Model izolacji społecznej: nieinwazyjny model stresu i lęku u gryzoni
11 listopada 2022
Prezentowany tutaj jest mysi model lęku wywołanego izolacją społeczną (SI), który wykorzystuje myszy C56BL/6J typu dzikiego do wywoływania stresu i zachowań podobnych do lęku przy minimalnym użyciu i bez inwazyjnych procedur. Model ten odzwierciedla współczesne wzorce życia związane z izolacją społeczną i jest idealny do badania lęku i powiązanych zaburzeń.
Model ten naśladuje ludzkie, społeczne, izolatywne życie i jest nieinwazyjnym i prostym sposobem na stworzenie modelu lęku i łagodnego upośledzenia poznawczego. Ta technika wymaga jedynie odpowiednich warunków przetrzymywania i ślimaka zabiegowego i nie wymaga żmudnych procesów, takich jak zastrzyki czy manipulacje genetyczne. Aby odizolować zwierzęta od społeczeństwa, weź standardową klatkę dla myszy o powierzchni 75 cali kwadratowych.
Dodaj połowę ilości pościeli i jednocalowy kwadratowy kawałek bawełny do zagnieżdżenia. Owiń zewnętrzną stronę ścian klatki w nieprzezroczyste czarne plastikowe torby bez segmentu worka dostępnego od wewnątrz. Zabezpiecz torbę taśmą i upewnij się, że środowisko zewnętrzne zwierzęcia lub otoczenie nie jest widoczne.
Pozostaw górną i dolną część klatki rozwiniętą, chyba że myszy widzą przez nie sąsiednie zwierzęta. Myszy kontrolne należy trzymać w grupach po dwie lub trzy osoby w normalnych warunkach trzymania w klatkach w standardowej klatce dla myszy z pełną ilością ściółki, dwucalowym kwadratowym kawałkiem bawełny lub odpowiednikiem do zagnieżdżania, bez owijania nieprzezroczystymi torbami. Upewnij się, że myszy trzymane w grupie są kompatybilne bez konfliktu.
Jeśli nie, wyklucz agresora z analizy. Wymieniaj klatki tylko raz w tygodniu podczas ciemnego cyklu, z tą samą plastikową torbą ponownie owiniętą do nowej klatki, chyba że występują znaczne uszkodzenia. W przypadku myszy kontrolnych zmieniaj klatki dwa razy w tygodniu lub częściej podczas ciemnego cyklu.
Kontynuuj izolowanie myszy przez co najmniej cztery tygodnie, aby zaobserwować optymalne wyniki. Aby przygotować zabieg, dodaj 3% agar do wody dejonizowanej i rozpuść go w temperaturze około 90 stopni Celsjusza za pomocą płyty grzewczej lub kuchenki mikrofalowej. Zapobiegaj rozlaniu lub wykipieniu bulgoczącego roztworu.
Mieszaj roztwór, aż stanie się jednorodny. Gdy roztwór jest jeszcze ciepły, dodaj 5% sacharozy. Zamieszaj jednorodny roztwór przed wlaniem roztworu do formy.
Pozwól mu ostygnąć i zestalić się w temperaturze pokojowej lub 4 stopnie Celsjusza. W przypadku leczenia wrażliwego na światło należy chronić pleśń przed światłem. Po zestaleniu agar pokrój w kostkę o wymiarach 0,5 na 0,5 na 0,5 centymetra i przechowuj w temperaturze 4 stopni Celsjusza do podania.
Podawaj leczenie w zaplanowanym czasie i z zaplanowaną częstotliwością, przy jak najmniejszym obchodzeniu się z nim. Cicho i ostrożnie umieść pojedynczą kostkę na małej łodzi lub jej odpowiedniku, takim jak nasadka 50-mililitrowej tubki kroniki podczas ciemnej fazy jasnego cyklu ciemnego, nie dotykając myszy. Pozwól myszy spożyć agar.
Po potwierdzeniu całkowitego spożycia agaru, ostrożnie wyjmij łódź z klatki i powtórz w razie potrzeby. Myszy izolowane społecznie spędzają znacznie mniej czasu w otwartym ramieniu i znacznie dłużej w zamkniętym ramieniu w porównaniu z grupą kontrolną. W teście na otwartym polu myszy izolowane społecznie pokonywały mniejszy dystans, mniej się hodowały i spędzały więcej czasu w rogach.
