Ocena społecznego przekazu zachowań związanych z preferencjami żywieniowymi
25 stycznia 2018
Ten artykuł przedstawia protokół badania społecznego przenoszenia preferencji żywieniowych u myszy. Podkreślono zalety i możliwe zastosowania tej procedury, na przykład w wykrywaniu wczesnych zmian w modelach myszy z chorobą Alzheimera. Na zakończenie omówiono interpretację wyników w świetle krytycznych szczegółów.
Ogólnym celem tej procedury jest ocena siły społecznego przekazywania preferencji żywieniowych w badaniu społecznie indukowanej pamięci węchowej i wykrywaniu choroby Alzheimera. Metody te mogą pomóc odpowiedzieć na kluczowe pytania w dziedzinie neuronauki behawioralnej, takie jak to, w jaki sposób gryzonie komunikują się z innymi lub przekazują sygnały węchowe. Technika ta ma potencjał do diagnozowania choroby Alzheimera jako dysfunkcji poznawczych węchu we wczesnych stadiach choroby, może być przydatna w wykrywaniu choroby Alzheimera.
Przed rozpoczęciem społecznego przekazywania preferencji żywieniowych lub procedury STFP, zakop ciasteczko z kawałkami czekolady w losowym kącie czystej klatki dla osobników około jednego centymetra pod powierzchnią ściółki i umieść mysz obserwatora w klatce. Zapisz opóźnienie, aby znaleźć plik cookie z 15-minutowym odcięciem, aby wykluczyć deficyty wykrywania węchu i zapobiec czasochłonnym, niepotrzebnym testom STFP. Następnie opuść ściany, aby oddzielić prawą i lewą komorę i umieść jeden pojemnik wypełniony zwykłymi granulkami spożywczymi w każdym z dwóch rogów trzykomorowego aparatu.
Delikatnie umieść mysz obserwatora w środkowej komorze i pozwól badanej myszy przyzwyczaić się do aparatury przez 10 minut. Następnie otwórz przesuwane drzwi i pozwól badanemu myszowi swobodnie eksplorować całe urządzenie przez kolejne 10 minut. Następnego dnia opuść ściany, aby ponownie oddzielić prawą i lewą komorę, i umieść mysz demonstracyjną w drucianym kubku zabezpieczającym.
Umieść kubek w środkowej komorze i napisz skrót żywności, za pomocą której demonstrator został oznaczony, na pokrywie drucianego kubka skierowanego w stronę zamontowanej kamery. Delikatnie umieść badaną mysz w środkowej komorze i pozwól badanej myszy swobodnie eksplorować mysz demonstracyjna przez 30 minut. Pod koniec okresu eksploracji zważ każdą mysz i oznacz każde zwierzę zaobserwowanym identyfikatorem i smakiem.
Następnie usuń przegrody ścienne i umieść jeden pojemnik na żywność z wskazówką w jednym rogu aparatu trzykomorowego, a jeden pojemnik na żywność z nową, niepodpowiedzianą żywnością w innym rogu aparatu. Delikatnie umieść badaną mysz w środkowej komorze i pozwól jej swobodnie eksplorować całą arenę przez 120 minut. Następnie zmierz preferencje żywieniowe, ważąc pozostałe jedzenie.
W reprezentatywnej analizie fazy eksploracji społecznej myszy typu dzikiego nie wykazały żadnych różnic w całkowitej odległości przebytej lub czasie spędzonym z myszą demonstratorową w porównaniu z transgenicznymi myszami z chorobą Alzheimera. Podczas fazy badania preferencji żywieniowych zwierzę typu dzikiego pamiętało swój poprzedni kontakt z zapachem i wolało jeść więcej oraz spędzać więcej czasu z pasującym aromatyzowanym pokarmem, co wskazuje na nienaruszoną, społecznie indukowaną pamięć o jedzeniu. Zmutowane zwierzęta nie wykazywały jednak preferencji dla pokarmu z podpowiedziami w stosunku do nowego, niepodpowiadanego jedzenia, co wskazuje na zmniejszoną, społecznie wywołaną pamięć o jedzeniu.
