Przedstawiono protokoły oceny autonomicznych i behawioralnych efektów pasywnego ruchu u gryzoni za pomocą pionowego ruchu windy i obrotu diabelskiego młyna.
Method Article
Przedstawiono protokoły oceny autonomicznych i behawioralnych efektów pasywnego ruchu u gryzoni za pomocą pionowego ruchu windy i obrotu diabelskiego młyna.
Ogólnym celem tego badania jest ocena autonomicznych i behawioralnych efektów ruchu biernego u gryzoni przy użyciu pionowego ruchu windy i urządzeń do obracania diabelskiego młyna. Testy te mogą pomóc potwierdzić integralność i normalne funkcjonowanie autonomicznego układu nerwowego. Są one sprzężone z pomiarami ilościowymi opartymi na liczeniu defekacji, badaniu w terenie otwartym i przechodzeniu przez równoważnię. Zaletami tych testów są ich prostota, odtwarzalność i ilościowe miary behawioralne. Ograniczenia tych testów polegają na tym, że reakcje autonomiczne mogą być epifenomenami zaburzeń nieprzedsionkowych i że wymagany jest sprawny układ przedsionkowy. Badanie zaburzeń, takich jak choroba lokomocyjna, będzie znacznie ułatwione dzięki szczegółowym procedurom tych testów.
Choroba lokomocyjna (MS) spowodowana nieprawidłową stymulacją wzrokowo-przedsionkową prowadzi do reakcji autonomicznej, wywołując objawy takie jak dyskomfort w nadbrzuszu, nudności i/lub wymioty1. Zgodnie z obecnymi teoriami, choroba lokomocyjna może być spowodowana konfliktem sensorycznym lub niedopasowaniem neuronalnym spowodowanym odbieraniem zintegrowanych informacji o ruchu, które różnią się od przewidywanego wewnętrznego modelu środowiska2,3 lub niestabilność postawy, która wystąpiłaby na ziewającym statku4,5. Pomimo znacznych postępów w dziedzinie choroby lokomocyjnej i autonomicznego funkcjonowania przedsionkowego6,7,8,9,10,11,12, przyszłe badania mogą być wspomagane przez ustandaryzowane protokoły oceny. Ocena autonomicznych skutków standardowych ruchów biernych przyniesie ogromne korzyści w badaniach nad przyczynami i zapobieganiem chorobie lokomocyjnej. Ogólnym celem tego badania jest ocena autonomicznych i behawioralnych skutków ruchu biernego u gryzoni. Modele zwierzęce, takie jak gryzonie, umożliwiają łatwą manipulację eksperymentalną (np. ruch bierny i farmaceutyczny) oraz ocenę behawioralną, którą można wykorzystać do badania etiologii choroby lokomocyjnej. W tym miejscu przedstawiamy szczegółową baterię do badania efektów ruchu biernego i integralności funkcjonowania układu przedsionkowego.
Niniejsze badanie szczegółowo opisuje dwa testy, pionowy ruch windy (EVM) i obrót diabelskiego młyna (FWR), które wywołują autonomiczne reakcje na ruch pasywny. Testy są sprzężone z trzema ilościowymi miarami behawioralnymi: belką równoważącą (na myszach13 i szczurach14,15,16,17), badanie na otwartym polu i liczenie defekacji. EVM (podobny do nachylenia i przechyłu statku napotykającego falę) ocenia funkcjonowanie układu przedsionkowego poprzez stymulację otolitowych narządów zmysłów, które kodują przyspieszenia liniowe (tj. woreczek, który reaguje na ruchy w płaszczyźnie pionowej)18. Urządzenie FWR (rotacja odśrodkowa lub ruch sinusoidalny) stymuluje narządy otolitu przez przyspieszenie liniowe, a kanały półkoliste przez przyspieszenie kątowe19,20. Urządzenie do obracania diabelskiego młyna/odśrodkowego jest wyjątkowe pod względem autonomicznej oceny. Do tej pory jedynym podobnym urządzeniem w literaturze jest gramofon z obrotem osi poza pionem (OVAR), który służy do badania odruchu przedsionkowo-ocznego (VOR)18,21,22, unikanie warunkowe23,24, oraz efekty hipergrawitacji25,26,27. Test EVM i test urządzenia FWR indukują stymulację przedsionkową prowadzącą do reakcji autonomicznych. Łączymy EVM i FWR z pomiarami ilościowymi, takimi jak równoważnia, liczenie defekacji i analiza w otwartym polu28,29,30, aby zapewnić solidne i powtarzalne wyniki. Podobnie jak te wcześniej opisane w mys13 i rats14,15,16,17, test równoważni to belka o długości 1,0 m zawieszona 0,75 m nad ziemią między dwoma drewnianymi stołkami za pomocą prostej modyfikacji czarnej skrzynki na końcu bramki (na końcu). Belka równoważnia została użyta do oceny lęku (niejasna