Name: Mechanische conflictvermijdingstest om pijngedrag bij muizen te meten (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2022-02-18T14:15:00.000+00:00
Duration: 6 min 57 s
Description: Leer de mechanische conflictvermijdingstest om pijngedrag bij muizen te meten. Deze methode evalueert affectief-motivationele reacties en verbetert de vertaling van preklinisch onderzoek naar klinische toepassingen.

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

GM wordt ondersteund door een NDSEG Graduate Fellowship. VLT wordt ondersteund door NIH NIGMS grant #GM137906 en de Rita Allen Foundation. AJS wordt ondersteund door subsidies van het Ministerie van Defensie W81XWH-20-1-0277, W81XWH-21-1-0197 en de Rita Allen Foundation. We zijn Dr. Alexxai Kravitz van de Washington University School of Medicine dankbaar voor het ontwerpen en vrij beschikbaar stellen van de 3D-printerbestanden voor de kamer 2-vloer en sondeplaat.

Alle experimenten met het gebruik van muizen en de daarin gevolgde procedures werden goedgekeurd door de Institutional Animal Care and Use Committees van MD Anderson Cancer Center en Stanford University, in strikte overeenstemming met de National Institutes of Health's Guide for the Care and Use of Laboratory Animals.
1. MCA-constructie
<ol><li>Constructiekamer 1 met de volgende afmetingen: 125 mm x 125 mm x 125 mm (breedte x diepte x hoogte) van ondoorzichtig wit 3 mm dik acryl gebruikt voor de zijwanden, vloer, plafond. Gebruik een helder acrylaat van 3 mm dik voor de voorwand. Lijm alle zijden ruim van tevoren aan elkaar met speciale acryllijm. LET OP: Acryllijm wordt beschouwd als gevaarlijk materiaal (ontvlambaar, damp schadelijk, kan schadelijk zijn bij inslikken, kan de huid of ogen irriteren). Dergelijke lijmen mogen alleen worden gebruikt in overeenstemming met de instructies van de fabrikant (d.w.z. met geschikte PBM in een goed geventileerde ruimte).</li>
	<li>Bevestig het deksel van kamer 1 met een scharnier, zodat muizen gemakkelijk in de kamer kunnen worden geplaatst en uit de kamer kunnen worden gehaald. Bevestig zelfklevende ledtape (light-emitting diode) aan het binnenoppervlak van het deksel voor een verlichting van ~ 4800 lux.</li>
	<li>Sluit kamer 1 af van de rest van de MCA door een ondoorzichtige acrylplaat in en uit positie te schuiven.</li>
	<li>Construeer de MCA-testkamer, kamer 2, als een 270 mm lange onverlichte kamer vervaardigd uit doorschijnend donkerrood acryl (3 mm dik) aan alle zijden, met een scharnierend deksel aan de bovenkant. Plaats een raster van 13 x 31 van 2 mm gaten op de vloer van kamer 2 waardoor een reeks stompe sondes met uiteinden met een diameter van 0,5 mm (bijv. stompe kaartpennen) kunnen uitsteken. OPMERKING: Stompe pinnen met een schuurpapierblok van 120 korrels of iets dergelijks. Reinig ze in warm water met afwasmiddel voordat ze worden gedesinfecteerd met sporicide desinfectiemiddel.</li>
	<li>Pas de hoogte van de sondes aan door extra acrylplaten onder de bodemplaat van de sonde te plaatsen (figuur 1). Configureer het apparaat met deze aanpak met drie instellingen: 0 mm, 2 mm en 5 mm sondehoogte.</li>
	<li>Als alternatief voor afgestompte kaartpennen of soortgelijke materialen, gebruikt u de 3D-printerbestanden om de vloer van kamer 2 en de sondeplaat te printen (zie aanvullend bestand 1: SpikeBed-MCA.stl dat verwijst naar de mechanische sondes, en aanvullend bestand 2: MCA_baseplate.stl dat de vloer van kamer 2 vormt). OPMERKING: Als 3D-printen niet beschikbaar is, lijmt u kaartpennen op een acrylplaat met dezelfde acryllijm die is gebruikt om de wanden van het apparaat te construeren.</li>
	<li>Druk af met een wasbaar en biocompatibel materiaal, zoals nylon 12 plastic of iets dergelijks (aanbevolen).</li>
	<li>Constructiekamer 3 met de volgende afmetingen: 125 mm x 125 mm x 125 mm als onverlichte doorschijnende donkerrode acrylaatdoos (aan alle zijden), geplaatst aan de andere kant van kamer 1. Plaats een scharnierend deksel op de kamer, vergelijkbaar met kamer 1 en 2. Deze kamer dient als een verduisterd ontsnappingsgebied van de mechanische sondes in kamer 2.</li>
</ol>2. McA-gewenning en testen van muizen
<ol><li>Zoals bij alle experimenten met gedragsuitkomsten bij dieren, observeer de juiste randomisatie en verblinding overal om mogelijke vertekening te minimaliseren. OPMERKING: De representatieve resultaten werden gegenereerd met behulp van 8-12 weken oude mannelijke en vrouwelijke C57BL / 6J-muizen (Jackson Laboratories stamnummer 000664). Muizen werden sociaal gehuisvest, tot 5 per kooi, met toegang tot voedsel en water ad libitum en een lichtcyclus van 07:00 uur tot 19:00 uur. MCA vond plaats in de lichtperiode, tussen 09:00 uur en 12:00 uur.</li>
	<li>Een dag voordat baseline-testen zijn gepland, acclimatiseren muizen aan de MCA-eenheid gedurende 5 minuten (minimaal) tot 15 minuten (maximaal) met hun kooigenoten om sociale verkenning van het hele apparaat te vergemakkelijken.</li>
