May 14th, 2018
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.
Ogólnym celem tego eksperymentu jest zbadanie neurobiologii i zachowania leżącego u podstaw jadłowstrętu psychicznego. Metoda ta może pomóc odpowiedzieć na kluczowe pytania w dziedzinie psychiatrii związane z zaburzeniami odżywiania, takie jak to, jakie są neuronalne podstawy jadłowstrętu psychicznego i jakie obwody mózgowe są zaangażowane. Główną zaletą tej techniki jest to, że można ją wykorzystać do badania niektórych mechanizmów leżących u podstaw anoreksji, których nie można ocenić u ludzi.
Skonfiguruj obszar eksperymentalny, wybierając stojak na klatkę w pobliżu laptopa i piast kół. Ograniczy to problemy z transmisją danych. Teraz aktywuj połączenie między piastami kół a oprogramowaniem.
Najpierw otwórz oprogramowanie do zarządzania kołami, aby upewnić się, że oba koncentratory bezprzewodowe są aktywne. Z poziomu oprogramowania zresetuj domyślne połączenia kół. Otwórz narzędzia i wybierz usuń koła.
Powtórz ten krok pięć razy, a następnie zamknij oprogramowanie i otwórz je ponownie. Następnie zapewnij moc kołom. Podłącz przewody akumulatora do osprzętu koła i włóż akumulatory do podstawy kierownicy.
Następnie spójrz na oprogramowanie. Rozstaw osi powinien być wymieniony wraz z identyfikatorem jednego z nich w odpowiednim hubie bezprzewodowym. Jeśli nie, odczep akumulator, usuń koło w oprogramowaniu i spróbuj ponownie.
Jeśli koło zostanie rozpoznane, zastąp dowód osobisty odpowiednim identyfikatorem zwierzęcia.Następnie przyklej podstawę koła jezdnego do dolnej części klatki za pomocą taśmy klejącej, aby zapewnić stabilność. Nie pozwól, aby jakakolwiek taśma wystawała, ponieważ myszy będą żuć odsłoniętą taśmę. Następnie umieść tarczę koła bieżnego bez skorodowanego magnesu na podstawie i obróć koło, aby sprawdzić odstęp od ścian klatki i kraty.
Zakręć dyskiem i sprawdź, czy każdy obrót jest prawidłowo rejestrowany w oprogramowaniu. Następnie użyj taśmy klejącej, aby przymocować słoik z żywnością do klatki. Umieść go z dala od koła jezdnego i butelki z wodą.
Następnie umieść dwa kawałki zupy w słoiku, przymocuj pełną butelkę wody do klatki i dodaj ściółkę do dna klatki. Po przygotowaniu wszystkich klatek w ten sposób, pojedynczo umieść myszy w odpowiednich klatkach. Gdy wszystkie myszy znajdą się w swoich klatkach, przejdź do oprogramowania i kliknij plik, a następnie rozpocznij akwizycję.
W trakcie eksperymentu rozpocznij nowe przejęcia, aby przerwać fazy próbne. Teraz pozwól myszom przyzwyczaić się do warunków mieszkaniowych przez dwa pełne dni. Podczas tej fazy zdecyduj, czy każda mysz jest wystarczająco zdrowa, aby poradzić sobie z eksperymentem ABA.
Trzeciego dnia eksperymentu odmierz około dziewięciu gramów karmy i zapisz wagę z dokładnością do 1/1000 grama. Następnie ostrożnie wyjmij mysz z klatki i zważ ją w dużej plastikowej zlewce do i najbliższej dziesiątej części grama. Zrób to przy minimalnym obciążeniu myszy.
Gdy mysz jest poza klatką, wyszukaj i usuń całe jedzenie z klatki. Oprócz wyjmowania jedzenia ze słoika, przejrzyj pościel w poszukiwaniu rozrzuconego jedzenia. Następnie, jeśli to konieczne, wyczyść koło jezdne 70% izopropanolem i ręcznikami papierowymi.
Przed powrotem myszy do klatki upewnij się, że izopropanol wysechł. Następnie załaduj mysz i dziewięć gramów karmy do klatki. Następnego dnia wróć do obiektu dla zwierząt w ciągu 10 minut od ostatniej wizyty.
Ponownie załaduj dziewięć gramów karmy do małej plastikowej zlewki i zapisz dokładną wagę. Ponownie delikatnie wyjmij mysz i zważ ją przy minimalnym obciążeniu myszy. Teraz wyjmij słoik z jedzeniem z klatki i zbadaj go.
