Name: Wykorzystanie modelu gryzoni anoreksji opartej na aktywności do badania neurobiologicznych podstaw jadłowstrętu psychicznego (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2015-10-22T14:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 46 s
Description: Poznaj model aktywnościowej anoreksji u myszy do badania neurobiologicznych podstaw jadłowstrętu psychicznego. Ta metoda pozwala identyfikować indywidualne różnice w neurochemii i neuroanatomii.

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

Ta praca była wspierana przez Program Grantowy Fundacji Klarmana w zakresie badań nad zaburzeniami odżywiania dla Kalifornii; National Institutes for Health Grants R21MH091445-01 do Kalifornii, R21MH105846 do Kalifornii, R01NS066019-01A1 do Kalifornii, R01NS047557-07A1 do Kalifornii, Grant Podstawowy NE EY13079 do Kalifornii, R25GM097634-01 do Kalifornii, UL1 TR000038 z National Center for the Advancement of Translational Science do TGC, NYU's Research Challenge Fund do Kalifornii; oraz stypendia Fulbrighta dla Y-W C.

Wszystkie procedury opisane w tym protokole są zgodne z Instytucjonalnym Komitetem ds. Opieki nad Zwierzętami i Użytkowania Uniwersytetu Nowojorskiego (Zapewnienie Dobrostanu Zwierząt #A3317-01). 
UWAGA: Ten protokół został zoptymalizowany dla dorastających samic myszy C57BL/6. Zwierzęta były trzymane w obiekcie, w którym utrzymuje się RT na poziomie 72° ± 2°, a wilgotność w pomieszczeniu na poziomie 50% ± 10%. Światła w pokojach włączały się codziennie od 7 rano do 19 wieczorem.
1. Przygotowanie klatek z kołami jezdnymi
<ol>
	<li>Komputer i koncentrator interfejsu USB należy ustawić w bezpiecznym miejscu pomieszczenia dla zwierząt, z dala od bieżącej wody i ruchu pieszego, ale wystarczająco blisko stojaka na klatki, aby znajdować się w zasięgu bezprzewodowym nadajników. Upewnij się, że zarówno komputer, jak i koncentrator interfejsu USB są zasilane z gniazdka ściennego, a koncentrator interfejsu USB łączy się z komputerem za pomocą USB. Użyj urządzenia do zasilania awaryjnego, aby zasilić zarówno komputer, jak i koncentrator USB.</li>
	<li>Podłącz komputer do koncentratora interfejsu USB za pomocą USB dołączonego do kierownicy do biegania. </li>
	<li>Uruchom komputer i uruchom oprogramowanie koła jezdnego, klikając dwukrotnie ikonę.</li>
	<li>Zainstaluj trzy baterie AAA w podstawie każdego z kół jezdnych i upewnij się, że oprogramowanie menedżera kół rozpoznało nadajnik. Wymień każde koło w oknie programu pod nagłówkiem "Czujniki koła".</li>
	<li>Skonfiguruj akwizycję danych zgodnie z określonymi specyfikacjami eksperymentu.</li>
	<li>Przygotuj klatkę dla każdej myszy z posłaniem, gniazdami, swobodnym dostępem do wody i kołem do biegania. Zazwyczaj do badań neuroanatomicznych używa się 8 myszy na eksperyment. Do badań behawioralnych może być potrzebnych więcej myszy, aby zapewnić odpowiednią moc statystyczną.</li>
	<li>Upewnij się, że koło jezdne może się swobodnie poruszać bez dotykania ścian klatki, kosza na żywność lub górnej części klatki. Zakręć każdym kołem kilka razy i upewnij się, że oprogramowanie aktualizuje liczbę kół dla każdego koła.</li>
</ol>
2. Faza aklimatyzacji
<ol>
	<li>Umieść każdą mysz (samica myszy C57BL/6; wiek P36) indywidualnie w klatce z kółkiem do biegania.</li>
	<li>Dodaj wstępnie zważoną ilość suchej karmy (około 100 g) do zbiornika na żywność i umieść wstępnie zważony pełny pojemnik (około 50 g) mokrej karmy w klatce.</li>
	<li>W oknie programu rozpocznij pobieranie i przechowywanie danych o aktywności koła, wybierając opcję "Rozpocznij akwizycję" w menu Plik. Wybierz katalog, w którym zostaną zapisane dane. Oprogramowanie będzie rejestrować obroty koła w sposób ciągły, dopóki eksperyment nie zostanie zatrzymany ręcznie.</li>
	<li>Waż zwierzę, mokrą karmę i suchą karmę codziennie o godzinie wyłączenia światła w pomieszczeniu. Uzupełnij suchą karmę, jeśli waga spadnie poniżej 50 g, i wymień pojemnik na mokrą karmę, jeśli żywność wyschnie lub zabrudzi się pościelą. Również w tym czasie należy ręcznie rejestrować liczbę kół każdego dnia, na wypadek utraty danych cyfrowych.</li>
</ol>
3. Początkowe ograniczenie żywności
<ol>
	<li>Usuń całą mokrą i suchą karmę z klatki w południe (lub 7 godzin przed planowanym wyłączeniem świateł w pomieszczeniu) pierwszego dnia ograniczenia żywności.</li>
	<li>Tego samego dnia, na początku ciemnego cyklu, zapisz wagę zwierzęcia i liczbę kół. Umieść wstępnie zważoną ilość suchej karmy (około 50 g) w zbiorniku na żywność, a wstępnie zważoną ilość mokrej karmy (około 5 g) w klatce w łódce wagowej.</li>
	<li>Przygotuj świeżą klatkę z ściółką i gniazdami dla każdego zwierzęcia.</li>
	<li>Po 2 godzinach przenieś koło jezdne do przygotowanej świeżej klatki. Ta zmiana klatki zapewnia, że zwierzę pozostanie z ograniczeniem pożywienia do następnego karmienia, na wypadek, gdyby niektóre okruchy pokarmu spadły lub zostały zgromadzone w ściółce. Aby zmniejszyć stres związany ze zmianą klatki, dodaj dwie garście (około 500 ml) zabrudzonej ściółki ze starej klatki i przenieś zwierzę do nowej klatki.</li>
	<li>Zapisz wagę pozostałej mokrej i suchej karmy, aby określić ilość zjedzonego pokarmu. Zapisz liczbę kół na koniec okresu dostępu do żywności.</li>
</ol>
4. Monitorowanie zdrowia zwierząt podczas restrykcji żywieniowych
<ol>
	<li>Każdego dnia, na początku ciemnego cyklu, zapisuj wagę zwierzęcia i liczbę kół. Umieść wstępnie zważoną ilość suchej i mokrej karmy w klatce.</li>
	<li>Jeśli masa ciała zwierzęcia spadnie poniżej 75% jego początkowej masy ciała przed ograniczeniem pokarmu, należy usunąć je z eksperymentu. 
	UWAGA: Inne oznaki nadmiernego głodu to zgarbiona postawa i niemożność poruszania się po klatce. Zwierzę może być zimne w dotyku i nie jeść w ciągu 2 godzin dostępu do jedzenia.</li>
	<li>Przygotuj świeżą klatkę z ściółką i gniazdami dla każdego zwierzęcia.</li>
	<li>Po 2 godzinach przenieś koło jezdne do przygotowanej świeżej klatki. Dodaj dwie garście (około 500 ml) zabrudzonej ściółki ze starej klatki i przenieś zwierzę do nowej klatki.</li>
	<li>Zapisz wagę pozostałej mokrej i suchej karmy, aby określić ilość zjedzonego pokarmu. Zapisz liczbę kół na koniec okresu dostępu do żywności.</li>
</ol>
5. Zakończenie eksperymentu
<ol>
	<li>Po trzech dniach ograniczania jedzenia zakończ eksperyment ABA. Poddaj zwierzę eutanazji w celu pobrania tkanki mózgowej lub pozwól zwierzętom wyzdrowieć przed poddaniem się dodatkowym testom behawioralnym.</li>
	<li>Kliknij opcję "Zakończ pozyskiwanie" w menu Plik w oknie programu.</li>
	<li>Zdejmij koła jezdne z klatek i wyjmij baterie z podstawy osi.</li>
	<li>W przypadku umożliwienia zwierzętom powrotu do zdrowia, należy zwrócić wstępnie zważoną ilość suchej karmy do zasobnika na żywność i umożliwić zwierzętom dostęp do pokarmu ad libitum podczas rekonwalescencji.</li>
</ol>
6. Analiza danych
<ol>
	<li>Zapisz wszystkie dane koła dla eksperymentu w pliku .wls w katalogu wybranym na początku eksperymentu.</li>
	<li>Eksportuj dane do arkusza kalkulacyjnego, wybierając opcję "Eksportuj" w menu Plik. Wybierz żądane pliki .wls w opcji "Źródłowy plik danych". Wybierz datę i godzinę rozpoczęcia i zakończenia, a następnie wybierz każdy czujnik koła do wyeksportowania z listy Czujniki koła.</li>
</ol>

