Test zawieszenia ogona
28 stycznia 2012
Test zawieszenia ogona jest zatwierdzany jako eksperymentalna procedura oceny skuteczności leków przeciwdepresyjnych u myszy. Myszy są zawieszane za ogony na sześć minut i oceniane są zachowania związane z ucieczką. Opisano procedury stosowane przy przeprowadzaniu badania zawieszenia ogona.
Test zawieszenia ogona jest powszechnym testem behawioralnym używanym do przewidywania skuteczności przeciwdepresyjnej różnych manipulacji eksperymentalnych. Ten film pokazuje procedury tego testu. Test zawieszenia ogona jest walidowany dla myszy i nie jest zalecany dla większych gryzoni.
W teście zawieszenia ogona myszy są zawieszone za ogony. Mysz pozostaje zawieszona przez sześć minut. W tym czasie zachowania podmiotu są rejestrowane.
Pod koniec sześciominutowego okresu testowego taśma jest usuwana z ogona badanego. Po zakończeniu badania nagrania wizualne są przesyłane do komputera lub monitora wideo. Na potrzeby analizy obserwator mierzy czas, jaki mysz spędza na zmaganiach podczas całej sześciominutowej sesji.
Związki o właściwościach przeciwdepresyjnych wydłużają czas, który spędzam na zmaganiu się. Znajduje to odzwierciedlenie w krótszych okresach bezruchu. Na przykład donieśliśmy, że lek stabilizujący nastrój lit, który jest klinicznie przydatny jako uzupełniający lek przeciwdepresyjny, skrócił czas bezruchu w teście zawieszenia ogona.
Cześć, nazywam się Sean i pracuję w laboratorium doktora Todda Goulda na Wydziale Psychiatrii w Szkole Medycznej Uniwersytetu Maryland w Baltimore. Cześć, jestem Chantel z tego samego laboratorium. W tym filmie pokażemy, jak przeprowadzić i ocenić test zawieszenia ogona.
Test zawieszenia ogona służy do oceny potencjalnej skuteczności leczenia przeciwdepresyjnego. Przejdźmy więc do laboratorium i pokażmy, jak przeprowadzić eksperyment. Chociaż nie jest to wymagane, używamy specjalnie zaprojektowanej skrzyni zawieszenia ogonowego.
Do tego testu. Nasza kabina zawieszenia ogona jest podzielona na cztery komory, z których każda jest zarezerwowana dla jednej myszy. Przegrody uniemożliwiają myszom wzajemną obserwację podczas testu.
Możliwe jest jednak użycie półki lub innej konstrukcji do zawieszenia myszy. Wymiary skrzynki testowej zawieszenia ogona są tak dobrane, aby myszy nie sięgały i nie trzymały się krawędzi. Przed rozpoczęciem eksperymentu wytnij wystarczającą ilość fragmentów taśmy i zaznacz segment, który będzie używany do przylegania do ogona.
W naszym laboratorium będziemy używać 17-centymetrowych fragmentów taśmy. Dwa centymetry od końca tego fragmentu taśmy należy oznaczyć i posłuży do przyklejenia się do ogona. Umieszczamy ogon pośrodku tej dwucentymetrowej części.
Ustaw skrzynkę testową zawieszenia ogona i kamerę wideo. Przed wprowadzeniem zwierząt pudełko należy dokładnie wyczyścić roztworem sterylizującym w celu zneutralizowania zapachów pozostałych po poprzednich obiektach. W naszym laboratorium używamy dwóch różnych skrzyń zawieszenia ogona, identycznych pod każdym względem z wyjątkiem koloru.
W przypadku myszy albinosów ciemnoszare pole zapewnia dobry kontrast dla nagrań wideo. W przypadku ciemniejszych odmian myszy odpowiednie jest białe pudełko. Uruchom maszynę z białym szumem.
Powinien maskować wszelkie przerywane dźwięki. Przynieś myszy do sali zabiegowej, aby się zaaklimatyzowały. Warunki w pomieszczeniu powinny być stałe i wolne od hałasów, zmian poziomu światła i innych możliwych zakłóceń.
Okres ten wynosi zazwyczaj co najmniej jedną godzinę. Po zakończeniu okresu aklimatyzacji można przeprowadzić test, aby zapobiec wspinaniu się niektórych szczepów myszy na ogony. Podczas testu zawieszenia ogona używamy plastikowych cylindrów, które umieszczamy na ogonach.
Podczas badania cylindry te spoczywają u podstawy ogona. W naszym laboratorium używamy plastikowych cylindrów o długości czterech centymetrów, średnicy jednego centymetra i wadze 1,5 grama. Jeśli używane są plastikowe cylindry, aby zapobiec wspinaniu się, należy je umieścić na ogonach przed nałożeniem taśmy.