	<li>Zorg er tijdens het hele proces voor dat de LED's in kamer 1 worden uitgeschakeld, de barrière tussen kamer 1 en 2 open wordt gelaten en de sondes op een hoogte van nul worden ingesteld (d.w.z. niet door de vloer van kamer 2 steken).</li>
	<li>Voer een basislijntest van muizen uit (optioneel) als de studie negatieve controledieren bevat (d.w.z. schijnchirurgie of voertuiginjectiecontroles). Gebruik indien gewenst een basislijntest om eventuele ongedeerde uitschieters uit te sluiten die nooit in kamer 2 terechtkomen, hoewel dit niet noodzakelijk is gebleken. Indien gebruikt, rapporteer alle criteria voor uitsluiting en het aantal uitgesloten muizen.<ol>
<li>Voordat u begint met testen, moet u een videocamera instellen waarmee 1080p-beelden kunnen worden opgenomen op een statief met een zijdelingse weergave van het hele MCA-apparaat. Pas het gezichtsveld zodanig aan dat de MCA het opgenomen beeld vult.</li>
		<li>Zodra de opname begint, houdt u een handheld droog-wisbord in het gezichtsveld van de camera om het begin van de video te labelen met identificerende informatie over de testrun van het dier (bijv. muis-ID, sondehoogte, datum, tijdstip, enz.).</li>
		<li>Stel voor de eerste run de sondehoogte in op nul. Breng de te testen muis over van zijn thuiskooi naar kamer 1 met de barrièredeur op zijn plaats. Start een timer die zichtbaar is in de opgenomen beelden. OPMERKING: De timer zorgt ervoor dat de intervallen tussen de verschillende onderdelen van de test consistent zijn tussen de runs.</li>
		<li>Schakel na 10 s de kamer 1 LED's in. Nadat de muis 20 s in de verlichte kamer heeft gezeten, trekt u de barrière tussen kamer 1 en 2 terug.</li>
		<li>Observeer het dier gedurende 2 minuten. Meet latenties en/of verblijftijden met een stopwatch terwijl de test aan de gang is. Als alternatief kunnen de videobeelden worden geanalyseerd zodra het testen is voltooid. OPMERKING: Om redenen van doorvoer en het vermijden van langdurige blootstelling aan aversieve stimuli, werd de cutoff ingesteld op 2 min.</li>
		<li>Meet een of meer van de verschillende nuttige uitkomsten die zijn geïdentificeerd (zie hieronder; Figuur 1). Aanbevolen om alle 5 uitkomstmaten te analyseren bij het starten van het testen, om vast te stellen welke aspecten van gedrag verschillen in een bepaalde experimentele opstelling.<ol>
<li>Optie I: Registreer de latentie tot de eerste ingang van kamer 2. Optie II: Registreer de latentie tot meer dan halverwege kamer 2. Optie III: Noteer de totale verblijftijd in kamer 2. Optie IV: Registreer de latentie om kamer 3 (escape) te bereiken. Optie V: Net als bij optie II, noteer de totale verblijftijd in elke kamer binnen 2 minuten en converteer ze in verhoudingen. OPMERKING: Omdat elk experiment uniek is en kan worden beïnvloed door biologische factoren en gedragsveranderingen die uniek zijn voor het ziektemodel, kunnen onderzoekers experimenteren met deze en andere maatregelen in hun eigen handen.</li>
		</ol>
</li>
		<li>Zodra het testen is voltooid, brengt u de muis terug naar zijn thuiskooi, reinigt u de MCA-kamers met 70% ethanol en laat u deze volledig drogen. OPMERKING: Fecale boli kan meestal relatief eenvoudig uit de kamer worden gereinigd met papieren handdoeken voorafgaand aan ethanol / desinfectiemiddel. Als een grondigere reiniging nodig is, kunnen kamers 2 en 3 worden gedemonteerd en ondergedompeld in warm zeepsop.</li>
		<li>Nadat u alle muizen in een cohort hebt uitgevoerd waarbij de sondehoogte op nul is ingesteld, plaatst u een acrylplaat van 3 mm onder de mechanische sondebasisplaat en herhaalt u de stappen 2.4.2 tot 2.4.7 met een sondehoogte van 2 mm.</li>
		<li>Nadat u alle muizen met de sondehoogte op 2 mm hebt uitgevoerd, plaatst u een tweede acrylplaat van 3 mm onder de bodemplaat van de sonde en herhaalt u de stappen 2.4.2 tot 2.4.7 met een sondehoogte van 5 mm. OPMERKING: Een groep van 8 muizen kan met deze aanpak in ongeveer 2 uur worden getest. Gebruik kleinere groepsgroottes als een nauwkeuriger timing na het geneesmiddel vereist is (bijvoorbeeld voor een experiment met een medicijntijdverloop).</li>
		<li>Voer een laatste reiniging uit met een ontsmettingsmiddel aan het einde van een testsessie.</li>
	</ol></li>
	<li>Herhaal het testen na het induceren van pijnovergevoeligheid en / of met medicamenteuze behandeling.</li>
	<li>Vergelijk de prestaties van elke muis bij baseline met hun prestaties nadat de pijn is geïnduceerd. Beoordeel de impact van een farmacologische interventie door met voertuigen behandelde dieren te vergelijken met met geneesmiddelen behandelde dieren op hetzelfde tijdstip.</li>
	<li>Voer niet-parametrische statistische analyse uit (bijv. de Mann Whitney U-test) als dieren de 2 minuten cutoff bereiken zonder aan de gewenste uitkomstmaat te voldoen, wat resulteert in niet-continue gegevens.</li>
</ol>

