Celem przedstawionego tutaj protokołu jest opisanie procedur wystawiania szczurów na umiarkowane poziomy alkoholu podczas prenatalnej ewolucji mózgu oraz ilościowe określenie wynikających z tego zmian w zachowaniach społecznych w wieku dorosłym.
Artykuł metodologiczny
Celem przedstawionego tutaj protokołu jest opisanie procedur wystawiania szczurów na umiarkowane poziomy alkoholu podczas prenatalnej ewolucji mózgu oraz ilościowe określenie wynikających z tego zmian w zachowaniach społecznych w wieku dorosłym.
Zmiany w zachowaniu społecznym są jednymi z głównych negatywnych konsekwencji obserwowanych u dzieci z Alkoholowymi Zaburzeniami Płodowymi (FASD). Kilka niezależnych laboratoriów wykazało silne zmiany w zachowaniach społecznych gryzoni narażonych na alkohol podczas rozwoju mózgu w szerokim zakresie czasu ekspozycji, czasu, dawek i wieku w momencie kwantyfikacji behawioralnej. Wcześniejsze prace z tego laboratorium zidentyfikowały wiarygodne zmiany w określonych formach interakcji społecznych po umiarkowanym prenatalnym narażeniu na alkohol (PAE) u szczura, które utrzymują się do dorosłości, w tym zwiększone zapasy i zmniejszone badania. Te zmiany behawioralne były przydatne w identyfikacji obwodów neuronalnych zmienionych przez umiarkowane PAE1 i mogą mieć znaczenie dla postępu w kierunku pełniejszego zrozumienia neuronalnych podstaw zmian związanych z PAE w zachowaniu społecznym. W artykule opisano procedury wykonywania umiarkowanego PAE, w którym matki szczurów dobrowolnie spożywają etanol lub sacharynę (kontrola) przez cały okres ciąży, oraz pomiar zachowań społecznych u dorosłego potomstwa.
Szacuje się, że u 1-5% dzieci diagnozuje się Alkoholowe Zaburzenia Płodowe (FASD)2, które obejmują Alkoholowy Zespół Płodowy (FAS), częściowy FAS (pFAS) i Alkoholowe Zaburzenia Neurorozwojowe (ARND)3. Deficyty w zachowaniach społecznych i poznawczych są jednymi z najczęstszych działań niepożądanych obserwowanych u dzieci z FASDw wieku 4-7 lat. Negatywne konsekwencje nie ograniczają się do ciężkiej prenatalnej ekspozycji na alkohol (PAE), ponieważ umiarkowane PAE, które nie prowadzi do rzucających się w oczy deficytów morfologicznych, behawioralnych i poznawczych charakterystycznych dla FAS, może powodować stosunkowo subtelne, ale mimo to trwałe deficyty u ludzi z FASD8-10 i zwierząt innych niż ludzie narażonych na etanol podczas rozwoju mózgu11. Znaczenie zrozumienia behawioralnych i odpowiadających im neurobiologicznych konsekwencji umiarkowanego PAE podkreślają obecne szacunki wskazujące, że zdecydowana większość przypadków FASD mieści się w mniej poważnym zakresie spektrum12.
Kilka niezależnych laboratoriów zgłosiło zmiany w zachowaniach społecznych gryzoni związane z ekspozycją na etanol podczas rozwoju mózgu, w tym zmniejszone badania i interakcje1,13-15, zmienioną zabawę14,16,17, zwiększoną agresywność interakcji17,18, zmiany w reagowaniu na bodźce społeczne19-21 oraz deficyty w społecznie nabytych preferencjach żywieniowych i pamięci rozpoznawania społecznego22. Deficyty zachowań społecznych zaobserwowano po ekspozycji na ciężkie (stężenia etanolu we krwi (BEC) ~300 mg / dl)22,23 lub bardziej umiarkowane poziomy etanolu (BEC ~ 80 mg / dl)1 oraz w szerokim zakresie parametrów dla innych istotnych czynników, w tym czasu ekspozycji, czasu ekspozycji i wieku w momencie pomiaru zachowania.