Nakładamy taśmę na sam koniec ogona, pozostawiając od dwóch do trzech milimetrów ogona na zewnątrz taśmy. Przyklej taśmę do ogonów myszy w ich domowej klatce. Użyj zaznaczonego końca taśmy i upewnij się, że taśma przylega do ogona i z powrotem na siebie.
Po nałożeniu taśmy przymocuj każdą mysz do ścian klatki, aby zapobiec splątaniu taśmy przymocowanej do różnych zwierząt. Zakończ ten proces szybko. W przeciwnym razie myszy będą narażone na niepotrzebny stres.
Rejestrację należy rozpocząć przed zawieszeniem zwierząt. Zawiesić zwierzęta, umieszczając wolny koniec taśmy na drążku do zawieszania w kolejności, która jest równoważona między grupami poddawanymi działaniu substancji i w sposób, który nie zasłania widoku z kamery. Ponieważ myszy są zawieszane jedna po drugiej, każde zwierzę ma nieco inny czas rozpoczęcia testu.
Upewnij się, że zaczynasz oceniać każdą mysz dokładnie na początku okresu zawieszenia. Ważne jest, aby nie zasłaniać widoku z kamery. Ponieważ cała sesja zawieszenia ogona będzie punktowana jako zasłaniająca, widok z kamery może prowadzić do brakujących danych.
Upewnij się, że wszystkie końce taśmy są prostopadłe do drążka zawieszenia o tej samej długości luzu. Dla każdego tematu uruchom stoper. Test zawieszenia ogona trwa sześć minut.
Po upływie sześciominutowego okresu testowego usuń taśmę z końca każdego ogona i wróć myszy do ich klatki domowej. Na koniec testu informacje o temacie powinny zostać nagrane na wideo. Po powrocie myszy do pomieszczenia kolonijnego pudełko testowe należy dokładnie wyczyścić i przetrzeć roztworem sterylizacyjnym.
Teraz, gdy zakończyliśmy testy, omówimy punktację zachowań. Jedyną zmienną, która jest zwykle oceniana podczas oceniania testu zawieszenia ogona, jest czas, w którym zwierzęta są unieruchomione Aby uzyskać czas bezruchu, zmierzymy czas, w którym myszy są mobilne i odejmiemy go od sześciominutowego czasu testu. Będziemy zdobywać punkty przez całe sześć minut testu.
Najpierw zajmiemy się myszami, które nie są oceniane, aby umożliwić obserwatorowi skupienie się tylko na jednym zwierzęciu na każdy czas spędzony na myszy. Telefon komórkowy jest mierzony za pomocą stopera ekranowego sterowanego przez urządzenie do gier. Tutaj, jak widać, na ekranie znajdują się dwa oddzielne stopery, które są sterowane jednocześnie.
Pierwszy stoper odlicza od 360 sekund i wskazuje obserwatorowi czas trwania testu. Drugi stoper mierzy czas, w którym badani pozostają w ruchu. Jak można zauważyć, drugi stoper jest zakryty przez pierwszy stoper i tylko jego milisekundowe ułamki dziesiętne są widoczne dla obserwatora.
W ten sposób obserwator będzie mógł zobaczyć, czy stoper liczy, ale nie zobaczy całkowitego czasu mobilności, dopóki punktacja nie zostanie zakończona. Robimy to, aby zapobiec wpływowi stronniczości obserwatora na wyniki. Myszy, zwłaszcza na początku sesji, przejawiają zachowania związane z ucieczką.
Zachowania te obejmują próby dotarcia do ścian aparatu i drążka zawieszenia, silne drgania ciała i ruchy kończyn podobne do biegania. Ruchy te w oczywisty sposób składają się na mobilność. Jednak w miarę postępu testu ruchy stają się bardziej subtelne.
W naszym laboratorium nie liczymy małych ruchów, które są ograniczone do przednich nóg, ale bez żadnego ruchu tylnych nóg jako mobilność. Oprócz tego wahadła, takie jak huśtawki, które są spowodowane przyrostem pędu podczas poprzednich napadów mobilności, nie są uważane za mobilność. Zobaczmy teraz punktację rzeczywistej sesji testowej zawieszenia ogona.
Zazwyczaj podaje się czas unieruchomienia, a nie czas poruszania się. Czas bezruchu można obliczyć, odejmując całkowity czas mobilności od czasu testu 360 sekund. Punktacji. Test zawieszenia ogona wymaga treningu i praktyki.