Po opanowaniu tej techniki można ją wykonać w ciągu trzech godzin na jedną mysz badaną przez trzy kolejne dni, jeśli zostanie wykonana prawidłowo. Przed i po próbie wykonania tej procedury ważne jest, aby pamiętać o dokładnym wyczyszczeniu sprzętu i wnętrza areny, aby zapobiec odchyleniom węchowym między myszami. Technika ta opiera się na zjawisku naiwnego gryzonia obserwatora wykazującego zwiększoną preferencję dla określonego pokarmu po interakcji z demonstrowanymi gryzoniami, które jadły ten sam pokarm.
Chociaż metody te mogą zapewnić wgląd w uczenie się węchu i pamięć w transgenicznych modelach myszy choroby Alzheimera, mogą być również stosowane w innych mysich modelach zaburzeń neuropsychiatrycznych charakteryzujących się kondycją węchową i deficytami pamięci. Po obejrzeniu tego filmu powinieneś dobrze zrozumieć, jak oceniać społeczne ulepszenia preferencji żywieniowych u myszy.
Wyświetl pełny transkrypt i uzyskaj dostęp do tysięcy filmów naukowych
Przegląd
Niniejsza praca przedstawia protokół badania społecznej transmisji preferencji pokarmowych u myszy, kładąc nacisk na potencjalne zastosowania w wykrywaniu wczesnych zmian w modelach choroby Alzheimera. W badaniu omówiono interpretację wyników w świetle kluczowych szczegółów.
Kluczowe elementy badania
Dziedzina nauki
- Neuronauka behawioralna
- Pamięć węchowa
- Badania nad chorobą Alzheimera
Wprowadzenie
- Społeczna transmisja preferencji pokarmowych może dostarczyć cennych informacji na temat komunikacji gryzoni.
- Wskazówki węchowe odgrywają istotną rolę w interakcjach społecznych gryzoni.
- Zrozumienie tych mechanizmów może pomóc w wczesnym wykrywaniu dysfunkcji poznawczych.
- Choroba Alzheimera wiąże się z dysfunkcją poznania węchowego w jej wczesnych stadiach.
Cel badania
- Ocena siły społecznego przekazywania preferencji pokarmowych w neuronauce behawioralnej.
- Zbadanie sposobu, w jaki gryzonie komunikują i przekazują sygnały węchowe.
- Opracowanie metody diagnostyki wczesnego stadium choroby Alzheimera.
Zastosowane metody
- Wdrożenie procedury społecznego przekazywania preferencji pokarmowych (STFP).
- Wykorzystanie trójkomorowego aparatu do przeprowadzania testów.
- Rejestracja czasu utajenia do znalezienia ukrytego ciastka jako miary detekcji węchowej.
- Rozdzielenie komór w celu oceny preferencji pokarmowych u myszy.
Główne wyniki
- Protokół ten pozwala na skuteczne pomiar społecznej transmisji preferencji pokarmowych.
- Wyniki mogą wskazywać na możliwości pamięci węchowej u myszy.
- Otrzymane dane mogą korelować z wczesnymi objawami choroby Alzheimera.
- Kluczowe szczegóły mają istotny wpływ na interpretację wyników.
Wnioski
- Procedura STFP jest cennym narzędziem w badaniach z zakresu neuronauki behawioralnej.
- Posiada potencjalne zastosowania w diagnostyce choroby Alzheimera.
- Dalsza analiza wskazówek węchowych może pogłębić zrozumienie zachowań gryzoni.
Najczęściej zadawane pytania
Znaczenie dla przemysłu
Testy behawioralne oparte na węchu, takie jak społeczna transmisja preferencji pokarmowych (STFP), dostarczają translacyjnie istotnych wyników służących do wczesnego wykrywania zmian neurodegeneracyjnych w modelach przedklinicznych. Integracja STFP z przepływem pracy na etapie odkrywania umożliwia mechanistyczną redukcję ryzyka oraz walidację celów terapeutycznych w portfelach badawczych nad chorobą Alzheimera (AD). Podejście to zwiększa pewność prognostyczną w identyfikowaniu fenotypów istotnych dla choroby przed wystąpieniem wyraźnego pogorszenia funkcji poznawczych.
Strategiczne zastosowania w badaniach i rozwoju biofarmaceutycznym
Wczesne etapy odkrywania i walidacja celu
- Umożliwia badanie obwodów pamięci węchowej zaangażowanych w patogenezę choroby Alzheimera.
