Ocena progów sensorycznych u psów za pomocą ilościowych testów sensorycznych mechanicznych i termicznych
26 października 2021
Ta praca opisuje standardowy protokół do mechanicznych i termicznych ilościowych testów sensorycznych w celu oceny systemu somatosensorycznego u psów. Progi sensoryczne są mierzone za pomocą elektronicznego anestezjometru von Freya, algometru ciśnieniowego i termody kontaktowej na gorąco.
Ten protokół oceny progów sensorycznych u psów za pomocą ilościowych testów sensorycznych lub QST pomoże ustandaryzować badania, umożliwiając cenne porównania między różnymi badaniami. Technika ta zapewnia nieinwazyjną metodę pomiaru progów sensorycznych u psów. Nasz protokół pomaga naukowcom w wyborze najlepszych praktyk w celu uzyskania dokładnych i spójnych danych.
Protokół ten może zapewnić wgląd w mechanizmy odczuwania bólu u psów, w tym po operacjach i chorobach związanych z przewlekłymi stanami bólowymi. Najważniejszym aspektem tej techniki jest świadomość zachowania psów. Aby zapewnić bezpieczne i dokładne testy, wszyscy zaangażowani muszą zwracać uwagę na zachowanie psa i jego poziom lęku.
Zacznij od ułożenia zestawu instrumentu, delikatnie przykładając sztywną końcówkę Von Freya o grubości 0,9 milimetra do ogniwa obciążnikowego, upewniając się, że czujnik wagowy jest bezpiecznie przykręcony do rękojeści. Następnie podłącz przewód od rękojeści do urządzenia nagrywającego przez kanał M0. Następnie włącz urządzenie nagrywające i naciśnij przycisk max, aby zarejestrować i wyświetlić maksymalną siłę osiąganą, gdy pies reaguje na zastosowany bodziec.
Wyzeruj instrument, naciskając przycisk CLR. Aby zebrać dane i zmierzyć progi, poinstruuj psa, aby się położył, a następnie pomóż mu ustawić się w pozycji bocznej. Zastosuj minimalną lub umiarkowaną powściągliwość, aby utrzymać psa w pozycji i stosunkowo nieruchomo.
Zapewnij delikatne podparcie manualne kończyny badanego psa, aby utrzymać kończynę nad podłogą i zapewnić stabilne podłoże, na które można przyłożyć siłę, jednocześnie nie uniemożliwiając psu wycofania kończyny. Gdy pies jest spokojny i zrelaksowany, a kończyna jest testowana przy 70% wyprostu, zastosuj bodziec raz. Umieść końcówkę von Freya prostopadle do skóry badanego obszaru.
Jeśli pies wykazuje ruchy odruchowe spowodowane uczuciem końcówki Von Freya na skórze, pozwól psu ponownie rozluźnić kończynę przed ponownym nałożeniem końcówki Von Freya. Gdy skóra nie powoduje ruchów odruchowych, wykonaj pomiar, przykładając końcówkę Von Freya. Stosuj stale zwiększającą się siłę końcówką Von Freya z prędkością 20 gramów na sekundę, aż pies wycofa kończynę, wokalizuje.
odwraca się, aby spojrzeć na bodziec lub wykazuje inne ruchy lub reakcje behawioralne wskazujące na świadome postrzeganie bodźca. Usuń bodziec, gdy pies wycofa kończynę lub zostanie osiągnięta maksymalna siła, i zapisz maksymalną przyłożoną siłę, która jest wyświetlana na urządzeniu rejestrującym. Powtórz pomiary dla pięciu prób, pozostawiając jedną minutę między każdym pomiarem z psem w pozycji bocznej, jeśli pies pozostaje stosunkowo spokojny i zrelaksowany, bez ograniczeń lub z minimalnym ograniczeniem.