<ol><li>Arcelus, J., Mitchell, A. J., Wales, J., Nielsen, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mortality+rates+in+patients+with+anorexia+nervosa+and+other+eating+disorders.+A+meta-analysis+of+36+studies%5BTitle%5D)+AND+%22Archives+of+general+psychiatry%22%5BJournal%5D)">Mortality rates in patients with anorexia nervosa and other eating disorders. A meta-analysis of 36 studies.</a> Archives of general psychiatry. 68, 724-731 (2011).</li>
<li>Hall, J. F., Hanford, P. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Activity+as+a+function+of+a+restricted+feeding+schedule%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+comparative+and+physiological+psychology%22%5BJournal%5D)">Activity as a function of a restricted feeding schedule.</a> Journal of comparative and physiological psychology. 47, 362-363 (1954).</li>
<li>Routtenberg, A., Kuznesof, A. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Self-starvation+of+rats+living+in+activity+wheels+on+a+restricted+feeding+schedule%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+comparative+and+physiological+psychology%22%5BJournal%5D)">Self-starvation of rats living in activity wheels on a restricted feeding schedule.</a> Journal of comparative and physiological psychology. 64, 414-421 (1967).</li>
<li>Aoki, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Adolescent+female+rats+exhibiting+activity-based+anorexia+express+elevated+levels+of+GABA%28A%29+receptor+alpha4+and+delta+subunits+at+the+plasma+membrane+of+hippocampal+CA1+spines%5BTitle%5D)+AND+%22Synapse%22%5BJournal%5D)">Adolescent female rats exhibiting activity-based anorexia express elevated levels of GABA(A) receptor alpha4 and delta subunits at the plasma membrane of hippocampal CA1 spines.</a> Synapse. 66, 391-407 (2012).</li>
<li>Adan, R. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neurobiology+driving+hyperactivity+in+activity-based+anorexia%5BTitle%5D)+AND+%22Current+topics+in+behavioral+neurosciences%22%5BJournal%5D)">Neurobiology driving hyperactivity in activity-based anorexia.</a> Current topics in behavioral neurosciences. 6, 229-250 (2011).</li>
<li>Gutierrez, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+rat+in+the+labyrinth+of+anorexia+nervosa%3A+contributions+of+the+activity-based+anorexia+rodent+model+to+the+understanding+of+anorexia+nervosa%5BTitle%5D)+AND+%22The+International+journal+of+eating+disorders%22%5BJournal%5D)">A rat in the labyrinth of anorexia nervosa: contributions of the activity-based anorexia rodent model to the understanding of anorexia nervosa.</a> The International journal of eating disorders. 46, 289-301 (2013).</li>
<li>Hillebrand, J. J., de Rijke, C. E., Brakkee, J. H., Kas, M. J., Adan, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Voluntary+access+to+a+warm+plate+reduces+hyperactivity+in+activity-based+anorexia%5BTitle%5D)+AND+%22Physiology+and+behavior%22%5BJournal%5D)">Voluntary access to a warm plate reduces hyperactivity in activity-based anorexia.</a> Physiology and behavior. 85, 151-157 (2005).</li>
<li>Hebebrand, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hyperactivity+in+patients+with+anorexia+nervosa+and+in+semistarved+rats%3A+evidence+for+a+pivotal+role+of+hypoleptinemia%5BTitle%5D)+AND+%22Physiology+and+behavior%22%5BJournal%5D)">Hyperactivity in patients with anorexia nervosa and in semistarved rats: evidence for a pivotal role of hypoleptinemia.</a> Physiology and behavior. 79, 25-37 (2003).</li>
<li>Gelegen, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Difference+in+susceptibility+to+activity-based+anorexia+in+two+inbred+strains+of+mice%5BTitle%5D)+AND+%22European+neuropsychopharmacology+%3A+the+journal+of+the+European+College+of+Neuropsychopharmacology%22%5BJournal%5D)">Difference in susceptibility to activity-based anorexia in two inbred strains of mice.</a> European neuropsychopharmacology : the journal of the European College of Neuropsychopharmacology. 17, 199-205 (2007).</li>
<li>Wable, G. S., Min, J. Y., Chen, Y. W., Aoki, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Anxiety+is+correlated+with+running+in+adolescent+female+mice+undergoing+activity-based+anorexia%5BTitle%5D)+AND+%22Behavioral+neuroscience%22%5BJournal%5D)">Anxiety is correlated with running in adolescent female mice undergoing activity-based anorexia.</a> Behavioral neuroscience. , (2014).</li>
<li>Carrera, O., Gutierrez, E., Boakes, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Early+handling+reduces+vulnerability+of+rats+to+activity-based+anorexia%5BTitle%5D)+AND+%22Developmental+psychobiology%22%5BJournal%5D)">Early handling reduces vulnerability of rats to activity-based anorexia.</a> Developmental psychobiology. 48, 520-527 (2006).</li>
<li>Armstrong-Esther, C. A., Lacey, J. H., Crisp, A. H., Bryant, T. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+investigation+of+the+immune+response+of+patients+suffering+from+anorexia+nervosa%5BTitle%5D)+AND+%22Postgraduate+medical+journal%22%5BJournal%5D)">An investigation of the immune response of patients suffering from anorexia nervosa.</a> Postgraduate medical journal. 54, 395-399 (1978).</li>
<li>Klenotich, S. J., Dulawa, S. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+activity-based+anorexia+mouse+model%5BTitle%5D)+AND+%22Methods+in+molecular+biology%22%5BJournal%5D)">The activity-based anorexia mouse model.</a> Methods in molecular biology. 829, 377-393 (2012).</li>
<li>Casper, R. C., Sullivan, E. L., Tecott, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Relevance+of+animal+models+to+human+eating+disorders+and+obesity%5BTitle%5D)+AND+%22Psychopharmacology%22%5BJournal%5D)">Relevance of animal models to human eating disorders and obesity.</a> Psychopharmacology. 199, 313-329 (2008).</li>
<li>Carrera, O., Fraga, A., Pellon, R., Gutierrez, E., et al. Rodent model of activity-based anorexia. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aCarrera%2C+O+%22Current+protocols+in+neuroscience%22">Current protocols in neuroscience</a>. Crawley, J. acqueline N., et al. 67, 41-49 (2014).</li>
