Modele zwierzęce były używane do badania bólu i nocycepcji związanych z uszkodzeniem ustno-twarzowym i/lub zapaleniem1,2, ale brak odpowiednich modeli zwierzęcych skutkuje niepełnym zrozumieniem mechanizmów. Chociaż obecne modele pomagają nam zrozumieć różne mechanizmy związane z ostrym i przewlekłym bólem ustno-twarzowym, istnieją mocne i słabe strony tych modeli zwierzęcych.
Wiele modeli mierzy behawioralne reakcje nocyceptywne przez krótki czas. Pielęgnacja twarzy jest znaną reakcją behawioralną po zwężeniu nerwów twarzowych3. Inne badania mierzyły pocieranie twarzy ipsilateralną przednią lub tylną łapą, a także wzdryganie głowy po podaniu zastrzyków formaliny do stawu skroniowo-żuchwowego (TMJ) lub wargi4-7. Opóźnienia wycofania głowy to kolejny model pomiaru zachowania nocyceptywnego, w którym zmodyfikowany miernik analgezji machania ogonem jest używany do ilościowego określenia odpowiedzi nocyceptywnej (tj. Wycofania głowy) po podgrzaniu ogolonej wibrysy szczura8. Aktywność mięśni dwubrzuścowych i żwaczy została również zarejestrowana jako korelat bólu po wstrzyknięciu glutaminianu do stawu skroniowo-żuchwowego9. W innym badaniu mierzono zmiany parametrów snu w celu oceny odpowiedzi nocyceptywnych u samców i samic szczurów z zapaleniem stawu skroniowo-żuchwowego, parametry te obejmowały opóźnienie snu, szybkie ruchy gałek ocznych (REM), procent snu nie-REM i procent snu REM10. Większość modeli zwierzęcych, które mierzą behawioralne reakcje nocyceptywne, wykorzystuje krótkie ramy czasowe, tj. od minut do godzin dziennie11-14. Ponadto większość testów na modelach zwierzęcych odbywa się w fazie światła, a u zwierząt prowadzących nocny tryb życia, takich jak szczur, może to powodować stres, który może zakłócić wyniki nocyceptywne15-18. Powyższe testy mierzą odpowiedź nocyceptywną w różnych stanach ustno-twarzowych, ale przez krótki czas, a zatem mogą być wykorzystywane tylko do badania ostrych zaburzeń. W alternatywnym teście wykorzystano wyraz twarzy jako miarę nocycepcji o umiarkowanym czasie trwania, ale ta metodologia może być subiektywna19.
Aby ocenić uporczywą lub przewlekłą nocycepcję ustno-twarzową, niektórzy używali zastosowania włókna von Freya na powierzchni skóry, aby ocenić mechaniczną wrażliwość zwierząt narażonych na zwężenie nerwów lub zapalenie stawu skroniowo-żuchwowego3,20. Liverman i in. 2009 mierzyli reakcje odstawienia przy użyciu stopniowanych monofilamentów po wstrzyknięciach CFA do mięśnia żwacza szczurów 21,22. Yamazaki i wsp.W 2008 roku wstrzyknięto do stawu skroniowo-żuchwowego CFA, a następnie w ciągu 14 dni określono ilościowo zachowania nocyceptywne pod wpływem stymulacji mechanicznej lub ciepłej lub zimna zastosowanej w regionie stawu skroniowo-żuchwowego. Niestety, te nocyceptywne testy behawioralne obejmują powściągliwość zwierząt, które wytwarzają hormony stresu, uczenie się lub alternatywne zachowania, które mogą zakłócać mierzone wyniki.