Wyzeruj instrument między każdym krokiem, naciskając przycisk CLR. Następnie zapisz wynik wykonalności od zera do pięciu, aby wskazać łatwość zbierania danych. Daj psu pięć minut przerwy przed rozpoczęciem pomiarów za pomocą algometru ciśnieniowego z sondą.
Podczas ustawiania instrumentu upewnij się, że mała sonda jest dobrze wkręcona w urządzenie. Następnie włącz urządzenie nagrywające i naciśnij przycisk max, aby kontynuować, gdy pojawi się monit na ekranie. Naciskaj przycisk urządzenia, aż urządzenie zostanie wyświetlone jako gramy u góry ekranu i naciśnij przycisk zera, aby wyzerować instrument.
Następnie umieść i przygotuj psa w pozycji leżącej bocznej, aby zmierzyć progi, jak wspomniano wcześniej. Przyłóż sondę prostopadle do skóry badanego obszaru, aby przyłożyć stale rosnącą siłę z sondą o prędkości 20 gramów na sekundę, aż pies wykaże reakcje behawioralne, które wskazują na świadome postrzeganie bodźca. Usuń bodziec, gdy pies wycofa kończynę lub zostanie osiągnięta maksymalna siła.
Po zarejestrowaniu maksymalnej przyłożonej siły z urządzenia rejestrującego, powtórz pomiary, co daje w sumie pięć prób. Pozwól psu pozostać w pozycji bocznej, aby usiąść, stać lub poruszać się po pomieszczeniu QST, aby zachować komfort podczas przerwy między próbami. Następnie umieść psa w pozycji leżącej bocznej przed kolejnym pomiarem.
Zapisz wynik wykonalności od zera do pięciu, aby wskazać łatwość, z jaką dane zostały zebrane. Daj psu pięć minut przerwy przed rozpoczęciem pomiarów za pomocą gorącej sondy termicznej. Przed rozpoczęciem eksperymentu przygotuj psa zgodnie z wcześniejszymi wyjaśnieniami.
Następnie nałóż termod na skórę badanego obszaru i kliknij przycisk start w lewym dolnym rogu zakładki testu, aby rozpocząć test. Gdy pies wykazuje ruchy lub reakcje behawioralne, które wskazują na świadome postrzeganie bodźca lub gdy zostanie osiągnięte maksymalne opóźnienie, zdejmij termodę, jednocześnie zatrzymując stoper. Zapisz opóźnienie do wypłaty.
Powtórz pomiary w sumie pięć prób, najpierw klikając przycisk stop, a następnie klikając przycisk testu wstępnego pomiędzy każdym pomiarem, aby zatrzymać podgrzewanie termody. Umożliwi to oprogramowaniu ponowną kalibrację termody w celu przygotowania się do następnego zastosowania. Zapisz wynik wykonalności od zera do pięciu, aby wskazać łatwość, z jaką dane zostały zebrane.
Reprezentatywna analiza podsumowuje mechaniczne i termiczne dane QST z grupy zdrowych, wolnych od bólu psów. Dane z pomiarów progów sensorycznych za pomocą elektronicznego estezjometru von Freya nie wykazały istotnego wpływu masy ciała na progi sensoryczne. Podobny wpływ masy ciała zaobserwowano w danych z progów sensorycznych algometru ciśnieniowego.
Z drugiej strony, dane zebrane dla opóźnienia sensorycznego gorącej sondy termicznej wykazały znaczący wpływ masy ciała na opóźnienie sensoryczne. Ogólna średnia, odchylenie standardowe i zakres progów sensorycznych dla mechanicznego i gorącego termicznego QST zostały podsumowane w tej samej grupie zdrowych psów bez bólu. Stanowi to wartość odniesienia dla przyszłych badaczy korzystających z tych technik: Najważniejsze jest, aby wiarygodnie zidentyfikować reakcję behawioralną psa, która wskazuje na świadome postrzeganie bodźca, które może wyglądać inaczej dla różnych psów.