Ważne jest, aby ustanowić wewnętrzny standard laboratoryjny i szkolić nowych obserwatorów, aż osiągną oni wysoki poziom wiarygodności. W tym artykule wyjaśniamy, jak przeprowadzić i ocenić test zawieszenia ogona. Powodzenia w przyszłych eksperymentach.
Wyświetl pełny transkrypt i uzyskaj dostęp do tysięcy filmów naukowych
Przegląd
Test zawieszenia za ogon jest zwalidowaną procedurą behawioralną stosowaną do oceny skuteczności przeciwdepresyjnej leków u myszy. Podczas tego testu myszy są zawieszone za ogony na sześć minut, a następnie rejestruje się ich zachowania związane z próbą ucieczki.
Kluczowe elementy badania
Dziedzina nauki
- Neurobiologia behawioralna
- Psychofarmakologia
- Modele zwierzęce depresji
Wstęp
- Test zawieszenia ogonem jest szeroko stosowany w badaniach do oceny działania przeciwdepresyjnego.
- Test ten został zwalidowany specjalnie do stosowania u myszy i nie nadaje się do użytku u większych gryzoni.
- Umożliwia on uzyskanie informacji na temat skuteczności różnych manipulacji eksperymentalnych.
- Obserwacje behawioralne podczas testu mogą wskazywać na poziom rozpaczy lub chęć ucieczki.
Cel badania
- Zaprezentowanie procedur testu zawieszenia za ogon.
- Walidacja testu jako wiarygodnej miary skuteczności przeciwdepresyjnej.
- Zapewnienie zestandaryzowanej metody oceny reakcji behawioralnych u myszy.
Zastosowane metody
- Myszy są zawieszane za ogony na okres sześciu minut.
- Podczas czasu zawieszenia rejestrowane i analizowane są reakcje behawioralne.
- Test ocenia zachowania związane z próbami ucieczki, które są wskaźnikiem nastroju oraz poziomu lęku.
- W celu zapewnienia spójności i wiarygodności wyników stosowane są znormalizowane procedury.
Główne wyniki
- Dane behawioralne zebrane podczas testu można korelować z efektami leczenia przeciwdepresyjnego.
- Test skutecznie różnicuje wpływ różnych leków na nastrój.
- Wyniki przyczyniają się do zrozumienia depresji oraz skuteczności leczenia w modelach zwierzęcych.
- Zestandaryzowane wyniki mogą pomóc w opracowywaniu nowych terapii przeciwdepresyjnych.
Wnioski
- Test zawieszenia za ogon jest cennym narzędziem do oceny skuteczności leków przeciwdepresyjnych u myszy.
- Stanowi on niezawodną metodę pozwalającą badaczom oceniać odpowiedzi behawioralne na stosowane terapie.
- Dalsze stosowanie tego testu może przyczynić się do lepszego zrozumienia depresji oraz jej leczenia farmakologicznego.
Najczęściej zadawane pytania
Znaczenie dla przemysłu
Test zawieszenia ogona dostarcza standaryzowanego odczytu behawioralnego do oceny aktywności przeciwdepresyjnej w modelach przedklinicznych, wspierając wczesną walidację celów molekularnych oraz redukcję ryzyka mechanistycznego w przypadku związków aktywnych w ośrodkowym układzie nerwowym. Poprzez kwantyfikację zachowań zorientowanych na ucieczkę jako wskaźnika beznadziei behawioralnej, badanie to umożliwia wysokoprzepustowy screening potencjalnych środków terapeutycznych z wiarygodnością prognostyczną w odniesieniu do wskazań dotyczących zaburzeń nastroju. Test ten dostarcza informacji niezbędnych do podejmowania decyzji o kontynuacji lub przerwaniu prac (go/no-go) w procesach odkrywania leków, łącząc modulację farmakologiczną z mierzalnymi wynikami behawioralnymi istotnymi dla skuteczności przeciwdepresyjnej.
Zastosowania strategiczne w badaniach i rozwoju biofarmaceutycznym
Wczesne etapy odkrywania i walidacja celu
- Wartość naukowa: Pozwala na weryfikację hipotez terapeutycznych dotyczących szlaków monoaminergicznych i glutaminergicznych zaangażowanych w regulację nastroju.
- Wartość operacyjna: Umożliwia funkcjonalną walidację celów poprzez zależne od dawki zmiany czasu unieruchomienia, co redukuje liczbę wyników fałszywie dodatnich w ocenie oddziaływania na cel.
- Wartość prognostyczna: Wspiera selekcję projektów w portfolio poprzez identyfikację związków o trwałych efektach w zakresie behawioralnej rozpaczy w obrębie wielu chemotypów.