<li>Chowdhury, T. G., Wable, G. S., Sabaliauskas, N. A., Aoki, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Adolescent+female+C57BL%2F6+mice+with+vulnerability+to+activity-based+anorexia+exhibit+weak+inhibitory+input+onto+hippocampal+CA1+pyramidal+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroscience%22%5BJournal%5D)">Adolescent female C57BL/6 mice with vulnerability to activity-based anorexia exhibit weak inhibitory input onto hippocampal CA1 pyramidal cells.</a> Neuroscience. 241, 250-267 (2013).</li>
<li>Wable, G. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Excitatory+synapses+on+dendritic+shafts+of+the+caudal+basal+amygdala+exhibit+elevated+levels+of+GABAA+receptor+alpha4+subunits+following+the+induction+of+activity-based+anorexia%5BTitle%5D)+AND+%22Synapse%22%5BJournal%5D)">Excitatory synapses on dendritic shafts of the caudal basal amygdala exhibit elevated levels of GABAA receptor alpha4 subunits following the induction of activity-based anorexia.</a> Synapse. 68, 1-15 (2014).</li>
<li>Chowdhury, T. G., Barbarich-Marsteller, N. C., Chan, T. E., Aoki, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Activity-based+anorexia+has+differential+effects+on+apical+dendritic+branching+in+dorsal+and+ventral+hippocampal+CA1%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+structure+and+function%22%5BJournal%5D)">Activity-based anorexia has differential effects on apical dendritic branching in dorsal and ventral hippocampal CA1.</a> Brain structure and function. , (2013).</li>
<li>Chowdhury, T. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Activity-based+anorexia+during+adolescence+disrupts+normal+development+of+the+CA1+pyramidal+cells+in+the+ventral+hippocampus+of+female+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Hippocampus%22%5BJournal%5D)">Activity-based anorexia during adolescence disrupts normal development of the CA1 pyramidal cells in the ventral hippocampus of female rats.</a> Hippocampus. , (2014).</li>
<li>Klenotich, S. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Olanzapine%2C+but+not+fluoxetine%2C+treatment+increases+survival+in+activity-based+anorexia+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Neuropsychopharmacology+%3A+official+publication+of+the+American+College+of+Neuropsychopharmacology%22%5BJournal%5D)">Olanzapine, but not fluoxetine, treatment increases survival in activity-based anorexia in mice.</a> Neuropsychopharmacology : official publication of the American College of Neuropsychopharmacology. 37, 1620-1631 (2012).</li>
<li>Altemus, M., Glowa, J. R., Galliven, E., Leong, Y. M., Murphy, D. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+serotonergic+agents+on+food-restriction-induced+hyperactivity%5BTitle%5D)+AND+%22Pharmacology%2C+biochemistry%2C+and+behavior%22%5BJournal%5D)">Effects of serotonergic agents on food-restriction-induced hyperactivity.</a> Pharmacology, biochemistry, and behavior. 53, 123-131 (1996).</li>
<li>Atchley, D. P., Eckel, L. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Treatment+with+8-OH-DPAT+attenuates+the+weight+loss+associated+with+activity-based+anorexia+in+female+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Pharmacology%2C+biochemistry%2C+and+behavior%22%5BJournal%5D)">Treatment with 8-OH-DPAT attenuates the weight loss associated with activity-based anorexia in female rats.</a> Pharmacology, biochemistry, and behavior. 83, 547-553 (2006).</li>
<li>Verhagen, L. A., Luijendijk, M. C., Hillebrand, J. J., Adan, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dopamine+antagonism+inhibits+anorectic+behavior+in+an+animal+model+for+anorexia+nervosa%5BTitle%5D)+AND+%22European+neuropsychopharmacology+%3A+the+journal+of+the+European+College+of+Neuropsychopharmacology%22%5BJournal%5D)">Dopamine antagonism inhibits anorectic behavior in an animal model for anorexia nervosa.</a> European neuropsychopharmacology : the journal of the European College of Neuropsychopharmacology. 19, 153-160 (2009).</li>
<li>Verty, A. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+cannabinoid+receptor+agonist+THC+attenuates+weight+loss+in+a+rodent+model+of+activity-based+anorexia%5BTitle%5D)+AND+%22Neuropsychopharmacology+%3A+official+publication+of+the+American+College+of+Neuropsychopharmacology%22%5BJournal%5D)">The cannabinoid receptor agonist THC attenuates weight loss in a rodent model of activity-based anorexia.</a> Neuropsychopharmacology : official publication of the American College of Neuropsychopharmacology. 36, 1349-1358 (2011).</li>
<li>Aoki, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((alpha4betadelta-GABAARs+in+the+hippocampal+CA1+as+a+biomarker+for+resilience+to+activity-based+anorexia%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroscience%22%5BJournal%5D)">alpha4betadelta-GABAARs in the hippocampal CA1 as a biomarker for resilience to activity-based anorexia.</a> Neuroscience. 265, 108-123 (2014).</li>
<li>Stranahan, A. M., Khalil, D., Gould, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Social+isolation+delays+the+positive+effects+of+running+on+adult+neurogenesis%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Social isolation delays the positive effects of running on adult neurogenesis.</a> Nature. 9, 526-533 (2006).</li>
<li>Wu, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rethinking+food+anticipatory+activity+in+the+activity-based+anorexia+rat+model%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+reports%22%5BJournal%5D)">Rethinking food anticipatory activity in the activity-based anorexia rat model.</a> Scientific reports. 4, 3929(2014).</li>
<li>Gutierrez, E., Vazquez, R., Boakes, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Activity-based+anorexia%3A+ambient+temperature+has+been+a+neglected+factor%5BTitle%5D)+AND+%22Psychonomic+bulletin+and+review%22%5BJournal%5D)">Activity-based anorexia: ambient temperature has been a neglected factor.</a> Psychonomic bulletin and review. 9, 239-249 (2002).</li>
</ol>