Oprócz ilościowych testów sensorycznych, zbieranie informacji behawioralnych za pomocą zwalidowanych kwestionariuszy dla właścicieli i testów reaktywności emocjonalnej może pomóc w kompleksowej ocenie stanu afektywnego psa.
Wyświetl pełny transkrypt i uzyskaj dostęp do tysięcy filmów naukowych
Przegląd
Niniejsze badanie przedstawia standardowy protokół ilościowego testowania sensorycznego (QST) u psów w celu oceny układu somatosensorycznego z wykorzystaniem metod mechanicznych i termicznych (gorących). Poprzez zastosowanie takich narzędzi, jak elektroniczny anestezjometr von Frey oraz algometr ciśnieniowy, protokół ma na celu standaryzację ocen, umożliwiając porównania między różnymi badaniami.
Kluczowe elementy badania
Dziedzina nauki
- Neuronauka
- Medycyna weterynaryjna
- Ocena bólu
Wstęp
- Mechaniczna i termiczna QST są niezbędne do oceny odczuwania bólu w modelach psich.
- Niniejszy protokół ułatwia bezpieczne i dokładne gromadzenie danych, uwzględniając zachowanie psów.
- Zrozumienie progów sensorycznych może dostarczyć informacji na temat mechanizmów bólu u psów.
Cel badania
- W celu poprawy standaryzacji w badaniach mierzących progi sensoryczne u psów.
- Aby zapewnić bezpieczne warunki testowe dla dokładnego gromadzenia danych.
- W celu dostarczenia wartości referencyjnych dla przyszłych badań nad bólem u psów.
Zastosowane metody
- Główna platforma obejmuje ilościowe badanie czucia z wykorzystaniem włókien von Frey oraz sond termicznych.
- Model biologiczny stanowią zdrowe psy, u których nie występuje ból.
- Kluczowe etapy kładą nacisk na staranne aplikowanie bodźców oraz obserwację zachowania psów.
- Pomiary są powtarzane w wielu próbach w celu zapewnienia dokładności, z przerwami służącymi zachowaniu komfortu zwierząt.
Główne wyniki
- Protokół pozwolił na uzyskanie danych dotyczących progów sensorycznych, wskazując na reakcje behawioralne świadczące o odczuwaniu bólu.
- Odnotowano istotny wpływ masy ciała na latencję sensoryczną w przypadku bodźca termicznego gorącego.
- Ustalono wartości referencyjne dla progów mechanicznych QST, aby wspomóc przyszłe badania.
Wnioski
- Niniejsze badanie umożliwia znormalizowaną ilościową ocenę funkcji somatosensorycznych u psów.
- Wyniki stanowią podstawę do dalszych badań nad mechanizmami bólu i metodami leczenia u psów.
Najczęściej zadawane pytania
Znaczenie dla Przemysłu
Ilościowe badanie czucia (QST) u psów zapewnia standaryzowane, nieinwazyjne podejście do oceny funkcji somatosensorycznych, wspierając translacyjne badania nad bólem oraz rozwój modeli komparatywnych. Ustalenie referencyjnych progów czuciowych i punktów końcowych w zachowaniu umożliwia bardziej predykcyjną przedkliniczną ocenę kandydatów na leki przeciwbólowe oraz redukcję ryzyka mechanistycznego w weterynaryjnych i komparatywnych potokach badań neuronaukowych. Standaryzowane protokoły QST ułatwiają porównywalność danych między badaniami i ośrodkami, co wzmacnia proces podejmowania decyzji dotyczących portfela w fazie wczesnego odkrywania oraz badań translacyjnych.
Strategiczne zastosowania w badaniach i rozwoju biofarmaceutycznym
Wczesne etapy odkrywania i walidacja celu
- Umożliwia obiektywną analizę szlaków bólowych i mechanizmów sensorycznych w modelach psich.
- Wspiera funkcjonalną walidację celów poprzez ilościowe określanie reakcji behawioralnych na zdefiniowane bodźce.