<ol><li>Hargreaves, K., Dubner, R., Brown, F., Flores, C., Joris, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+new+and+sensitive+method+for+measuring+thermal+nociception+in+cutaneous+hyperalgesia%5BTitle%5D)+AND+%22Pain%22%5BJournal%5D)">A new and sensitive method for measuring thermal nociception in cutaneous hyperalgesia.</a> Pain. 32 (1), 77-88 (1988).</li>
<li>Chaplan, S. R., Bach, F. W., Pogrel, J. W., Chung, J. M., Yaksh, T. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantitative+assessment+of+tactile+allodynia+in+the+rat+paw%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neuroscience+Methods%22%5BJournal%5D)">Quantitative assessment of tactile allodynia in the rat paw.</a> Journal of Neuroscience Methods. 53 (1), 55-63 (1994).</li>
<li>Sheahan, T. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Inflammation+and+nerve+injury+minimally+affect+mouse+voluntary+behaviors+proposed+as+indicators+of+pain%5BTitle%5D)+AND+%22Neurobiology+of+Pain%22%5BJournal%5D)">Inflammation and nerve injury minimally affect mouse voluntary behaviors proposed as indicators of pain.</a> Neurobiology of Pain. 2, 1-12 (2017).</li>
<li>Wodarski, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cross-centre+replication+of+suppressed+burrowing+behaviour+as+an+ethologically+relevant+pain+outcome+measure+in+the+rat%3A+a+prospective+multicentre+study%5BTitle%5D)+AND+%22Pain%22%5BJournal%5D)">Cross-centre replication of suppressed burrowing behaviour as an ethologically relevant pain outcome measure in the rat: a prospective multicentre study.</a> Pain. 157 (10), 2350-2365 (2016).</li>
<li>King, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Unmasking+the+tonic-aversive+state+in+neuropathic+pain%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Unmasking the tonic-aversive state in neuropathic pain.</a> Nature Neuroscience. 12 (11), 1364-1366 (2009).</li>
<li>Harte, S. E., Meyers, J. B., Donahue, R. R., Taylor, B. K., Morrow, T. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanical+Conflict+System%3A+A+Novel+Operant+Method+for+the+Assessment+of+Nociceptive+Behavior%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Mechanical Conflict System: A Novel Operant Method for the Assessment of Nociceptive Behavior.</a> PLoS One. 11 (2), 0150164(2016).</li>
<li>Pahng, A. R., Edwards, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Measuring+Pain+Avoidance-Like+Behavior+in+Drug-Dependent+Rats%5BTitle%5D)+AND+%22Current+Protocols+in+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Measuring Pain Avoidance-Like Behavior in Drug-Dependent Rats.</a> Current Protocols in Neuroscience. 85 (1), 53(2018).</li>
<li>Odem, M. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sham+surgeries+for+central+and+peripheral+neural+injuries+persistently+enhance+pain-avoidance+behavior+as+revealed+by+an+operant+conflict+test%5BTitle%5D)+AND+%22Pain%22%5BJournal%5D)">Sham surgeries for central and peripheral neural injuries persistently enhance pain-avoidance behavior as revealed by an operant conflict test.</a> Pain. 160 (11), 2440-2455 (2019).</li>
<li>LaBuda, C. J., Fuchs, P. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+behavioral+test+paradigm+to+measure+the+aversive+quality+of+inflammatory+and+neuropathic+pain+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Experimental+Neurology%22%5BJournal%5D)">A behavioral test paradigm to measure the aversive quality of inflammatory and neuropathic pain in rats.</a> Experimental Neurology. 163 (2), 490-494 (2000).</li>
<li>LaBuda, C. J., Fuchs, P. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Morphine+and+gabapentin+decrease+mechanical+hyperalgesia+and+escape%2Favoidance+behavior+in+a+rat+model+of+neuropathic+pain%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroscience+Letters%22%5BJournal%5D)">Morphine and gabapentin decrease mechanical hyperalgesia and escape/avoidance behavior in a rat model of neuropathic pain.</a> Neuroscience Letters. 290 (2), 137-140 (2000).</li>
<li>Vichaya, E. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Motivational+changes+that+develop+in+a+mouse+model+of+inflammation-induced+depression+are+independent+of+indoleamine+2%2C3+dioxygenase%5BTitle%5D)+AND+%22Neuropsychopharmacology%22%5BJournal%5D)">Motivational changes that develop in a mouse model of inflammation-induced depression are independent of indoleamine 2,3 dioxygenase.</a> Neuropsychopharmacology. 44 (2), 364-371 (2019).</li>
<li>Hascoët, M., Bourin, M., Nic Dhonnchadha, B. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+mouse+light-dark+paradigm%3A+a+review%5BTitle%5D)+AND+%22Progress+in+Neuropsychopharmacology+%26+Biological+Psychiatry%22%5BJournal%5D)">The mouse light-dark paradigm: a review.</a> Progress in Neuropsychopharmacology & Biological Psychiatry. 25 (1), 141-166 (2001).</li>
<li>Shepherd, A. J., Mohapatra, D. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pharmacological+validation+of+voluntary+gait+and+mechanical+sensitivity+assays+associated+with+inflammatory+and+neuropathic+pain+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Neuropharmacology%22%5BJournal%5D)">Pharmacological validation of voluntary gait and mechanical sensitivity assays associated with inflammatory and neuropathic pain in mice.</a> Neuropharmacology. 130, 18-29 (2018).</li>
<li>Huck, N. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Temporal+Contribution+of+Myeloid-Lineage+TLR4+to+the+Transition+to+Chronic+Pain%3A+A+Focus+on+Sex+Differences%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Temporal Contribution of Myeloid-Lineage TLR4 to the Transition to Chronic Pain: A Focus on Sex Differences.</a> Journal of Neuroscience. 41 (19), 4349-4365 (2021).</li>
<li>Pitzer, C., La Porta, C., Treede, R. D., Tappe-Theodor, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Inflammatory+and+neuropathic+pain+conditions+do+not+primarily+evoke+anxiety-like+behaviours+in+C57BL%2F6+mice%5BTitle%5D)+AND+%22European+Journal+of+Pain%22%5BJournal%5D)">Inflammatory and neuropathic pain conditions do not primarily evoke anxiety-like behaviours in C57BL/6 mice.</a> European Journal of Pain. 23 (2), 285-306 (2019).</li>
<li>Sieberg, C. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neuropathic+pain+drives+anxiety+behavior+in+mice%2C+results+consistent+with+anxiety+levels+in+diabetic+neuropathy+patients%5BTitle%5D)+AND+%22Pain+Reports%22%5BJournal%5D)">Neuropathic pain drives anxiety behavior in mice, results consistent with anxiety levels in diabetic neuropathy patients.</a> Pain Reports. 3 (3), 651(2018).</li>
<li>Meuwissen, K. P. V., van Beek, M., Joosten, E. A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Burst+and+Tonic+Spinal+Cord+Stimulation+in+the+Mechanical+Conflict-Avoidance+System%3A+Cognitive-Motivational+Aspects%5BTitle%5D)+AND+%22Neuromodulation%22%5BJournal%5D)">Burst and Tonic Spinal Cord Stimulation in the Mechanical Conflict-Avoidance System: Cognitive-Motivational Aspects.</a> Neuromodulation. 23 (5), 605-612 (2020).</li>
</ol>