Finansowanie tej publikacji zostało zapewnione przez firmę Med Associates, Inc., która produkuje sprzęt używany w tym artykule.

Kluczowymi aspektami modelu ABA są: (1) swobodny dostęp do dobrowolnych ćwiczeń na kółku do biegania oraz (2) ograniczenie dostępu do żywności przy ograniczonym okresie czasu. Dostęp do koła do biegania pozwala zwierzęciu wybrać sposób korzystania z koła i daje wskazówkę co do wpływu ograniczenia pożywienia na motywację zwierzęcia do ćwiczeń. I odwrotnie, ograniczony czasowo dostęp do żywności (a nie ograniczenie kalorii) pozwala eksperymentatorowi zmierzyć dobrowolne ograniczenie pożywienia poprzez monitorowanie zakresu, w jakim zwierzęta decydują się biegać w ograniczonych godzinach dostępu do żywności. W ten sposób ABA jest doskonałym modelem głodu własnego, który występuje w AN.
Aby zminimalizować szum w danych dotyczących zachowania myszy, ważne jest, aby zminimalizować ilość nieprzewidywalnego stresu, którego doświadczają zwierzęta. Na przykład obchodzenie się ze zwierzętami powinno być ograniczone do minimum, a zwierzęta powinny być niepokojone tylko podczas ważenia, raz dziennie. Eksperymentator zajmujący się zwierzętami powinien być przeszkolony i czuć się komfortowo w obchodzeniu się ze zwierzętami. Jeśli to możliwe, jedna osoba powinna zajmować się zwierzętami przez cały czas trwania eksperymentu, aby uniknąć dodatkowego stresu. Należy unikać zapachów i perfum. Czas ważenia i dostarczania żywności powinien być tak regularny, jak to tylko możliwe, aby zminimalizować wszelkie nieprzewidywalności. Jako środek ostrożności przed utratą danych, najlepiej jest zasilać komputer za pomocą zapasowego zasilacza w przypadku przerwy w dostawie prądu; Nawet krótka przerwa w zasilaniu spowoduje ponowne uruchomienie komputera i zatrzymanie pobierania danych. Dodatkowo ważne jest, aby codziennie monitorować żywotność baterii nadajników koła. Jeśli poziom naładowania baterii stanie się słaby, nadajnik może sporadycznie nie wysyłać danych do huba, nie doceniając w ten sposób aktywności zwierzęcia.
Opisany tutaj protokół myszy został zmodyfikowany w stosunku do standardowego protokołu, który był używany dla szczurów4. Dorastające samice myszy są znacznie bardziej podatne na nadmierną utratę wagi i śmierć z powodu głodu. W związku z tym wprowadzono następujące zmiany w celu poprawy przeżycia do co najmniej trzech dni ABA. Po pierwsze, pierwszy dzień restrykcji żywieniowych został skrócony poprzez usunięcie jedzenia w południe, a nie o 20 poprzedniego dnia. Co więcej, czas dostępu do żywności został wydłużony z 1 godziny do 2 godzin, a także dodano dostępność mokrej karmy, aby zminimalizować skutki odwodnienia. Odkryliśmy, że podawanie myszom mokrej karmy znacznie poprawiło ich stan przez trzy dni ograniczenia jedzenia. Bez mokrej karmy masa ciała spadała znacznie szybciej, a zwierzęta musiały być usuwane ze środowiska o ograniczonym dostępie do pokarmu. Zmiany te były wystarczające, aby umożliwić myszom przetrwanie trzech pełnych dni ograniczenia pożywienia i łatwy powrót do zdrowia po ABA.
Ten protokół dla ABA ma kilka ważnych ograniczeń, które należy wziąć pod uwagę. Po pierwsze, konieczne jest trzymanie myszy pojedynczo w klatkach z kółkiem do biegania, aby niezależnie monitorować aktywność koła każdej myszy. Powoduje to izolację społeczną zwierząt, znany stresor, który może wpływać na zachowanie zwierząt podczas ABA, a także na niektórez badanych obwodów neuronalnych. Jak dotąd nie ma dostępnego sprzętu, który byłby w stanie monitorować indywidualną aktywność myszy trzymanych w jednym kontuarach, ale wydaje się, że jest to problem możliwy do rozwiązania za pomocą technologii RFID i znaczników śledzących przywiązanych do każdego zwierzęcia. Inną potencjalnie nieuniknioną konsekwencją wspólnego trzymania zwierząt podczas ograniczeń żywieniowych jest ryzyko, że zwierzęta mogą stać się agresywne w stosunku do swoich współlokatorów. Zmiana klatki zwierząt po każdej sesji karmienia to kolejny stresor, który musieliśmy wprowadzić ze względu na to, że jedno zwierzę gromadziło pokarm pod ściółką. Naszym celem jest zminimalizowanie stresu związanego z nową klatką poprzez wprowadzenie znacznej ilości zabrudzonej ściółki z poprzedniej klatki do świeżej klatki.
Inne grupy korzystające z modelu ABA wybrały różne parametry dla swojego harmonogramu karmienia. Wybór czasu karmienia w ciemnej fazie cyklu światło-ciemność nie jest standardowy. Zdecydowaliśmy się karmić zwierzęta w czasie, gdy wyłączają się światła, aby zapewnić zwierzętom bardziej naturalny czas na jedzenie, ponieważ nocna mysz jest zwykle bardziej czujna i aktywna w tym czasie. Niektóre grupy karmią zwierzęta w okresie światła w ciągu dnia13,27. Może to być ze względu na wygodę eksperymentatora i ważne jest, aby pamiętać, że okres przyjmowania pokarmu w fazie światła powinien zostać wydłużony, aby poprawić przeżycie. Sugerowano również, że blokowanie dostępu do koła biegowego podczas karmienia może poprawić przeżywalność, ale uważamy, że usuwa to bardzo interesujący aspekt zachowania, jakim jest decyzja podejmowana przez niektóre zwierzęta, aby biegać, a nie jeść, jeszcze bardziej pogarszając aspekt samogłodu w modelu ABA, ale uchwycając cechę charakterystyczną ludzkiego zachowania związanego z AN.
Należy zauważyć, że protokół ten został zoptymalizowany specjalnie dla dorastających samic myszy C57BL/6. Jeśli ma być użyty inny szczep myszy, płeć lub grupa wiekowa, niektóre parametry protokołu mogą wymagać modyfikacji. Wykazano również, że RT wpływa na nasilenie ABA u gryzoni28. Chociaż nie próbowaliśmy zmieniać RT w naszych badaniach, zwiększenie RT prawdopodobnie poprawi wskaźniki przeżycia wśród zwierząt ABA.
Zaletą korzystania ze zwierzęcego modelu choroby ludzkiej, takiego jak AN, jest to, że możliwe jest badanie anatomii i fizjologii mózgu oraz zmian wywołanych dostępem do dobrowolnych ćwiczeń i ograniczaniem jedzenia w kontrolowanych warunkach. Wykorzystanie myszy w modelu ABA pozwala na zastosowanie potężnych podejść genetycznych wykorzystujących zwierzęta transgeniczne i infekcje wirusowe do manipulacji genami. Przyszłe badania mają na celu zbadanie wpływu poszczególnych genów na odporność lub podatność na nadpobudliwość i głód wywołany ograniczeniami pokarmowymi.