- Zapewnia mechanistyczne ograniczenie ryzyka dla celów analgetycznych i neuromodulacyjnych.
- Ułatwia uzyskanie pewności prognostycznej w translacyjnej badaniu bólu.
Przesiewanie i opracowywanie testów
- Ustanawia zwalidowane, powtarzalne punkty końcowe analizy behawioralnej dla przesiewu związków.
- Standaryzuje warunki testu oraz protokoły pomiarowe w celu zapewnienia wiarygodności między badaniami.
- Generuje dane ilościowe (siła, latencja) służące do rzetelnej oceny związków.
- Umożliwia skalowalność i ponowne wykorzystanie platformy w programach badawczych nad bólem i zaburzeniami sensorycznymi.
Badania translacyjne i przedkliniczne
- Koreluje wyniki psiego QST z punktami końcowymi istotnymi dla chorób w modelach zwyrodnienia stawów oraz bólu neuropatycznego.
- Zapewnia ciągłość od wczesnej fazy odkrywania leków po przedkliniczną walidację skuteczności przeciwbólowej.
- Dostarcza wartości referencyjnych do benchmarkingu efektów choroby i interwencji.
- Zmniejsza ryzyko translacyjne poprzez powiązanie wyników przedklinicznych ze zestandaryzowanymi wskaźnikami behawioralnymi.
Integracja potoku i przepływu pracy
QST integruje się z kontinuum od etapu odkrywania do badań przedklinicznych jako funkcjonalny odczyt służący do walidacji celu, optymalizacji wiodących związków oraz opracowywania biomarkerów translacyjnych w procesach badawczych nad bólem i zaburzeniami sensorycznymi.
- Biologia odkrywcza: Pozwala na ilościowe określenie progów sensorycznych w celu wyjaśnienia udziału szlaków bólowych oraz walidacji hipotez mechanistycznych.
- Przesiewanie: Dostarcza powtarzalnych, ilościowych punktów końcowych behawioralnych do selekcji i optymalizacji związków.
- Analityka: Zapewnia pomiary siły i czasu reakcji, umożliwiając statystyczne porównania między różnymi warunkami i kohortami.
- Badania translacyjne: Opiera przedkliniczne badania skuteczności na wynikach behawioralnych istotnych dla danej choroby oraz wartościach referencyjnych.
- Zastosowanie w organizacji: Oferuje zestandaryzowany, wielokrotnego użytku protokół do badań nad bólem i zmysłami, stosowalny w różnych programach i ośrodkach.
Wpływ operacyjny i przedsiębiorczy
- Wartość naukowa: Zwiększa pewność prognostyczną i redukuje niejednoznaczność mechanistyczną w badaniach nad bólem.
- Wartość operacyjna: Sprzyja standaryzacji, powtarzalności i skalowalności przepływów pracy w testach sensorycznych.
- Wartość strategiczna: Umożliwia podejmowanie świadomych decyzji o kontynuacji lub przerwaniu badań (go/no-go) oraz efektywne kapitałowo rozwijanie kandydatów na leki przeciwbólowe.
- Wpływ na portfolio: Wspiera priorytetyzację skorygowaną o ryzyko oraz porównywalność międzyprogramową w ramach projektów dotyczących bólu i zaburzeń sensorycznych.
Uwagi dotyczące wdrożenia
- Wymaga doświadczenia w ocenie zachowania psów oraz w obsłudze aparatury QST.
- Wymaga kontrolowanego środowiska wolnego od rozpraszaczy oraz standaryzowanych protokołów prowadzenia zwierząt.
- Konieczne jest przeprowadzenie wspólnego szkolenia zespołów w celu zapewnienia spójnej identyfikacji punktów końcowych i gromadzenia danych.
- Adaptacja do innych gatunków lub modeli chorobowych może wymagać doprecyzowania protokołu.
- Zmienność behawioralna oraz subiektywizm w określaniu punktów końcowych stanowią ograniczenia praktyczne.