De auteurs hebben geen relevante belangenconflicten om bekend te maken.

Zoals met alle gedragstests, is een goede behandeling, randomisatie en blindering voor de behandeling van dieren overal essentieel. Gezien de multifactoriële input in complex gedrag en besluitvorming, is het noodzakelijk dat dieren zo consistent mogelijk worden behandeld, gewenning en getest, terwijl de nood wordt geminimaliseerd. Er moet ook voor worden gezorgd dat de timing van de muisplaatsing in kamer 1 wordt gereproduceerd, de LED-verlichting wordt ingeschakeld en de barrière wordt verwijderd, omdat verschillen hier...

Pijn is een complexe ervaring met zintuiglijke en affectieve componenten. Een verlaging van de drempel van pijnperceptie en overgevoeligheid voor thermische en/of mechanische stimuli zijn belangrijke kenmerken van deze ervaring, die stimulus-opgeroepen pijngedragstests kunnen vastleggen (zoals Hargreaves' test van warmtegevoeligheid en de von Frey-test van mechanische gevoeligheid)1,2. Hoewel dergelijke tests robuuste en reproduceerbare resultaten geven, worden ze beperkt door hun afhankelijkheid van reflexieve terugtrekking uit een waargenomen schadelijke stimulus. Dit heeft een voortdurende afhankelijkheid van pijnonderzoek op deze tests alleen in twijfel getrokken. Daartoe onderzoeken pijnonderzoekers al enkele jaren alternatieve / complementaire gedragstests voor gebruik in knaagdierpijnmodellen in een poging om meer van de affectieve en / of motiverende componenten van pijn vast te leggen. Deze niet-opgeroepen, vrijwillige of niet-reflexieve maatregelen (bijv. wielrennen, graafactiviteit, geconditioneerde plaatsvoorkeur 3,4,5) worden geïmplementeerd in een poging om de vertaalbaarheid van preklinisch pijnonderzoek te verbeteren.
De mechanische conflictvermijdingstest (MCA) werd oorspronkelijk beschreven door Harte et al. in 20166, wordt voornamelijk gebruikt bij ratten 7,8 en vertegenwoordigt een wijziging van een eerdere benadering - het plaatsvlucht-vermijdingsparadigma. Bij deze benadering wordt een schadelijke stimulus van de achterpoot uitgevoerd in een anders wenselijke (donkere) kamer om doelgericht gedrag van het dier te stimuleren om aan een dergelijke stimulatie te ontsnappen / vermijden 9,10. In plaats van te vertrouwen op handmatige schadelijke stimulatie van de achterpoot door een waarnemer, dwingt de MCA-test muizen om te onderhandelen over een potentieel schadelijke stimulus om te ontsnappen aan een aversieve omgeving en de donkere kamer te bereiken. Het conflict /vermijding dat de test zijn naam geeft, komt voort uit deze twee concurrerende motivaties: ontsnap aan fel verlichte gebieden en vermijd schadelijke stimulatie van de poten. De MCA-test deelt ook kenmerken met geconditioneerde plaatsvoorkeurtests, waarbij de combinatie van pijnverlichting met omgevingssignalen veranderingen in gedrag veroorzaakt die een voorkeur weerspiegelen voor de pijnstillende / lonende context11.
Fundamenteel gesproken delen al deze testen een vergelijkbare benadering: het gebruik van een verschuiving in de voorkeur van een dier voor de ene aversieve omgeving boven de andere als een indicator van hun affectieve / motiverende toestand. De MCA-test is een 3-kamerparadigma bestaande uit een helder verlichte kamer gevolgd door een donkere middenkamer met in hoogte verstelbare sondes en een donkere derde kamer zonder aversieve stimuli. Een ongedeerde muis is meestal gemotiveerd om te ontsnappen naar een verduisterde kamer, gezien de aangeboren afkeer van knaagdieren voor fel licht12. In dit voorbeeld overwint de natuurlijke motivatie om te ontsnappen aan een fel verlichte omgeving de desinclinatie om achterpootstimulatie (de instelbare hoogtesondes) tegen te komen, die uitsluitend in de verduisterde omgeving voorkomt. Daarentegen kan een muis die pijn ervaart (bijvoorbeeld als gevolg van ontsteking of neuropathie) ervoor kiezen om meer tijd door te brengen in de helder verlichte omgeving, omdat er motivatie is om de onaangename tactiele ervaring van de mechanische sondes te vermijden in de setting van voortdurende tactiele overgevoeligheid.