Poprzednie badania wykazały, że zmiany w konkretnych aspektach interakcji społecznych w wieku dorosłym odróżniają szczury narażone na umiarkowane poziomy alkoholu od zwierząt kontrolnych narażonych na sacharynę1,18. W szczególności, umiarkowane PAE jest konsekwentnie związane z silnym wzrostem zapasów, co sugeruje wzrost agresywnych zachowań i niższy poziom badań społecznych (np. wąchanie partnera) w wieku dorosłym. Ponieważ zmiany w zachowaniach społecznych są wiarygodnymi konsekwencjami PAE, kwantyfikacja zachowań społecznych po PAE może mieć znaczenie dla postępu w kierunku pełniejszego zrozumienia neuronalnych podstaw zmian w zachowaniach społecznych związanych z PAE i rozwoju podejść interwencyjnych. Celem tego artykułu i związanego z nim filmu jest dostarczenie instrukcji na temat umiarkowanego protokołu PAE i metod kwantyfikacji zachowań społecznych u dorosłego potomstwa, które wiarygodnie odróżnia prenatalne potomstwo szczurów narażone na alkohol od nienarażonego potomstwa szczurów.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Wszystkie procedury opisane tutaj i w załączonym filmie zostały zatwierdzone przez Instytucjonalne Komitety ds. Opieki nad Zwierzętami i Użytkowania Centrum Nauk o Zdrowiu oraz głównego kampusu Uniwersytetu Nowego Meksyku.
1. Prenatalne narażenie na etanol
2. Zachowania społeczne
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
W trakcie wielu rund hodowlanych samice szczurów w stanie etanolu konsekwentnie wypijają średnio około 2,1 g/kg etanolu na 4 godziny picia. Matki szczurów spożywają około połowy z czterech godzin w ciągu pierwszych 15 do 30 minut po wprowadzeniu rurek do picia, co skutkuje szczytowym stężeniem etanolu w surowicy matki wynoszącym około 60 mg/dl, mierzonym w punkcie czasowym 45 minut. Przez pozostałe 3,5 godziny okresu picia nadal spożywają 5% etanolu w niższym, ale stosunkowo stabilnym tempie 0,4 g/kg masy ciała/godzinę. ...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Opisany tutaj paradygmat prenatalnej ekspozycji na alkohol zakłada dobrowolne spożywanie etanolu (5% v/v) przez matki szczurów w czasie ciąży. W literaturze przedstawiono szereg protokołów dotyczących wystawiania zwierząt innych niż ludzie na działanie etanolu podczas rozwoju mózgu, które różnią się pod względem czasu, dawki, czasu trwania i drogi podawania etanolu, a także badanych gatunków. Chociaż nie przedstawiono tutaj dokładnego omówienia zalet różnych protokołów ekspozycji, podkreślono kilka zalet metody dobrowoln...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Autorzy nie mają do ujawnienia żadnych konfliktów interesów.
Wsparcie zapewnione przez AA019462 grantowe dla DAH i AA019884 dla DDS.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| Sacharyna sól sodowa hydrat Sigma | S1002 | ||
| 190 proof etanol | Sigma | 493538 | |
| Rurki do picia ze szkła z koralikami | Fisher | 14-955K | |
| Kauczuk naturalny biały #4 korek jeden otwór | Plasticoid | LSG4M181 | |
| 1 "rurki gięte-kulkowe | Ancare | TD-199-3" | |
| Papier linijki | N/A | N/A | www.vendian.org/mncharity/dir3/paper_rulers |
| Aparatura do interakcji społecznych | Budowana na zamówienie | Nie dotyczy | 95 cm X 47 cm X 43 cm |
| Kamery wideo | N/A | N/A | Możliwość nagrywania warunków słabego/braku |
| Oświetlacze podczerwieni | Vitek | VT-IR1-12 | |
| Teklad laboratoryjne chipsy sani-chips | Harlan | 7090A | |
| N/A | /A | ||
| Alkohol izopropylowy | Sigma | W292907 | |
| Dwutlenek chloru (tabletki 1,5 mg) | Quiplabs | N/A | Przygotować zgodnie z zaleceniem producenta |
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Poproś o pozwolenie na ponowne wykorzystanie tekstu lub ilustracji tego artykułu JoVE
Poproś o pozwolenie