 신경발달 결과 간의 중개적 정렬을 가능하게 하여, 중추신경계(CNS) 중심 포트폴리오의 타겟 검증 및 메커니즘적 리스크 감소에 대한 예측 신뢰도를 높여줍니다. 다양한 노출 패러다임에 적용 가능한 본 프로토콜의 적응성은 초기 발견 및 전임상 연구 파이프라인에서의 가치를 더욱 향상시킵니다.
본 프로토콜은 신경발달 연구에서 가설 검증 및 타겟 확인을 위한 질환 관련 행동 모델을 제공함으로써, 발견 단계부터 전임상 단계까지의 연속 과정에 통합됩니다.