In dit artikel wordt een aangepaste versie van de MCA-test beschreven. We hebben de oorspronkelijke methode (die werd uitgevoerd bij ratten6) aangepast voor gebruik bij muizen. We hebben ook het aantal geteste sondehoogtes teruggebracht van zes naar drie (0, 2 en 5 mm boven vloerhoogte) om de gegevensverzameling te stroomlijnen. Deze aanpak is getest in meerdere pijnmodellen en gevalideerd met bekende analgetica, wat aangeeft dat pijnovergevoeligheid en / of de bijbehorende affectieve en motiverende veranderingen deze gedragsveranderingen veroorzaken. Deze aanpak is relatief snel uit te voeren en aanpasbaar in vergelijking met andere niet-reflexieve maatregelen, die vele dagen van gewenning en training kunnen vergen 1,2. In combinatie met andere pijnmetingen kan MCA waardevolle inzichten genereren in de affectieve en motiverende aspecten van pijn.

<table><tbody><tr><td>32.8ft 3000K-6000K Tunable White LED Strip Lights, Dimmable Super Bright LED Tape Lights met 600 SMD 2835 LED's</td><td>Lepro</td><td>SKU: 410087-DWW-US</td><td>Voor verlichting kamer 1. https://www.lepro.com/32ft-dimmable-tunable-white-led-strip-lights.html</td></tr><tr><td>3D geprinte 'spike bed' en 'kamer 2 vloer'</td><td>Shapeways</td><td>N/A</td><td>Optioneel, voor mechanische sondes als alternatief voor afgevlakte mappenpennen.</td></tr><tr><td>70% ethanol</td><td>Verschillende</td><td>N/A</td><td>Om MCA tussen muizen schoon te maken.</td></tr><tr><td>Acryl Scharnier 2</td><td>TAP Plastics</td><td>N/A</td><td>Voor het bevestigen van kamerdeksels aan achterwanden. https://www.tapplastics.com/product/plastics/handles_hinges_latches/acryl_hinge_2/122</td></tr><tr><td>Chemcast Gegoten Acrylplaat, Helder</td><td>TAP Plastics</td><td>N/A</td><td>3mm dik. Voor de voorwand van kamer 1. https://www.tapplastics.com/product/plastics/cut_to_size_plastic/acrylic_sheets_cast_clear/510</td></tr><tr><td>Chemcast Gegoten Transparant Gekleurd Acryl, Transparant Donker Rood - 50%</td><td>TAP Plastics</td><td>N/A</td><td>3mm dik. 50% lichttransmissie. Voor de wanden en deksels van kamers 2 en 3. https://www.tapplastics.com/product/plastics/cut_to_size_plastic/acrylic_sheets_transparent_colors/519</td></tr><tr><td>Chemcast Doorschijnend en Ondoorzichtig Gekleurd Gegoten Acryl, Sign Ondoorzichtig Wit - 0.1%</td><td>TAP Plastics</td><td>N/A</td><td>3mm dik. Voor de zijwanden en deksel van kamer 1. https://www.tapplastics.com/product/plastics/cut_to_size_plastic/acrylic_sheets_color/341</td></tr><tr><td>Desinfectiemiddel (bijv. Quatricide)</td><td>Pharmacal Research Laboratories, Inc.</td><td>65020F</td><td>Om MCA aan het einde van een test sessie te desinfecteren.</td></tr><tr><td>Droogwegmarkeringen en bord</td><td>Verschillende</td><td>N/A</td><td>Om experimentele info toe te voegen aan het begin van videobeelden.</td></tr><tr><td>Mappenpennen</td><td>Verschillende</td><td>N/A</td><td>Optioneel, voor mechanische sondes. Gebruik schuurpapier om scherpe punten te dempen voor gebruik. Kan worden gebruikt in plaats van 3D-geprinte onderdelen.</td></tr><tr><td>Papieren handdoeken</td><td>Verschillende</td><td>N/A</td><td>Om MCA schoon te maken/desinfecteren.</td></tr><tr><td>SCIGRIP Weld-On #3 Acrylcement</td><td>TAP Plastics</td><td>N/A</td><td>Voor het samenstellen van acrylplaten in kamers en het bevestigen van scharnieren. https://www.tapplastics.com/product/repair_products/plastic_adhesives/weld_on_3_cement/131</td></tr><tr><td>Stopwatch</td><td>Verschillende</td><td>N/A</td><td>Om ontsnappingslatenties/verblijfstijden in real-time of van opgenomen video op te nemen.</td></tr><tr><td>Timer</td><td>Verschillende</td><td>N/A</td><td>Om ervoor te zorgen dat het aanzetten van LED's, het verwijderen van barrières en het voltooien van tests consistent worden getimed.</td></tr><tr><td>Videocamera</td><td>Verschillende</td><td>HDRCX405 Handycam Camcorder</td><td>Om muisgedrag in het MCA-apparaat op te nemen. Kan worden vervangen door elke consumentenvideocamera die 1080p-resolutie kan leveren.</td></tr><tr><td>Statieve</td><td>Famall</td><td>N/A</td><td>Elke statief die de camera op tafelhoogte kan houden voor het opnemen van MCA-beelden is acceptabel.</td></tr></tbody></table>