- Wspiera funkcjonalną walidację celów poprzez powiązanie modeli genetycznych z fenotypami behawioralnymi.
- Ułatwia ograniczanie ryzyka mechanistycznego w odniesieniu do potencjalnych celów wpływających na poznanie społeczne i węchowe.
- Zapewnia ilościowy punkt końcowy behawioralny do segregacji projektów w ramach programów dotyczących neurodegeneracji.
Przesiewy i opracowanie testów
- Ustanawia powtarzalny test behawioralny do oceny pamięci zależnej od węchu u gryzoni.
- Dostarcza standaryzowanych, ilościowych wyników (np. stosunków preferencji pokarmowych) do porównań między badaniami.
- Umożliwia przesiewowe badanie interwencji genetycznych lub farmakologicznych wpływających na wczesne deficyty związane z AD.
- Zapewnia gotowość testu do skalowalnego fenotypowania behawioralnego w procesach przedklinicznych.
Badania translacyjne i przedkliniczne
- Koreluje przedkliniczne punkty końcowe zachowania z wczesnymi markerami klinicznymi AD, takimi jak zaburzenia węchu.
- Zapewnia ciągłość od etapu odkryć po przedkliniczną walidację fenotypów istotnych dla przebiegu choroby.
- Umożliwia podejmowanie decyzji o dalszym rozwoju projektu w oparciu o analizę ryzyka i translacyjnie istotne dane behawioralne.
- Wspiera identyfikację biomarkerów translacyjnych dla wczesnych stadiów chorób neurodegeneracyjnych.
Integracja potoku i przepływu pracy
Test STFP wpisuje się w kontinuum od wczesnych etapów odkryć do walidacji przedklinicznej w badaniach nad chorobami neurodegeneracyjnymi, stanowiąc pomost między badaniami nad mechanizmami a rozwojem translacyjnych biomarkerów.
- Biologia odkrywcza: Wspiera testowanie hipotez dotyczących obwodów pamięci węchowej i poznania społecznego w modelach AD.
- Przesiewy: Dostarcza powtarzalne, ilościowe wyniki behawioralne do oceny interwencji.
- Analityka: Umożliwia statystyczne porównanie preferencji pokarmowych i sprawności pamięciowej pomiędzy genotypami lub grupami traktowanymi.
- Badania translacyjne: Łączy przedkliniczne deficyty behawioralne z klinicznymi markerami węchowymi w AD.
- Zastosowania w przedsiębiorstwie: Oferuje standaryzowaną platformę behawioralną, którą można dostosować do innych modeli neuropsychiatrycznych lub neurodegeneracyjnych.
Wpływ operacyjny i przedsiębiorczy
- Wartość naukowa: Zwiększa pewność predykcyjną w walidacji celów terapeutycznych we wczesnym stadium AD oraz w badaniach mechanistycznych.
- Wartość operacyjna: Sprzyja standaryzacji testów, ich powtarzalności i skalowalności w ramach zespołów badawczych.
- Wartość strategiczna: Pozwala na podejmowanie decyzji typu go/no-go i redukuje biologiczne ryzyko w późnych etapach projektów w zakresie neurodegeneracji.
- Wpływ na portfolio: Umożliwia priorytetyzację potencjalnych celów i interwencji z uwzględnieniem ryzyka, w oparciu o punkty końcowe istotne translacyjnie.
Wskazówki dotyczące wdrożenia
- Wymagana jest wiedza specjalistyczna z zakresu neuronauki behawioralnej gryzoni oraz projektowania testów olfaktorycznych.
- Wymagana jest dedykowana infrastruktura do testów behawioralnych oraz kontrolowane warunki środowiskowe.
- Konieczna jest rygorystyczna standaryzacja między zespołami w celu zminimalizowania wpływu bodźców zapachowych i zapewnienia powtarzalności.
- Metoda jest dostosowalna do różnych genetycznych lub farmakologicznych modeli neurodegeneracji oraz zaburzeń neuropsychiatrycznych.
- Potencjalne ograniczenia obejmują wrażliwość na zmienne środowiskowe oraz konieczność zastosowania dokładnych kontroli eksperymentalnych.