Podobnie, spędzali mniej czasu w centralnym obszarze niż w grupie kontrolnej, co wskazuje na zwiększone zachowanie podobne do lęku. Myszy izolowane społecznie wykazywały również zmniejszone rozpoznawanie nowych obiektów i nowego kontekstu w porównaniu z grupą kontrolną, co sugeruje upośledzenie funkcji poznawczych. Ta technika pozwala nam badać rozwój lęku i zaburzeń poznawczych, a nie tylko wynik zaburzeń.
Wyświetl pełny transkrypt i uzyskaj dostęp do tysięcy filmów naukowych
Przegląd
Niniejsze badanie przedstawia nieinwazyjny model lęku u myszy indukowany izolacją społeczną, z wykorzystaniem myszy typu dzikiego C56BL/6J. Model ten symuluje rzeczywiste wzorce izolacji społecznej i jest idealny do badania zaburzeń stresowych i lękowych bez konieczności stosowania procedur inwazyjnych.
Kluczowe elementy badania
Dziedzina nauki
- Neuronauka
- Badania behawioralne
- Badania nad lękiem
Wstęp
- Izolacja społeczna jest powszechnym stresorem, który może prowadzić do lęku oraz zaburzeń poznawczych.
- Obecne metody tworzenia modeli lękowych często wiążą się z procedurami inwazyjnymi lub intensywną manipulacją zwierzętami.
- Niniejsze badanie ma na celu rozwiązanie tych ograniczeń poprzez opracowanie uproszczonego i nieinwazyjnego modelu.
- Projekt modelu ma na celu dokładne odwzorowanie ludzkich doświadczeń związanych z izolacją społeczną.
Cel badania
- Opracowanie modelu mysiego, który dokładnie odzwierciedla zaburzenia lękowe i poznawcze wynikające z izolacji społecznej.
- Umożliwienie badaczom analizy mechanizmów leżących u podstaw zaburzeń lękowych.
- Zbadanie zmian behawioralnych skorelowanych z izolacją społeczną w kontrolowanym środowisku.
Zastosowane metody
- Układ izolacji społecznej z wykorzystaniem standardowych klatek dla myszy z określonymi modyfikacjami warunków bytowych.
- Myszy kontrolne utrzymywano w grupach, zapewniając ich kompatybilność, podczas gdy myszy izolowane miały minimalny kontakt z otoczeniem.
- Klatki dla myszy izolowanych wymieniano raz w tygodniu; klatki kontrolne czyszczono częściej.
- Model obejmował podawanie substancji za pomocą 3% agaru z 5% sacharozą podczas fazy ciemnej.
- Obserwacje behawioralne obejmowały czas spędzony w ramionach otwartych w porównaniu do zamkniętych, dystans przebyty oraz zadania z rozpoznawania.
Główne wyniki
- Myszy izolowane społecznie wykazywały ograniczoną eksplorację otwartych obszarów, co wskazywało na nasilenie zachowań lękowych.
- Większy czas spędzony w zamkniętych ramionach podczas testów oraz mniejsza ogólna aktywność ruchowa w porównaniu z grupą kontrolną potwierdziły występowanie reakcji lękowych.
- Izolowane myszy wykazywały zaburzenia poznawcze, objawiające się osłabionym rozpoznawaniem nowych obiektów i kontekstów.
- Badanie podkreśla związek między izolacją społeczną, zachowaniami lękowymi a pogorszeniem funkcji poznawczych.
Wnioski
- Ten nieinwazyjny model izolacji społecznej stanowi cenne narzędzie do badania zaburzeń lękowych i poznawczych.
- Wyniki podkreślają wpływ czynników społecznych na zdrowie psychiczne i wskazują potencjalne kierunki dalszych badań.
- Model ten może pomóc w wyjaśnieniu mechanizmów lęku oraz ich związku z ludzkimi stanami psychologicznymi.
Najczęściej zadawane pytania
Znaczenie dla przemysłu
Nieinwazyjne modele gryzoni, które odwzorowują stresory występujące w rzeczywistym świecie, są kluczowe dla translacyjnych badań nad lękiem i zaburzeniami poznawczymi. Model izolacji społecznej umożliwia rzetelną walidację celu oraz redukcję ryzyka mechanistycznego poprzez symulowanie stresu środowiskowego bez czynników zakłócających o charakterze genetycznym lub farmakologicznym. Podejście to zwiększa pewność prognostyczną w wczesnych etapach odkrywania leków neuropsychiatrycznych oraz w procesie selekcji portfolio.