skrzynka)14,17, uraz urazowy15,16,17, a tutaj reakcje autonomiczne wpływające na równowagę. Wcześniej przeprowadziliśmy liczenie defekacji w celu oceny reakcji autonomicznej w modelu choroby lokomocyjnej i jest to wiarygodny pomiar ilościowy, który można łatwo wykonać i jednoznacznie ocenić6,8,9,11. Analiza otwartego pola wykorzystuje prostą ocenę zachowania w czarnym polu przy użyciu Ethovision28, Bonsai30 lub prostej analizy wideo w Matlab29 w celu ilościowego określenia zachowania, takiego jak ruch. W obecnym protokole używamy całkowitej przebytej odległości, ale zauważamy, że istnieje kilka różnych paradygmatów (np. wydłużenie, strefa ruchu, prędkość itp.)28,29,30. Łącznie procedury te tworzą krótki zestaw ocen do badania i oceny autonomicznych reakcji na ruch bierny, na przykład w chorobie lokomocyjnej6,7,8,9,10,11. Obecne testy można dostosować do różnych modeli zwierzęcych.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Obecne badanie i procedury zostały zatwierdzone przez Komitet Etyki ds. Eksperymentów na Zwierzętach Drugiego Wojskowego Uniwersytetu Medycznego (Szanghaj, Chiny) zgodnie z Przewodnikiem po opiece i użytkowaniu zwierząt laboratoryjnych (Amerykańska Narodowa Rada ds. Badań, 1996).
1. Zwierzęta
2. Urządzenie do pionowego ruchu windy
3. Urządzenie do obracania diabelskiego młyna
4. Ocena EVM i FWR
UWAGA: Ocena urządzenia do obracania diabelskiego młyna i pionowego ruchu windy odbywa się za pomocą trzech procedur: badania równoważni, liczenia defekacji i badania na otwartym polu. Identyczne procedury są stosowane do oceny ruchu pionowego windy. Te procedury oceny powinny być wykonywane tak szybko, jak to możliwe, po obróceniu diabelskiego młyna lub pionowym ruchu windy.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Rysunek 2 pokazuje reprezentatywne wyniki równoważni dla czasu potrzebnego do przekroczenia poprzecznego. Szczury były trenowane przez 3 kolejne dni, aby osiągnąć stabilną wydajność na równoważni10. Następnego dnia szczury zostały ocenione pod kątem działania równoważni. Na osi y rysunku mamy liczbę sekund potrzebnych gryzoniom na przejście przez równoważnię dla diabelskiego młyna, pionowego ruchu windy i grup kontrolnych w celach demonstracyjnych.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
W niniejszym badaniu opisano ocenę autonomicznych reakcji na ruch bierny u gryzoni za pomocą pionowego ruchu windy i obrotu diabelskiego młyna. Ten sprzęt i procedury można łatwo dostosować do innych gryzoni, a istnieje kilka modyfikacji testów, aby potwierdzić funkcjonowanie układu przedsionkowego w różnych okolicznościach, na przykład podczas prowokacji farmakologicznej lub interwencji chirurgicznych. Badania nad stwardnieniem rozsianym wywołanym stymulacją przedsionkową doprowadziły do teorii, że konflikt sensoryczny ...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Autorzy deklarują brak finansowych lub niefinansowych konfliktów interesów. Urządzenie FWR posiada patent w Chinach: ZL201120231912.1.
Ta praca była częściowo wspierana przez Hong Kong Research Grants Council, Early Career Scheme, Project #21201217 to C. L. Urządzenie FWR posiada patent w Chinach: ZL201120231912.1.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
|---|---|---|---|
| Urządzenie do ruchu pionowego windy | Niestandardowe | urządzenie do pionowego ruchu windy według żądanych specyfikacji | |
| Ethovision | Noldus Technologia | Oprogramowanie do śledzenia wideo | |
| Urządzenie do obracania diabelskiego młyna | Niestandardowe | urządzenie do obracania diabelskiego młyna na zamówienie według żądanych specyfikacji | |
| Rękawice lateksowe, poliwinylowe lub nitrylowe | AMMEX | Używaj niepudrowanych rękawiczek 8-milowe | |
| pudełko otwarte pole | Niestandardowe | przyciemnione pudełko z pleksi z kamerą na podczerwień | |
| Laboratoria | lub myszy | Dowolny mały gryzoń | |
| Mała klatka dla gryzoni | Tecniplast | 1284L | |
| Drewniana belka i stołki | Niestandardowe | Wykonane na zamówienie drewniane belki i stołki według wskazanych specyfikacji |
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request Permission