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Rápidos avanços em engenharia genética ao longo das últimas décadas levaram a uma proliferação sem precedentes de modelos animais de doenças humanas. Ratos ganharam o estatuto de sujeitos experimentais primárias em ciências biomédicas, por diversas razões. De um ponto de vista prático, eles têm uma alta taxa de reprodução, são relativamente baratos, e são fáceis de alojar. Do ponto de vista conceitual, eles são geneticamente próximos ao homem, podem ser geneticamente modificadas com relativa facilidade, e altamente desenvolvido endócrino, imunológico e nervoso. Além das lesões em níveis genéticos e celulares, os estudos contemporâneos de distúrbios cerebrais exigir a demonstração de déficits funcionais replicáveis que o rosto destaque, construir, ou validade preditiva de um novo modelo de mouse 1.
Uma infecção aguda num mamífero Homeotérmica resulta muitas vezes na resposta febril, que, em conjunto com o comportamento de doença, constitui um dosprincipais mecanismos de sobrevivência 2. Acutely animais doentes exibir alterações significativas na comida / ingestão de água e desempenho em tarefas reflexivas de reatividade emocional, comportamento exploratório, e capacidade de aprendizagem / memória. Essas alterações são responsáveis em grande parte para a atividade / social prejudicada sexual e preservação de energia para as reações imunológicas defensivas. No entanto, quando as condições agudas transformar crónica (como visto em muitas imunológico, endócrino e doenças neurológicas), desempenho comportamental podem ainda deteriorar-se devido a danos estruturais de vários órgãos, incluindo o cérebro 3.
Doenças neurodegenerativas em humanos e animais são muitas vezes acompanhados por uma constelação de défices neurológicos e comportamentais. Portanto, um propósito fundamental em estudos de comportamento de animais doentes crónicos é distinguir efeitos centrais dos déficits induzidos por sintomatologia periférica. No entanto, a duração relativamente curta de tarefas comportamentais padrão limita a cobrarion de informações sobre medidas funcionais básicos, como o olfato, descanso, sono, alimentação / ingestão de água, ou episódios epilépticos. A inclusão destas medidas melhora perfil comportamental e permite uma melhor interpretação do desempenho em tarefas que demandam atividade.
Os refinamentos na fenotipagem comportamental de ratinhos doentes
As inadequações na avaliação do perfil comportamental de ratos doentes necessitaram de monitorização contínua de ratos isoladamente-alojadas por PCs-processamento rápido. Embora diversas baterias de comportamento pode ser projetado 4, 5, listados abaixo são os procedimentos que têm sido utilizados com sucesso para estabelecer um modelo animal de lúpus neuropsiquiátrico 6. Esta bateria é aplicada repetidamente em ambos os modelos sub-crónica e crônica da doença (Figura 1), tais como comprometimento cognitivo leve e doença de Alzheimer 7. Após uma série de testes neurológicos 10/08, acustom-made aparelho, projetado para atender às exigências acima, utilizando o monitoramento contínuo de várias saídas de comportamento em um ambiente home-cage-like enriquecido, pode ser empregado. Tal abordagem baseada em etologicamente para a avaliação da atividade exploratória espontânea e comportamento motivado proporciona uma compreensão mais abrangente dos déficits de desempenho em outros paradigmas, como os reflexivo de aprendizagem e memória.

Figura 1. Representação esquemática da fenotipagem comportamental longitudinal em nosso laboratório. A bateria comportamental é projetado para evoluir a partir de menos- direção mais- tarefas estressantes, que são repetidas em diferentes momentos para avaliar os efeitos de fatores sustentados, como a progressão da doença, o tratamento farmacológico ou respostas imunológicas. INBEST testes individuais e são realizados durante o p escurohase, muitas vezes acima de 10 e 2 horas, respectivamente Abreviaturas:. R - reflexos; BW - feixe de teste de caminhada; RR - Rotarod; OT - testes olfativos; SP - teste de preferência de sacarose; SD - Step Down teste; NO - teste do objeto novo; OF - teste Open-campo; SAB - Espontâneo Comportamento Alternância; FS - teste de natação forçada; MWM - Morris Water Maze. * - Aspectos do teste (por exemplo, a localização, o contexto, cor, forma) que precisam ser alterados em ensaios subseqüentes ao longo do curso do experimento.
Vídeo-gravação e análise do comportamento contínua em um ambiente de home-cage-like foram relatados pela primeira vez em 2007 11. Um aparelho automatizado mais complexo que integra testes comportamentais utilizados em estudos com ratos auto-imune foi apresentado no "comportamento de medição 'atender um ano depois 12. A Estação Integrado Comportamental (INBEST, Figura 2A) é um sistema modular, o que comprises de um estímulo luminoso abrigo, controlado por computador, dois lickometers controladas por foto (um para água, um para uma solução de interesse), um distribuidor automático de alimentos, uma das rodas informatizado corrida, e uma malha de escalada digitalizado. Latências, freqüências e durações de comportamentos específicos são examinados usando software personalizado. Atividade exploratória e locomotora (por exemplo, de um romance ou um objeto conspecific desconhecida) pode ser avaliada com software de rastreamento de vídeo (Lista de materiais / equipamentos), durante o sono e os padrões comportamentais menos freqüentes, como o comportamento auto-prejudicial e convulsões, pode ser marcado manualmente com software de vídeo-tracking ou pacotes evento de gravação dedicados. Oito configurações completas INBEST / vídeo são usadas, permitindo assim a monitorização simultânea de quatro animais de controlo e experimentais 4 (Figura 2B).
Figura 2. Estação Behavioral Integrada. (A) Representação esquemática de hardware e software utilizados na elaboração de um caixa INBEST (L = 39 x 53 x W = H = 50 cm). (B) Oito caixas INBEST completos proporcionar uma oportunidade para o monitoramento home-gaiola simultânea de quatro camundongos experimentais e quatro de controle. Por favor, clique aqui para ver uma versão maior desta figura.
As variáveis dependentes incluem medições de consumo de alimentos / água, capacidade de resposta à estimulação palatável, atividade ambulatorial espontânea, escalada, corrida voluntária, comportamentos relacionados à ansiedade (por exemplo, a exploração de novela objeto), preparação, apreensão e dormir. Além disso, estímulos visuais podem ser apresentados para o condicionamento e aprendizagem paradigmas. As vantagens de INBEST mais testes comportamentais padrão incluem a eliminação de efeitos de confusão induced pelo stress de transporte, bem como a contínua recolha automatizada de medidas reflectoras de actividade nocturna, exploração, comportamentos de tipo depressivo e ansiedade relacionada. A integração de componentes sensíveis de hardware com um pacote de vídeo-tracking produz uma riqueza de informações, o que permite uma melhor avaliação do comportamento em relação à progressão da doença crônica em diversos modelos animais. INBEST pode ser utilizada para estudar outras doenças crónicas do SNC (por exemplo, autismo, depressão, esquizofrenia), bem como em estudos longitudinais centrados no neurodesenvolvimento, efeitos comportamentais de distúrbios sistémicos / neoplásica, e farmacoterapia prolongada.