Przesiew i opracowywanie testów
- Gotowość do analizy: Dostarcza ilościowe, oparte na czasie wskaźniki unieruchomienia, odpowiednie dla automatyzacji i formatów przesiewowych na płytkach.
- Powtarzalność: Standaryzowany czas utrzymywania w zawieszeniu oraz protokoły oceny minimalizują zmienność między obserwatorami, gdy spełnione zostaną wewnętrzne progi niezawodności.
- Skalowalność: Kompatybilność z wielokomorowymi pudełkami testowymi i systemami śledzenia wideo umożliwia równoległą ewaluację bibliotek związków.
Badania translacyjne i przedkliniczne
- Znaczenie dla chorób: Modeluje konstrukty behawioralnej rozpaczy z trafnością konstrukcyjną w odniesieniu do symptomatologii depresji u ludzi, co wspiera dopasowanie translacyjne biomarkerów.
- Ciągłość przedkliniczna: Stanowi pomost między walidacją celu a badaniami skuteczności w modelach przewlekłego stresu, zapewniając wczesną fazę przesiewu behawioralnego.
- Postęp z uwzględnieniem ryzyka: Umożliwia podejmowanie decyzji o kontynuacji lub przerwaniu badań (go/no-go) w oparciu o statystycznie istotne redukcje unieruchomienia w porównaniu z grupami kontrolnymi otrzymującymi nośnik, co zmniejsza ryzyko inwestycyjne w późniejszych etapach.
Integracja potoków i przepływów pracy
Test zawieszenia ogona wpisuje się w kontinuum procesu badawczego, od weryfikacji hipotezy dotyczącej celu terapeutycznego, poprzez identyfikację wiodących związków, aż po przedkliniczną ocenę skuteczności, szczególnie w przypadku wskazań związanych z depresją OUN, gdzie mierzalnym punktem końcowym jest behawioralna rozpacz.
- Biologia odkrywcza: Testowanie hipotez mechanistycznych poprzez pomiar reakcji behawioralnych na farmakologiczne lub genetyczne manipulacje w obwodach regulujących nastrój.
- Przesiewy: Dostarczanie wyników gotowych do analizy (czas unieruchomienia), co umożliwia porównanie grup traktowanych w badaniach zależności dawka-odpowiedź.
- Analityka: Generowanie ciągłych, mierzalnych danych (sekundy unieruchomienia), odpowiednich do porównań statystycznych i obliczania wielkości efektu.
- Badania translacyjne: Zgodność z wytycznymi FDA dotyczącymi modeli zwierzęcych w zaburzeniach psychiatrycznych poprzez ocenę głównych domen symptomatologii istotnych dla punktów końcowych badań klinicznych.
- Ponowne wykorzystanie w przedsiębiorstwie: Ustanowienie transferowalnej platformy behawioralnej, którą można zastosować w obszarach wskazań obejmujących motywację, nagrodę i przetwarzanie afektywne.
Wpływ operacyjny i przedsiębiorczy
- Wartość naukowa: Zwiększa pewność prognostyczną w walidacji celu poprzez powiązanie modulacji molekularnej z etologicznie istotnymi efektami behawioralnymi.
- Wartość operacyjna: Poprawia powtarzalność dzięki standaryzowanym protokołom szkoleniowym i punktom odniesienia dla wiarygodności oceniających.
- Wartość strategiczna: Poprawia efektywność kapitałową, umożliwiając wczesne wyeliminowanie związków pozbawionych skuteczności behawioralnej.
- Wpływ na portfolio: Wspiera priorytetyzację skorygowaną o ryzyko poprzez identyfikację związków o dawkowej i powtarzalnej odpowiedzi w testach rozpaczy behawioralnej.
Uwagi dotyczące wdrożenia
- Wymaga doświadczenia z zakresu neuronauki behawioralnej w obchodzeniu się z gryzoniami oraz interpretacji etogramów, aby zapewnić dokładną ocenę ruchomości w stosunku do unieruchomienia.
- Zależy od infrastruktury do nagrywania wideo oraz kontrolowanych warunków środowiskowych (światło, dźwięk, zapach) w celu zminimalizowania zmiennych zakłócających.
- Wymaga standaryzacji kryteriów oceny między zespołami oraz przeprowadzenia testów niezawodności między sędziami przed wdrożeniem w kampaniach przesiewowych.
- Uwzględnia kwestie adaptacji do zachowań specyficznych dla szczepów myszy (np. wspinanie się po ogonie u C57BL/6), co wymaga interwencji mechanicznych, takich jak cylindry na ogon.
- Ograniczona do myszy ze względu na rozmiar aparatury i ważność behawioralną; brak możliwości przeskalowania do szczurów lub gatunków niebędących gryzoniami bez znacznej zmiany konstrukcji.