Jadłowstręt psychiczny (AN) to choroba psychiczna charakteryzująca się nadmiernym ograniczeniem spożycia pokarmu, nadmiernym wysiłkiem fizycznym i irracjonalnymi obawami przed przybraniem na wadze. Jedna z najbardziej śmiertelnych chorób psychicznych1, AN nie doczekała się do tej pory akceptowanego leczenia farmakologicznego, a mechanizmy neurobiologiczne i skutki choroby są słabo poznane. Badamy zwierzęcy model azotanu amonu, aby zbadać zmiany neurobiologiczne i neurochemiczne związane z charakterystycznymi objawami choroby.
Anoreksja oparta na aktywności (ABA) jest zjawiskiem biobehawioralnym opisanym u gryzoni, które modeluje niektóre cechy AN2,3. Kiedy gryzonie mające swobodny dostęp do dobrowolnych ćwiczeń na kole do biegania doświadczają ograniczeń żywieniowych, wiele, ale nie wszystkie, staje się nadpobudliwych – biega więcej niż biegały przed nadejściem ograniczenia żywieniowego3,4. Istnieje wiele sugerowanych wyjaśnień nadmiernego wysiłku fizycznego wykazywanego przez zwierzęta z ABA i pacjentów z AN: że jest to forma zachowaniażerowego5, mechanizm radzenia sobie ze stresem związanym z ograniczeniemjedzenia6, próba podniesienia temperatury ciała podczas spadku metabolizmu wywołanego głodem7 lub wynik hipleptynemii8. Ten model gryzoni odtwarza objawy AN utraty masy ciała, nadpobudliwości, dobrowolnego ograniczania jedzenia poprzez wybór biegania podczas ograniczonego dostępu do żywności, korelacji z cechami lękowymi9,10 i podatności dotkniętej wczesnymi doświadczeniami życiowymi11. Chociaż model ABA gryzoni jest uważany za model stresu, może nie odzwierciedlać dokładnie AN u ludzi, którzy wykazują zwiększoną funkcję immunologiczną12. Zarówno wśród gryzoni, jak i ludzi, niektóre osobniki wykazują większą wrażliwość niż inne. Podczas gdy badania epidemiologiczne dążą do wyjaśnienia czynników ryzyka AN, stosunkowo niewiele badań próbowało zrozumieć neurobiologiczne podstawy indywidualnych różnic w podatności na indukcję ABA u gryzoni.
Ważne jest, aby zauważyć, że paradygmat ABA jest szeroko stosowany, a jego użycie jako zwierzęcego modelu AN zostało dokładnie sprawdzone6,13-15. Wkładem obecnej pracy jest nakreślenie konkretnych metod stosowanych do indukcji ABA u dorastających samic myszy oraz nakreślenie modyfikacji, które były konieczne do wprowadzenia do istniejących modeli gryzoni w celu poprawy przeżywalności u młodych myszy. Dodatkowo omawiamy różne techniki, które można połączyć z paradygmatem zachowania ABA w celu zbadania innych aspektów modelu zwierzęcego.
Mysi model ABA pozwala na ścisłą eksplorację neurobiologii choroby AN. Można to oddzielić od wpływów społeczno-kulturowych, które niewątpliwie przyczyniają się do podatności danej osoby na zagrożenia. Model ABA może być również wykorzystany do zbadania wpływu nawracającego ograniczenia jedzenia lub innych form stresu w połączeniu z dostępem do kół, aby uchwycić niektóre aspekty nawrotu AN16. Funkcję hamującego układu neuroprzekaźników w ośrodkach lękowych w mózgu badano przy użyciu technik mikroskopu elektronowego4,16,17. Arboryzacja dendrytyczna została zbadana przy użyciu wspomaganego Neurolucida śledzenia i analizy komórek piramidowych w polu CA1 hipokampa18,19 i ciała migdałowatego17.  Wpływ ograniczenia jedzenia i dostępu do kół na lęk został zbadany za pomocą testów behawioralnych, takich jak podwyższony plus labirynt10. Genetyczne podstawy podatności badano przy użyciu różnych szczepów wsobnych myszy9. Manipulacje farmakologiczne można przetestować na modelu zwierzęcym przed badaniami na ludziach20-24. Genetycznie modyfikowane zwierzęta i przejściowe knockdown genów mogą być wykorzystane do zbadania, w jaki sposób manipulacja określonymi szlakami molekularnymi może wpływać na zachowanie w paradygmacie ABA. Wpływ stresu we wczesnym okresie życia na zróżnicowaną podatność na ABA byłby kolejnym tematem, który można rozwiązać za pomocą tego podejścia.

<table><tbody><tr><td>Bezprzewodowe kółko do biegania do myszy</td><td>Med Associates</td><td>ENV-044</td><td></td></tr><tr><td>USB Interface Hub&nbsp;</td><td>Med Associates</td><td>DIG-804</td><td></td></tr><tr><td>Oprogramowanie Wheel Manager</td><td>Med Associates</td><td>SOF-860</td><td></td></tr><tr><td>Wheel Manager Analiza danych</td><td>Med Associates</td><td>SOF-861</td><td></td></tr><tr><td>Diet Gel 76A</td><td>Clear H2O</td><td>72-07-5022</td><td></td></tr><tr><td>Dieta myszy 5001</td><td>PMI</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

wykorzystanie modelu gryzoni anoreksji opartej na aktywności do badania neurobiologicznych podstaw jadłowstrętu psychicznego

Using the Activity-based Anorexia Rodent Model to Study the Neurobiological Basis of Anorexia Nervosa

Jadłowstręt psychiczny (AN) jest chorobą psychiczną charakteryzującą się nadmiernie ograniczonym spożyciem kalorii i nienormalnie wysokim poziomem aktywności fizycznej. Choroba trudna do leczenia, ze względu na brak zrozumienia leżącej u jej podstaw neurobiologii, AN ma najwyższy wskaźnik śmiertelności wśród chorób psychicznych. Aby zaspokoić tę potrzebę, neuronaukowcy wykorzystują model zwierzęcy do zbadania, w jaki sposób obwody neuronalne mogą przyczyniać się do podatności na AN i mogą być dotknięte AN. Anoreksja oparta na aktywności (ABA) to zjawisko biobehawioralne opisane u gryzoni, które modeluje kluczowe objawy jadłowstrętu psychicznego. Kiedy gryzonie mające swobodny dostęp do dobrowolnych ćwiczeń na kole do biegania doświadczają ograniczeń żywieniowych, stają się nadpobudliwe – biegają więcej niż zwierzęta z wolnym dostępem do pożywienia. Tutaj opisujemy procedury, za pomocą których ABA jest indukowane u dorastających samic myszy C57BL / 6. W 36. dniu po urodzeniu (P36) zwierzę jest trzymane w domu z dostępem do dobrowolnych ćwiczeń na kole do biegania. Po 4 dniach od aklimatyzacji do koła biegowego, na P40, cały pokarm jest usuwany z klatki. Przez kolejne 3 dni karma jest zwracana do klatki (umożliwiając zwierzętom swobodny dostęp do pokarmu) przez 2 godziny dziennie. Po czwartym dniu restrykcji żywieniowych przywracany jest swobodny dostęp do pokarmu, a koło jezdne jest wyjmowane z klatki, aby umożliwić zwierzętom powrót do zdrowia. Ciągła, wielodniowa analiza aktywności kół do biegania pokazuje, że myszy stają się nadpobudliwe w ciągu 24 godzin po rozpoczęciu ograniczeń żywieniowych. Myszy biegają nawet w ograniczonym czasie, w którym mają dostęp do pożywienia. Dodatkowo, okołodobowy wzorzec biegania w kółko zostaje zakłócony przez doświadczenie ograniczenia jedzenia. Byliśmy w stanie skorelować zmiany neurobiologiczne z różnymi aspektami zachowania zwierząt podczas biegania w kółko, aby powiązać poszczególne regiony mózgu i zmiany neurochemiczne z odpornością i podatnością na nadpobudliwość wywołaną restrykcją pokarmową.