Modele do pomiaru nocycepcji w zębach wykorzystują odruch otwierania szczęki, ale ta metoda może być zawodna23 lub nieprecyzyjna24. Aktywność elektromiograficzną wykorzystano do pomiaru nocycepcji zębów25, ale ta metoda zazwyczaj wymaga, aby zwierzę było nieprzytomne, chociaż w jednym badaniu nocycepcję zębów badano u swobodnie poruszających się szczurów26. W 2008 roku Khan badał związek między nocycepcją zębów a funkcją żucia za pomocą czułego czujnika tensometrycznego27, ale ten model czasu gryzienia wymaga powstrzymania zwierzęcia od normalnej aktywności 28. Siła ugryzienia jest wiarygodną miarą bólu zębów u ludzi, ale ponieważ szczury wymagają treningu i/lub powściągliwości w mierzeniu siły ugryzienia, pojawia się źródło stresu, które może prowadzić do wyników o wątpliwym znaczeniu fizjologicznym29-31
Niektóre ograniczenia związane z ograniczeniami i stresem można przezwyciężyć za pomocą projektu instrumentalnego do oceny zachowań nocyceptywnych. Jeden z modeli instrumentalnych wykorzystuje unikanie niewygodnej temperatury do oceny i charakterystyki nocycepcji ustno-twarzowej32-35. Ten model nagrody i konfliktu opiera się na nagrodzie w postaci słodzonego mleka, aby skłonić gryzonia do dobrowolnego ustawienia twarzy na podgrzanej lub schłodzonej sondzie termicznej34,36. Test wymaga jednak szkolenia zwierząt, ale mocną stroną testu jest to, że dane są zbierane w sposób zautomatyzowany.
Jeszcze inny model zwierzęcy używał wywołanej nocycepcją dysfunkcji gryzienia jako wskaźnika nocycepcji ustno-twarzowej37. Jednak gryzoń jest zamknięty w rurce, a jego jedynym wyjściem jest przegryzienie kołka, aby wyjść. Zaletą tego modelu jest to, że mierzy on funkcję szczęki po ostrym lub przewlekłym urazie szczęki u myszy. Jednak gryzoń jest zamknięty, co dodaje mylące alternatywne konkurencyjne zachowanie, tj. ucieczkę, która byłaby stresująca, a tym samym mogłaby wpłynąć na wyniki testu nocycepcji.
Czas trwania posiłku został wykorzystany do pomiaru nocycepcji u zwierząt z zapaleniem stawów skroniowo-żuchwowych38-41, ekspozycją miazgi zębów42 i uszkodzeniem mięśni43. Gryzoń, który doświadczył nocycepcji ustno-twarzowej, jadł wolniej po tym, jak zwierzę zainicjowało posiłek. Pacjenci doświadczający bólu stawu skroniowo-żuchwowego potrzebują również więcej czasu na żucie pokarmu, a długość cyklu skraca się, gdy ból stawu skroniowo-żuchwowego zmniejsza się44-46. Oczekuje się, że wydłużenie czasu trwania posiłku, gdy występuje ból stawu skroniowo-żuchwowego, będzie "zachowaniem ochronnym", operacyjnie zdefiniowanym jako zachowanie nocyceptywne47.
Czas trwania posiłku mierzy nocycepcję stawu skroniowo-żuchwowego metodą nieinwazyjną przez okres do 19 dni u samców i samic szczurów oraz 6 dni (najdłuższy badany okres) u samców myszy i może być opisany jako biologiczny marker nocycepcji38-41. Na poparcie tego, że czas trwania posiłku mierzy reakcje nocyceptywne, nocycepcja może być zmniejszona przez interwencję farmakologiczną, powodując, że czas trwania posiłku zwierzęcia wraca do normy38,40,41. Zostało to również potwierdzone, gdy neurony nocyceptywne zostały zniszczone za pomocą kapsaicyny; po zniszczeniu nerwów czas posiłku u zwierząt nie uległ wydłużeniu po wstrzyknięciu CFA do stawu skroniowo-żuchwowego 40.
Poniżej znajduje się protokół, jak uzyskać i statystycznie przeanalizować dane dotyczące czasu trwania posiłku.