mechanische conflictvermijdingstest om pijngedrag bij muizen te meten

Mechanical Conflict-Avoidance Assay to Measure Pain Behavior in Mice

Pijn bestaat uit zowel zintuiglijke (nociceptieve) als affectieve (onaangename) dimensies. In preklinische modellen wordt pijn traditioneel beoordeeld met behulp van reflexieve tests die gevolgtrekkingen mogelijk maken met betrekking tot de nociceptieve component van pijn, maar weinig informatie geven over de affectieve of motiverende component van pijn. Het ontwikkelen van tests die deze componenten van pijn vastleggen, zijn daarom translationeel belangrijk. Daarom moeten onderzoekers niet-reflexieve gedragstests gebruiken om pijnperceptie op dat niveau te bestuderen. Mechanische conflictvermijding (MCA) is een gevestigde vrijwillige niet-reflexieve gedragstest, voor het bestuderen van motiverende reacties op een schadelijke mechanische stimulus in een 3-kamerparadigma. Een verandering in de locatievoorkeur van een muis, wanneer geconfronteerd met concurrerende schadelijke stimuli, wordt gebruikt om de waargenomen onaangenaamheid van fel licht versus tactiele stimulatie van de poten af te leiden. Dit protocol schetst een aangepaste versie van de MCA-test die pijnonderzoekers kunnen gebruiken om affectief-motiverende reacties in verschillende muispijnmodellen te begrijpen. Hoewel hier niet specifiek beschreven, gebruiken onze voorbeeld MCA-gegevens het intraplantaire complete Freund's adjuvans (CFA), gespaard zenuwletsel (SNI) en een fractuur / gietmodel als pijnmodellen om de MCA-procedure te illustreren.

De MCA-test is met succes gebruikt met verschillende mechanistisch verschillende muispijnmodellen. Figuur 2 toont gegevens waarbij de uitkomstmaat van keuze het middelpunt van kamer 2 overschreed (figuur 2A). De gegevens verkregen door het gebruik van het halverwege punt versus ontsnapping in kamer 3 zijn zeer vergelijkbaar, ~ 40 s voor halverwege versus ~ 45 s voor kamer 3 ontsnapping in het gespaarde zenuwletsel (SNI) model van neuropathische pijn met 5 mm son...

De mechanische conflictvermijdingstest wordt gebruikt als een niet-reflexieve uitlezing van pijngevoeligheid bij muizen die kan worden gebruikt om affectieve-motiverende reacties in verschillende muispijnmodellen beter te begrijpen.

Mechanische conflictvermijdingstest om pijngedrag bij muizen te meten

Pain comprises of both sensory (nociceptive) and affective (unpleasant) dimensions. In preclinical models, pain has traditionally been assessed using ...