Aby zbadać wpływ ABA w populacji zbliżonej do ludzkiej jadłowstrętu (anorexia nervosa), eksperymenty te przeprowadzono na młodych myszach żeńskich. W związku z tym aklimatyzacja do kołowrotka rozpoczyna się wkrótce po wystąpieniu okresu dojrzewania u myszy, w dniu P36. Faza aklimatyzacji trwa od P36 do P40, a ograniczenie podaży pokarmu odbywa się w dniach P40-P43.
Myszy w wieku młodzieńczym nadal rosną, a ich masa ciała systematycznie zwiększa się w miarę zbliżania się do pełnej dojrzałości. Podczas aklimatyzacji do kołowrotka myszy zazwyczaj tracą niewielką ilość masy ciała lub ich waga stabilizuje się. Po rozpoczęciu restrykcji żywieniowej masa ciała zwierząt w grupie ABA gwałtownie spada (Rycina 1). Masę ciała zwierząt z grupy ABA można porównać z masą ciała zwierząt kontrolnych (CON), które nie miały dostępu do kołowrotka i nie poddano ich restrykcji żywieniowej.
Aktywność kołowrotkową każdego zwierzęcia można analizować na różne sposoby: (1) można wykreślić dobową (24-godzinną) aktywność kołowrotkową zwierząt ABA, co wykaże, że zwierzęta zaczynają nadmiernie biegać po wprowadzeniu ograniczenia dostępu do pokarmu (Rycina 2). (2) Aktywność kołowrotkową każdego zwierzęcia można zbadać w większej szczegółowości przy użyciu oprogramowania analitycznego, co pozwoli ukazać rytm okołodobowy aktywności kołowrotkowej (Rycina 3). (3) Aktywność kołowrotkowa w ciągu 2 h dostępu do pokarmu wskazuje na dobrowolne ograniczenie spożycia pokarmu, ponieważ zwierzęta wybierają bieganie zamiast jedzenia. (4) Po rozpoczęciu ograniczenia dostępu do pokarmu u niektórych zwierząt obserwuje się wzrost aktywności w czasie tuż przed porą karmienia. Ten dobowy wzrost aktywności lokomocyjnej przed podaniem pokarmu nazywany jest „aktywnością antycypacyjną pokarmu” (Rycina 4). (5) Można porównać prędkość, z jaką biegają zwierzęta, ponieważ zarówno dystans, jak i czas przebywania na kołowrotku są monitorowane w sposób ciągły. Zmiany tych parametrów mogą odzwierciedlać fazę uczenia się biegania na kołowrotku.
Zwierzęta wykazują indywidualną zmienność w aktywności na kołowrotku, zachowaniach żywieniowych oraz utracie masy ciała. Choć ta indywidualna zmienność często utrudnia uzyskanie statystycznie istotnych różnic w średnich grupowych, otwiera ona możliwość analizy korelacyjnej. Na przykład zmiana masy ciała u myszy ABA koreluje z codzienną zmianą aktywności na kołowrotku – innymi słowy, zwierzęta, które wykazywały większą aktywność na kołowrotku, traciły jednocześnie więcej masy ciała16. W tym samym badaniu wykazano również, że unerwienie GABAergiczne komórek piramidalnych obszaru CA1 hipokampa było zwiększone u zwierząt, u których zaobserwowano zmniejszenie nadaktywności podczas drugiego doświadczenia ABA. W badaniu z wykorzystaniem szczurów ABA stwierdzono, że ekspresja receptorów GABA zawierających podjednostkę α4 koreluje ze zmniejszeniem nadaktywności, czyli odpornością na ABA25.
<img alt="Wykres masy ciała w funkcji dni, przedstawiający spadek masy ciała po eksperymencie z ograniczeniem pokarmu." src="/files/ftp_upload/52927/52927fig1.jpg" data-altupdatedat="1787630408000" data-alt="Rysunek 1"> 
Rysunek 1. Zmiany masy ciała podczas ABA. Przedstawiono dane dotyczące masy ciała z jednej grupy pięciu młodych samic myszy. Myszy miały dostęp do kołowrotka przez pełne 7 dni eksperymentu. Pierwsze cztery dni stanowiły fazę aklimatyzacji, po której przez kolejne trzy dni wprowadzono ograniczenie pokarmu. Dzień 0 oznacza rozpoczęcie ograniczenia pokarmu. Słupki błędów wskazują błąd standardowy średniej. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52927/52927fig1large.jpg" target="_blank">Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tego rysunku.</a>
<img alt="Wykres dziennej liczby obrotów kołowrotka pokazujący efekt restrykcji pokarmowej w kolejnych dniach; dane z badania behawioralnego." src="/files/ftp_upload/52927/52927fig2.jpg" data-altupdatedat="1787630408000" data-alt="Rycina 2"> 
Rycina 2. Dzienna aktywność na kołowrotku przed i po wprowadzeniu restrykcji pokarmowej. Przedstawiono dzienną (24 h) aktywność na kołowrotku dla jednej myszy. Dzień 0 oznacza rozpoczęcie restrykcji pokarmowej. Całkowita dzienna aktywność na kołowrotku wzrasta niemal dwukrotnie po wprowadzeniu restrykcji pokarmowej. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52927/52927fig2large.jpg" target="_blank">Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.</a>
<img alt="Analiza danych spektroskopowych, piki absorpcji, wykres, układ spektroskopowy, wyniki analizy emisji." src="/files/ftp_upload/52927/52927fig3.jpg" data-altupdatedat="1787630408000" data-alt="Rycina 3"> 
Rycina 3. Ciągły monitoring aktywności w kołowrotku podczas ośmiodniowego eksperymentu. Przedstawiono zrzut ekranu z oprogramowania Wheel Analysis. Wykres obrazuje aktywność w kołowrotku (liczba obrotów na osi pionowej) pojedynczej myszy w ciągu ośmiu dni (czas na osi poziomej) dostępu do kołowrotka. Poniżej wykresu aktywności znajduje się nakładka wskazująca godziny, w których światło w pomieszczeniu było włączone lub wyłączone. Przed rozpoczęciem ograniczenia podaży pokarmu zwierzę wykazuje minimalną aktywność w cyklu świetlnym. Pierwsza pionowa linia przerywana oznacza początek ograniczenia pokarmowego, trzy kolejne linie wskazują rozpoczęcie 2 h karmienia każdego dnia, a czerwone strzałki wskazują pojawienie się aktywności antycypacyjnej przed karmieniem w fazie świetlnej. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52927/52927fig3highres.jpg" style="font-size: 14px; line-height: 28px;" target="_blank">Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.</a> <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52927/52927fig3large.jpg" target="_blank">Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.</a>
<img alt="Wykres słupkowy liczby obrotów koła aktywności dobowej; pokazuje fazy przed, w trakcie i po regeneracji w zależności od warunków oświetlenia." src="/files/ftp_upload/52927/52927fig4.jpg" data-altupdatedat="1787630408000" data-alt="Rycina 4"> 
Rycina 4. Aktywność na kole wzrasta we wszystkich godzinach doby, przy czym najsilniejszy wzrost obserwuje się w okresie poprzedzającym dostęp do pożywienia. Przedstawiono bieganie na kole dla czterech 6-godzinnych sektorów doby. Słupki oznaczone jako „Before FR” wskazują średnią liczbę obrotów koła podczas dwóch ostatnich dni fazy aklimatyzacji. Słupki oznaczone jako „During FR” wskazują pierwsze dwa dni fazy ograniczenia dostępu do pożywienia. „Recovery” oznacza poziomy aktywności po tym, jak zwierzęta miały możliwość regeneracji bez koła do biegania przez co najmniej 6 dni. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52927/52927fig4large.jpg" target="_blank">Kliknij tutaj, aby wyświetlić większą wersję tej ryciny.</a>

Tutaj prezentujemy protokół indukowania anoreksji opartej na aktywności (ABA) u samic dorastających myszy. ABA to stan nadpobudliwości wywołany przez nałożenie ograniczenia pokarmowego na gryzonie mające dostęp do koła do biegania. Zjawisko to jest wykorzystywane jako model do badania neurobiologii leżącej u podstaw jadłowstrętu psychicznego.