Usuń kał pęsetą i użyj sitka nad zlewką, aby usunąć ściółkę. Pokrusz większe kawałki jedzenia, aby przeszły przez filtr, pozostawiając tylko ściółkę w sitku. Następnie przeszukaj ściółkę klatki w poszukiwaniu resztek jedzenia i dodaj je do zlewki.
Następnie zapisz masę pokarmu, który pozostał w klatce. Następnie wytrzyj słoik do czysta i włóż go z powrotem do pustej klatki. W razie potrzeby nałóż nową taśmę.
Następnie załaduj do słoika przygotowaną dziewięciogramową rację żywnościową. Tak jak poprzednio, wyczyść zabrudzone koła jezdne i włóż je z powrotem do klatek. Resetuj wszystkie klatki w ten sposób codziennie.
W piątym, siódmym i dziewiątym dniu uruchom ponownie komputerowe pobieranie danych w programie do uruchamiania koła. Po zebraniu danych bazowych w dniu 11 uruchom ponownie pobieranie danych i rozpocznij fazę ograniczeń. Zasadniczo postępuj zgodnie z protokołem podstawowym z kilkoma zmianami.
Po pierwsze, nie usuwaj kół jezdnych podczas zmiany żywności. Po drugie, ogranicz dostęp zwierząt do ich dziewięciogramowej racji żywnościowej do zaledwie sześciu godzin. Okres karmienia może być dzienny lub nocny.
Oba wybory są uzasadnione. Po sześciu godzinach zważ żywność pozostałą w słoiku i klatce. W tym momencie, jeśli to konieczne, wyczyść koło, ale zrób to szybko, aby można było szybko zająć się następną klatką.
Każdego dnia fazy ograniczeń powtarzaj tę procedurę. Teraz bardzo ważne staje się monitorowanie utraty wagi zwierząt. Jeśli waga myszy spadnie do 75% jej wyjściowej masy ciała, usuń ją z eksperymentu.
Zapewnij tym myszom nieograniczoną ilość jedzenia z podłogi klatki i brak dostępu do koła do biegania. Po ocenie wszystkich klatek, upuszczone myszy należy poddać eutanazji, chyba że ma być badane ich powrót do zdrowia. Za pomocą opisanego eksperymentu oceniono grupę myszy z anoreksją opartą na aktywności wraz z trzema grupami kontrolnymi.
Zgodnie z opisaną procedurą, pokarm został ograniczony do sześciu godzin dobowych. Kiedy mysz została usunięta z badania z powodu nadmiernej utraty wagi, losowo wybrana mysz kontrolna również została usunięta. Masa ciała uległa zmniejszeniu w dniach od pierwszego do piątego w obu grupach narażonych na zaplanowane karmienie, co logicznie korelowało ze zmniejszonym spożyciem pokarmu.
Co ciekawe, utrata wagi nie miała wpływu na aktywność biegową na kółkach. Po badaniu behawioralnym mózgi zostały pobrane i zamrożone do analizy biochemicznej. Jedna z analiz tkanki z brzusznego obszaru nakrywki wykazała, że biegnące koło znacznie zwiększało ekspresję BDNF, podczas gdy ograniczenie pokarmu zwiększało ekspresję NCAM1 MRNA, ale nie zmieniało ekspresji MRNA BDNF.
Próbując wykonać tę procedurę, należy pamiętać o ograniczeniu stresu u myszy, konsekwentnym mierzeniu czasu pomiarów, uzbroieniu się w cierpliwość, aby uzyskać dokładne odczyty i konsekwentnym sprawdzaniu oprogramowania do pracy koła pod kątem problemów technicznych. Po tej procedurze można przeprowadzić inne metody, takie jak immunohistochemia i wiązanie radioligandów, na mózgach myszy, aby odpowiedzieć na dodatkowe pytania dotyczące funkcji wirusa w paradygmacie anoreksji.
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
Niniejsze badanie bada neurobiologię i zachowanie leżące u podstaw anoreksji nerwicowej przy użyciu modelu mysiego anoreksji opartej na aktywności. Myszy z ograniczonym dostępem do żywności i kołem biegowym wykazują zmniejszone spożycie żywności i zwiększoną aktywność, dostarczając wglądu w mechanizmy anoreksji.
The activity-based anorexia (ABA) model in mice provides a translational system to investigate neurobehavioral mechanisms underlying anorexia nervosa, a disorder with high unmet medical need. By enabling controlled study of feeding behavior and hyperactivity phenotypes, the model supports target validation and mechanistic de-risking in early discovery. This facilitates hypothesis-driven screening for novel therapeutic candidates affecting appetite regulation and reward pathways.
The ABA model fits within the discovery continuum from target hypothesis testing to lead identification, particularly for CNS-active compounds affecting homeostatic and reward circuits.