Deze methode kan helpen bij het beantwoorden van vragen over de effectieve of motiverende toestand van dieren onder verschillende pijnomstandigheden. Het is een belangrijke stap in het verbeteren van de vertaling van preklinisch onderzoek. Het belangrijkste voordeel van deze techniek is dat het relatief snel en gemakkelijk uit te voeren is, maar toch complexe motivaties beoordeelt die pijngerelateerd gedrag beïnvloeden.Begin met het construeren van de zijwanden, vloer en plafond van kamer één met behulp van een ondoorzichtig wit acrylaat van drie millimeter dik. Gebruik voor de voorgevel een helder acrylaat van drie millimeter dik. Bevestig het deksel van kamer één met een scharnier, zodat muizen gemakkelijk in de kamer kunnen worden geplaatst en uit de kamer kunnen worden gehaald.Bevestig vervolgens zelfklevende lichtgevende diodetape aan het binnenoppervlak van het deksel voor een verlichting van ongeveer 4.800 lux. Schuif een ondoorzichtige acrylplaat in en uit positie om kamer één van de rest van het MCA-apparaat te sluiten. Construeer vervolgens een 270 millimeter lange onverlichte kamer twee, de MCA-testkamer, met aan alle zijden doorschijnend donkerrood acryl met een scharnierend deksel erop.Plaats vervolgens een raster van 13 x 31 met gaten van twee millimeter op de vloer van de kamer waardoor een reeks stompe sondes met tips met een diameter van 0,5 millimeter kunnen uitsteken. Pas de hoogte van de sondes aan door extra acrylplaten onder de bodemplaat van de sonde te plaatsen. Configureer met deze aanpak het apparaat met nul-, twee- en vijf millimeter tasterhoogten.Als alternatief voor stompe kaartpennen of soortgelijke materialen, gebruikt u de 3D-printerbestanden om de vloer van kamer twee en de sondeplaat te printen met een wasbaar en biocompatibel materiaal zoals nylon 12-plastic. Bouw ten slotte een donkere kamer drie met behulp van doorschijnend donkerrood acryl aan alle zijden met een scharnierend deksel vergelijkbaar met kamer één en twee. Plaats het aan de andere kant van kamer één om te dienen als een verduisterd ontsnappingsgebied van de mechanische sondes in kamer twee.Een dag voordat u de basislijntest plant, acclimatiseert u de muizen gedurende 5 tot 15 minuten aan de MCA-eenheid met hun kooigenoten om sociale verkenning van het hele apparaat te vergemakkelijken. Zorg ervoor dat de LED's in kamer één zijn uitgeschakeld, de barrière tussen kamer één en twee open wordt gehouden en de sondes niet door de vloer van kamer twee steken. Stel vervolgens een videocamera in die beelden van 1080 pixels kan opnemen op een statief met een zijaanzicht van het hele MCA-apparaat.Pas het gezichtsveld zodanig aan dat de MCA het opgenomen beeld vult. Zodra de opname begint, houdt u een handheld droog wisbord in het gezichtsveld van de camera om het begin van de video te labelen met identificerende informatie over de testrun van het dier. Stel voor de eerste run de sondehoogte in op nul en breng de te testen muis over van zijn thuiskooi naar kamer één met de barrièredeur op zijn plaats.Start een timer die zichtbaar is in de opgenomen beelden. Schakel na 10 seconden de leds van de kamer in. Nadat de muis 20 seconden in de verlichte kamer heeft gestaan, trekt u de barrière tussen kamer één en twee terug.Observeer het dier gedurende twee minuten en meet latenties of verblijftijden met een stopwatch terwijl de test aan de gang is. Registreer de latentie tot de eerste ingang tot kamer twee, latentie tot meer dan halverwege kamer twee, de totale verblijftijd in kamer twee, de latentie om kamer drie te bereiken en de totale verblijftijd in elke kamer binnen twee minuten en converteer ze in verhoudingen. Zodra het testen is voltooid, brengt u de muis terug naar zijn thuiskooi.Reinig de MCA-kamers met 70% ethanol en laat deze volledig drogen. Nadat u alle muizen in het cohort hebt uitgevoerd met de sondehoogte ingesteld op nul, plaatst u een acrylplaat van drie millimeter onder de mechanische sondebasisplaat en herhaalt u de run met een sondehoogte van twee millimeter. Nadat u alle muizen hebt uitgevoerd met de sondehoogte ingesteld op twee millimeter, plaatst u nog een vel acryl van drie millimeter onder de bodemplaat van de sonde en herhaalt u de run met een sondehoogte van vijf millimeter.Voer aan het einde van de testsessie een laatste reiniging uit met een ontsmettingsmiddel. In het complete Freund's adjuvant-geïnduceerde inflammatoire pijnmodel verandert een zoutoplossinginjectie de ontsnappingslatentie niet in vergelijking met baseline. Muizen geïnjecteerd met het adjuvans vertoonden een significante toename van de ontsnappingslatentie vier dagen na injectie, maar alleen wanneer de sondehoogte werd verhoogd tot vijf millimeter.Deze verhoogde latentie werd niet gezien bij muizen die 90 minuten voor het begin van de test carprofen kregen. Het gespaarde zenuwletselmodel van neuropathische pijn verhoogde de latentie om te ontsnappen aanzienlijk ten opzichte van de uitgangswaarde wanneer de sondehoogte werd ingesteld op vijf millimeter. Deze toename werd voorkomen door toediening van het opioïde analgetische middel buprenorfine 90 minuten voor het testen.Verhoogde ontsnappingslatentie werd ook waargenomen bij muizen die geen baselineronde van MCA-testen ondergingen vóór zenuwletsel. De verhoogde ontsnappingslatentie bij gespaarde zenuwletselmuizen op vijf millimeter werd voorkomen door gabapentine dat 90 minuten voor het testen werd toegediend. In het fractuur- of gietmodel nam de latentie om uit kamer één te ontsnappen evenredig toe met de sondehoogte vóór het letsel.Na het letsel bleef de latentie onveranderd op nul millimeter, maar nam aanzienlijk toe bij de sondehoogte van twee millimeter en vijf millimeter voor mannen en de sondehoogte van vijf millimeter voor vrouwen in vergelijking met de basislijn. Het belangrijkste om te onthouden bij het proberen van deze procedure is om ervoor te zorgen dat alle muizen gewend zijn aan het MCA-apparaat en om de juiste randomisatie en verblinding gedurende het onderzoek te behouden. Deze methode kan worden gebruikt naast andere metingen van pijngevoeligheid, waaronder von Frey of voorwaardelijke plaatsvoorkeur.