Wykorzystanie modelu gryzoni anoreksji opartej na aktywności do badania neurobiologicznych podstaw jadłowstrętu psychicznego

Anorexia nervosa (AN) is a psychiatric illness characterized by excessively restricted caloric intake and abnormally high levels of physical activity. A ...

Ogólnym celem tej procedury jest wywołanie anoreksji związanej z aktywnością u młodych samic myszy. Osiąga się to poprzez zapoznanie myszy z kołowrotkiem, a następnie ciągłe monitorowanie ich aktywności w kołowrotku przez co najmniej trzy dni. Następnie myszy są poddawane ograniczonemu harmonogramowi dostępu do pokarmu, a zmiany w ich dobrowolnym bieganiu w kołowrotku są rejestrowane.W ostateczności ten model anoreksji indukowanej aktywnością może wykazać, że zmiany neurobiologiczne są powiązane ze zmianami w zachowaniu zwierzęcia przy ograniczonym dostępie do pożywienia. Mam nadzieję, że ten model anoreksji indukowanej aktywnością pomoże w udoskonaleniu terapii anoreksji nerwowej, ponieważ pozwoli zidentyfikować konkretne różnice indywidualne w neurochemii i neuroanatomii, które leżą u podstaw odporności lub podatności na anoreksję nerwową. Choć metoda ta może dostarczyć wglądu w mechanizmy anoreksji nerwowej, można ją również zastosować w badaniu innych chorób współistniejących z lękiem.Zazwyczaj, ze względu na indywidualne różnice, ta metoda może być problematyczna, ponieważ podatność każdego zwierzęcia na aktywność opartą na AIA jest bardzo zmienna. W związku z tym wymagane jest uważne monitorowanie utraty masy ciała, jedzenia i aktywności zwierząt lub można zastosować inne podejście podczas przygotowań. Aby rozpocząć konfigurację, należy umieścić komputer i koncentrator USB w pomieszczeniu dla zwierząt, z dala od bieżącej wody i ciągów komunikacyjnych, ale w zasięgu nadawania kół biegowych.Należy również zastosować zapasowe zasilanie dla komputera i koncentratora USB, korzystając z przełączników znajdujących się na koncentratorze. Ustaw numery kanałów tak, aby odpowiadały numerom kanałów wszystkich monitorowanych kół biegowych. Następnie uruchom oprogramowanie do zarządzania kołami biegowymi i upewnij się, że program rozpoznaje każdy nadajnik.Każde koło zostanie wyświetlone w oknie programu, pod nagłówkiem czujników kół. Oprogramowanie automatycznie przypisze numer identyfikacyjny do każdego koła.Warto zapisać ten numer na kole. Jeśli koło nie jest rozpoznawane, należy wymienić w nim baterie. Następnie przygotuj klatkę dla każdej myszy z podścielką, materiałem do budowy gniazd, swobodnym dostępem do wody oraz kołem biegowym.Kołowrotek musi obracać się swobodnie, nie dotykając ścianek klatki, koszyczka na pokarm ani górnej części klatki. Należy również potwierdzić, że oprogramowanie aktualizuje liczbę obrotów kołowrotka. W celu aklimatyzacji zwierząt, każdą mysz należy umieścić indywidualnie w klatce z kołowrotkiem oraz zapewnić dostęp do około 100 gramów suchej karmy i 50 gramów mokrej karmy w klatce.W oprogramowaniu. Rozpocznij akwizycję i zapisywanie danych, wybierając opcję start acquisition. Z menu plik wybierz katalog, w którym dane będą zapisywane aż do zatrzymania procesu.Oprogramowanie będzie rejestrować dane w sposób ciągły każdego dnia, tuż przed rozpoczęciem fazy ciemnej cyklu oświetlenia. Zważ zwierzę, zważ pokarm mokry oraz pokarm suchy. Uzupełnij pojemnik z pokarmem suchym, jeśli zawiera on mniej niż 50 g, i wymień pojemnik z pokarmem mokrym.Jeśli pokarm wyschnie lub zostanie zanieczyszczony ściółką, należy ręcznie odnotować liczbę obrotów koła w tym samym czasie. Aby zweryfikować dane cyfrowe w pierwszym dniu ograniczenia pokarmu, należy usunąć cały mokry i suchy pokarm z klatki w połowie jasnej fazy cyklu dobowego. Następnie, na początku fazy ciemnej, należy odnotować masę ciała zwierzęcia oraz liczbę obrotów koła.Następnie wsyp około 50 g suchej karmy do zasobnika i podaj pięć gramów mokrej karmy w łódce do karmienia. Następnie przygotuj nową klatkę z ściółką i materiałem do budowy gniazda dla każdego zwierzęcia. Po dwóch godzinach od przeniesienia pokarmu przenieś kołowrotek oraz kilka garści brudnej ściółki do przygotowanej klatki.Przenieś myszy do nowych klatek bez pożywienia. Po zakończeniu okresu dostępu do pokarmu zapisz wagę pokarmów UNE oraz liczbę obrotów koła. Powtarzaj ten proces codziennie przez cały czas trwania eksperymentu.Jeśli w dowolnym momencie masa ciała zwierzęcia spadnie poniżej 75% jego masy początkowej, należy wycofać je z eksperymentu. Innymi objawami nadmiernego głodu, które wskazują na konieczność usunięcia zwierzęcia z badania, są zgarbiona postawa oraz niezdolność do poruszania się po klatce. Zwierzę może być zimne w dotyku i nie przyjmować pokarmu w ciągu dwóch godzin dostępu do jedzenia.Po trzech dniach ograniczenia pokarmowego zakończ eksperyment. Eutanizuj zwierzę w celu pobrania tkanek lub pozwól zwierzętom na rekonwalescencję. Aby przeprowadzić dalsze testy behawioralne w oprogramowaniu, kliknij opcję „end acquisition” w menu pliku.Dane zostały zapisane w pliku WLS w wybranym katalogu. Na początku eksperymentu należy wyjąć kołowrotki z klatek, a następnie wyjąć z nich baterie. Zwierzęta w fazie rekonwalescencji powinny mieć dostęp do pożywienia ad libitum. Teraz wyeksportuj dane do arkusza kalkulacyjnego.Wybierz opcję eksportu w menu pliku, a następnie zaznacz odpowiednie pliki WLS w opcji pliku danych źródłowych. Następnie wybierz datę i godzinę rozpoczęcia oraz zakończenia, a na koniec wybierz każdy czujnik koła do eksportu. Następnie w liście czujników kół dane mogą być analizowane według potrzeb w celu zbadania efektu b.W populacji podobnej do ludzkiej jadłowstrętu (anorexia nervosa), samice myszy w okresie dojrzewania były aklimatyzowane do kołowrotka w P 36. Wkrótce po rozpoczęciu dojrzewania, w P 40, wprowadzono deprywację pokarmową, co doprowadziło do gwałtownego spadku masy ciała; zwierzęta z grupy kontrolnej nie miały dostępu do kołowrotków ani ograniczeń pokarmowych. Zwierzęta głodzone wykazywały nadmierną aktywność biegową po wprowadzeniu restrykcji pokarmowej.Szczegółowa analiza aktywności na kołowrotku wykazała wzorzec okołodobowy. Co ciekawe, nawet w czasie dostępu do pożywienia, głodujące zwierzęta decydowały się na korzystanie z kołowrotka. Po rozpoczęciu ograniczenia dostępu do pokarmu u niektórych zwierząt zaobserwowano wzrost aktywności tuż przed czasem karmienia, co można określić mianem aktywności antycypacyjnej względem pokarmu. Przy prawidłowym przeprowadzeniu procedury, przygotowanie grupy zwierząt do scenariusza opartego na monitorowaniu aktywności można zrealizować w ciągu kilku godzin.Podczas przeprowadzania tej procedury należy pamiętać o ręcznym zapisywaniu liczby obrotów koła przynajmniej raz dziennie. Nieoczekiwana przerwa w dostawie prądu lub wyczerpanie baterii może zakłócić generowane komputerowo liczenie obrotów koła podczas realizacji tej procedury. W celu udzielenia odpowiedzi na dodatkowe pytania, takie jak wpływ indukcji anoreksji opartej na aktywności na anatomię mózgu, właściwości biofizyczne i zachowanie, można zastosować inne metody, m.in. immunocytochemię, elektrofizjologię oraz testy behawioralne.