Strategiczne zastosowania w badaniach i rozwoju biofarmaceutycznym
Wczesne odkrywanie i walidacja celu
- Umożliwia badanie szlaków związanych z lękiem w kontrolowanych, nieinwazyjnych warunkach stresowych.
- Ułatwia funkcjonalną walidację celów poprzez powiązanie fenotypów behawioralnych z mechanizmami molekularnymi.
- Zwiększa pewność predykcyjną w odniesieniu do potencjalnych celów poprzez modelowanie ekspozycji na stres istotnej dla ludzi.
Przesiewy i opracowanie testów
- Zapewnia zestandaryzowany system behawioralny do oceny skuteczności anksjolitycznej in vivo.
- Dostarcza powtarzalnych, ilościowych wyników behawioralnych do przesiewu związków.
- Ogranicza zmienność proceduralną poprzez minimalizację manipulacji i interwencji inwazyjnych.
Badania translacyjne i przedkliniczne
- Jest zgodny z istotnymi dla choroby stresorami środowiskowymi obserwowanymi w populacjach ludzkich.
- Umożliwia zachowanie ciągłości od fazy odkrycia po przedkliniczną walidację punktów końcowych w zakresie lęku i funkcji poznawczych.
- Wspiera decyzje o dalszym rozwoju projektu w oparciu o analizę ryzyka poprzez modelowanie fenotypów zarówno lęku, jak i zaburzeń poznawczych.
Integracja potoku i przepływu pracy
Model ten wpisuje się w kontinuum od wczesnego etapu odkrywania do badań przedklinicznych, wspierając zarówno walidację celu, jak i identyfikację związku wiodącego w wskazaniach neuropsychiatrycznych.
- Biologia odkrywcza: Wspiera testowanie hipotez dotyczących mechanizmów lęku indukowanego stresem oraz upośledzenia poznawczego.
- Przesiewanie: Dostarcza gotowych do analizy punktów końcowych zachowań do oceny związków chemicznych.
- Analityka: Umożliwia ilościowe porównanie wskaźników behawioralnych, takich jak czas spędzony w otwartych ramionach oraz rozpoznawanie obiektów.
- Badania translacyjne: Łączy wyniki przedkliniczne z fenotypami stresu i lęku istotnymi dla ludzi.
- Zastosowania w przedsiębiorstwach: Oferuje skalowalną, nieinwazyjną platformę, którą można dostosować do różnych programów badań neurobehawioralnych.
Wpływ operacyjny i przedsiębiorczy
- Wartość naukowa: Zwiększa pewność predykcyjną i zmniejsza niejednoznaczność mechanistyczną w badaniach nad lękiem.
- Wartość operacyjna: Optymalizuje przepływy pracy poprzez standaryzację i minimalne wymagania dotyczące obsługi.
- Wartość strategiczna: Poprawia jakość decyzji go/no-go oraz efektywność kapitałową w portfelach neuropsychiatrycznych.
- Wpływ na portfolio: Umożliwia priorytetyzację aktywów we wczesnej fazie rozwoju, celujących w zaburzenia lękowe i poznawcze, z uwzględnieniem analizy ryzyka.
Wskazówki dotyczące wdrożenia
- Wymagana jest wiedza z zakresu neuronauki behawioralnej oraz doświadczenie w pracy z gryzoniami.
- Niezbędne są standardowe klatki, nieprzezroczyste przegrody oraz minimalna ilość ściółki w celu kontroli środowiskowej.
- Wymagane jest konsekwentne podawanie preparatów na bazie agaru przy minimalnym zakłócaniu spokoju zwierząt.
- Standaryzacja międzyzespołowa jest niezbędna dla powtarzalności punktów końcowych zachowania.
- Model ogranicza się do lęku indukowanego stresem i może nie oddawać wszystkich aspektów ludzkich zaburzeń lękowych.
Najczęściej zadawane pytania dotyczące biofarmacji
Chapters in this video
0:05
Introduction
0:36
Animals and Cage Setup
1:34
Care and Treatment During the Social Isolation Period
1:58
Agar Drug/Treatment Preparation: A Non-Invasive Drug Treatment and Behavioral Analysis
3:15
Results: Social Isolation (SI)-Induced Anxiety Mouse Model
3:56
Conclusion