mechanical-conflict-avoidance-assay-to-measure-pain-behavior-in-mice

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Neurowetenschap

Elektronische von Frey metingen zijn een effectieve en verbeterde alternatief voor klassieke von Frey filamenten, omdat ze snelle en nauwkeurige meting van veranderingen in mechanische onttrekkingsdrempels bij knaagdieren mogelijk maken naar continu toegepaste drukstimulering vóór en na een ontstekingsgebeurtenis.

Metingen van veranderingen in tactiele gevoeligheid in de achterpoot van muizen met behulp van een elektronisch von Frey-apparaat

We beschrijven een protocol bij de ontwikkeling van door opioïden veroorzaakte hyperalgesie en tolerantie in muizen te onderzoeken. Op basis van de meting van thermische en mechanische nociceptieve reacties van naïeve en morfine behandelde dieren, het mogelijk om de toename van gevoeligheid voor pijn (hyperalgesie) kwantificeren afname analgesie (tolerantie) geassocieerd met chronische opiaat toediening.

Beoordeling van de Morfine-geïnduceerde hyperalgesie en analgesietolerantie in Muizen middel van thermische en mechanische Nociceptieve modaliteiten

Artrose (OA) of degeneratieve gewrichtsaandoening, is een invaliderende aandoening geassocieerd met pijn die slechts gedeeltelijk blijft bestuurd door de beschikbare pijnstillers. Diermodellen worden ontwikkeld om ons begrip van OA-gerelateerde pijn mechanismen te verbeteren. Hier beschrijven we de methode voor de monoiodoacetate model OA pijn in de muis.

De Monoiodoacetate Model van Artrose Pijn in de muis

In deze paper we nadere bijzonderheden te geven voor de wijze van productie en kwaliteitscontrole van een IL4-10 recombinante fusieproteïne. Ook laten we zien hoe te testen van de effectiviteit van dit eiwit op te lossen in een muismodel van inflammatoire pijn pijn.

Ontwikkeling van recombinante eiwitten voor de behandeling van chronische pijn

Normaalgesproken wordt het muis nekinjectie model gebruikt voor het evalueren van pruritogen-geïnduceerde Scratch gedragingen. Het model verschaft echter alleen informatie over jeuk, geen pijn. Hier wordt een Wang injectie model geïntroduceerd in muizen die kunnen worden gebruikt om tegelijkertijd pijn en jeuk-gerelateerd gedrag te meten.

Wang injectie model voor gelijktijdige meting van pijn en jeuk-gerelateerde gedragingen

Wij hebben ontwikkeld een evoked maatregel van artritis pijn en het in combinatie met een gestandaardiseerde methode voor het meten van de spontane pijn in verschillende lymfkliertest modellen van chemisch geïnduceerde artritis. Deze maatregelen zijn gevoelige en reproduceerbare voor verschillende soorten pijn in de gewrichten.

Spontane en opgeroepen maatregelen van pijn in lymfkliertest modellen van Monoarticular kniepijn

Om nieuwe therapeutische interventies te ontwikkelen voor de preventie en het beheer van rugpijn, zijn diermodellen nodig om de mechanismen en effectiviteit van deze therapieën vanuit een translationeel perspectief te onderzoeken. Het huidige protocol beschrijft de BMS-test, een gestandaardiseerde methode om de mechanische gevoeligheid van de rug bij de rat te beoordelen.

Beoordeling van de mechanische gevoeligheid van de rug bij de rat voor mechanistisch onderzoek naar chronische rugpijn

Methoden voor eenvoudige, snelle inductie van een rugpijnmodel bij muizen worden hier gegeven met behulp van een intraligamentaire injectie van urineplasminogeenactivator.

Urokinase-type plasminogeen activator-geïnduceerd model voor rugpijn bij muizen

Dit protocol beschrijft de beoordeling van mechanische overgevoeligheid in een rattenmodel van neuropathische orofaciale pijn met behulp van een op operant gebaseerd orofaciaal pijnbeoordelingsapparaat.

Beoordeling van door zenuwletsel geïnduceerde mechanische overgevoeligheid bij ratten met behulp van een orofaciale operante pijntest

Hier presenteren we een aangepast inflammatoir pijnmodel met de carrageeninjectie met beide achterpoten om het pijnstillende effect te evalueren.

Een gemodificeerd inflammatoir pijnmodel om het pijnstillende effect bij muizen te bestuderen

Het protocol beschrijft hoe kniehyperalgesie bij muizen kan worden gemeten. We laten voorbeelden zien in muismodellen van acute kniepijn en in modellen van artrose (OA).

Beoordeling van kniehyperalgesie bij muizen met behulp van drukmeting

Leer de mechanische conflictvermijdingstest om pijngedrag bij muizen te meten. Deze methode evalueert affectief-motivationele reacties en verbetert de vertaling van preklinisch onderzoek naar klinische toepassingen.

Mechanische conflictvermijdingstest om pijngedrag bij muizen te meten

Meer video's verkennen