using-activity-based-anorexia-rodent-model-to-study-neurobiological

Research

JoVE Journal

Behavior

Zachowanie

Zawartość tłuszczu w diecie wpływa zarówno na spożycie energii, jak i skład tkanki tłuszczowej u ssaków. Badając preferencje szczurów do pokarmów o wysokiej zawartości tłuszczu w serii eksperymentów z wyboru, możliwe jest przetestowanie różnic genetycznych i interwencji farmakologicznych dotyczących ich preferencji dla pokarmów o wysokiej zawartości tłuszczu.

Preferencja tłuszczowa: nowy model zachowań żywieniowych u szczurów

Stereotaktyczne wstrzykiwanie lentiwirusów wyrażających cDNA lub shRNA może modulować ekspresję genów w określonych obszarach mózgu myszy. W tym miejscu przedstawiamy protokół łączący zastrzyki stereotaktyczne z zadaniami behawioralnymi, takimi jak Test Otwartego Pola (OFT) i Test Wymuszonego Pływania (FST).

Zastosowanie techniki iniekcji stereotaktycznej do badania wpływu genetycznego na zachowania zwierząt

Gryzonie są odpowiednim modelem do badania molekularnych substratów zachowania i złożonych zaburzeń psychicznych. Mikroiniekcja mózgu u obudzonych gryzoni może być wykorzystana do wyjaśnienia substratów chorobowych. Przedstawiono skuteczną i konfigurowalną metodę mikroiniekcji mózgu, a także wykonanie paradygmatu instrumentalnego, który określa ilościowo motywację.

Mikroiniekcja mózgu gryzoni w celu zbadania molekularnych substratów umotywowanego zachowania

Myszy indywidualnie wyposażone w koło do biegania, podczas gdy mają ograniczony dostęp do jedzenia, zmniejszają spożycie jedzenia i zwiększają aktywność na kole do biegania. To eksperymentalne zjawisko nazywa się anoreksją opartą na aktywności. Paradygmat ten stanowi eksperymentalne narzędzie do badania neurobiologii i zachowań leżących u podstaw jadłowstrętu psychicznego.

Ocena anoreksji opartej na aktywności u myszy

Badani jedzą jedzenie z talerza umieszczonego na wadze podłączonej do komputera, który rejestruje utratę wagi talerza podczas posiłku. Informacje zwrotne na ekranie komputera pozwalają badanemu dostosować swoje zachowania żywieniowe do krzywych odniesienia, normalizując w ten sposób masę ciała.

Kontrola zachowań żywieniowych za pomocą nowatorskiego systemu informacji zwrotnej

Ten artykuł opisuje protokół oceny funkcji poznawczych dla modeli genetycznych choroby Alzheimera przy użyciu systemu IntelliCage, który jest wysokowydajnym zautomatyzowanym systemem monitorowania zachowań z warunkowaniem instrumentalnym.

Zautomatyzowany, długoterminowy test behawioralny funkcji poznawczych w wielu modelach genetycznych choroby Alzheimera z wykorzystaniem IntelliCage

Ten protokół opisuje użycie bardzo smacznej diety stołówkowej w stylu zachodnim do modelowania przejadania się i otyłości u gryzoni. W tym miejscu przedstawiamy szczegółowy zarys selekcji, przygotowania i pomiaru żywności oraz wyjaśniamy czynniki metodologiczne, które pomagają w generowaniu solidnego i powtarzalnego fenotypu.

Smaczna dieta stołówkowa w stylu zachodnim jako niezawodna metoda modelowania otyłości wywołanej dietą u gryzoni

Model objadania się został ustalony u myszy korzystających z przerywanego dostępu do M&amp;M's (bardzo smacznego pokarmu składającego się z tłuszczu i cukru). Myszy z przerywanym dostępem do tego wysokotłuszczowego i bogatego w cukier pokarmu wykazywały zachowania podobne do stresu, zwiększone spożycie kalorii i preferencję dla tego pokarmu w stosunku do standardowej karmy w porównaniu z myszami z ciągłym dostępem do pokarmu lub bez niego.

Model przerywanego napadowego spożycia u myszy

W artykule przedstawiono protokół indukcji unikalnego szczurzego modelu choroby afektywnej dwubiegunowej, który obejmuje zarówno zachowania podobne do manii, jak i depresyjne.

Opracowanie modelu szczura dla choroby afektywnej dwubiegunowej

Skala Neurobehawioralna dla Noworodków z Oddziałów Intensywnej Terapii (NICU Network Neurobehavioral Scale, NNNS) została opracowana jako narzędzie oceny niemowląt z grupy ryzyka. Celem niniejszego artykułu jest opisanie skali NNNS, przedstawienie w materiałach wideo przykładów procedur NNNS oraz omówienie sposobów wykorzystania tego badania.

Ocena i ewaluacja noworodka wysokiego ryzyka: Skala Neurobehawioralna NICU Network

Poznaj model aktywnościowej anoreksji u myszy do badania neurobiologicznych podstaw jadłowstrętu psychicznego. Ta metoda pozwala identyfikować indywidualne różnice w neurochemii i neuroanatomii.

Wykorzystanie modelu gryzoni anoreksji opartej na aktywności do badania neurobiologicznych podstaw jadłowstrętu psychicznego

Przeglądaj więcej filmów