Exploração objeto romance como um ensaio de Potencial de ordem superior comportamentos repetitivos em Ratos
20 de agosto de 2016
Comportamentos repetitivos e restritos de ordem superior (RRBs) perturbam a vida dos indivíduos afetados. Esses comportamentos são difíceis de modelar em roedores, dificultando a pesquisa biomédica básica sobre possíveis tratamentos ou intervenções para RRBs. Aqui, descrevemos a exploração de novos objetos como um ensaio potencial para RRBs de ordem superior em camundongos.
O objetivo geral deste ensaio comportamental é identificar a presença de comportamentos repetitivos de ordem superior em camundongos. Este ensaio pode ajudar a validar modelos potenciais de camundongos e comportamentos autistas, como a linhagem de camundongos C 58 J. As principais vantagens desta técnica é que ela não requer nenhum treinamento com camundongos e não é particularmente provocadora de ansiedade.
Comece preenchendo a arena de testes. Uma gaiola retangular de plástico transparente com meia polegada de cama de espiga de milho. Selecione quatro novos objetos que são diferentes em forma e cor.
Por exemplo, um tijolo de brinquedo rosa, um macaco vermelho, um ladrilho branco com escrita azul e um dado branco padrão. Certifique-se de que esses objetos sejam aproximadamente do mesmo tamanho e construídos com plástico de alta densidade para facilitar a limpeza e resistir à mastigação. Na arena retangular, coloque esses objetos a três centímetros dos cantos em uma ordem aleatória e contrabalançada durante o teste.
Registre o posicionamento de cada objeto como um número diferente de um a quatro. Por fim, posicione uma câmera diretamente acima das arenas de teste para que toda a arena seja gravada durante os períodos de aclimatação e descanso. Comece o teste no início do ciclo de luz em uma sala iluminada com iluminação fluorescente a aproximadamente 100 lux.
Certifique-se de que a iluminação seja uniforme em toda a arena de teste para padronizar a aparência durante a gravação de vídeo. Em seguida, coloque um cartão de anotações de dimensões conhecidas na parte inferior da arena de teste para uso posterior como padrão de calibração. E aperte o botão de gravação na câmera de vídeo.
Em seguida, transfira um mouse de teste para a arena de teste vazia por 10 minutos para servir como um período de aclimatação e continue gravando. Após o período de aclimatação, deixe o mouse na arena e adicione rapidamente os quatro novos objetos à arena. Registre o comportamento do mouse por mais 10 minutos durante esse período de teste.
Finalmente, após a conclusão do período de teste, retorne o mouse de teste à sua gaiola inicial. Limpe e seque os novos objetos, bem como a arena de teste, com detergente e água sem perfume. Comece configurando o esquema de codificação do projeto no software de registro comportamental.
Na caixa de configuração do projeto, defina a aquisição de dados como observação offline, offline. Dentro da caixa de codificação de comportamento, programe scrabble, digging, recriar, escovar e farejar o objeto um, dois, três e quatro como eventos de estado. Programe o salto como um evento de ponto.
Para programar o teclado secundário, abra o software do teclado, clique no botão do teclado secundário exibido na tela, digite a combinação de teclas apropriada e clique em OK. Depois que o teclado secundário for programado, feche o software e deixe o programa ser executado em segundo plano no computador. Depois que o projeto tiver sido configurado no software, prepare-se para pontuar o número e a duração de cada um dos seguintes comportamentos repetitivos.
Traseiros, escavações, auto-limpeza e saltos. Para pontuar um vídeo, clique em arquivo, abrir projeto, observar, observação e novo. Escolha um nome para o novo arquivo e selecione o arquivo de mídia de vídeo a ser pontuado.
Comece a pontuar os comportamentos repetitivos clicando no botão iniciar observação. Use dois pressionamentos de tecla para todos os eventos de estado. Um para significar a iniciação e o outro para o fim do comportamento.
E use apenas um pressionamento de tecla para eventos pontuais. Em seguida, use o software para pontuar o número de vezes e a duração da perna em que o mouse cheirou cada objeto, que é definido como qualquer momento em que um mouse move o nariz a 0,5 centímetros de um objeto. Cada vez que um mouse farejar um objeto, registre o número de posição correspondente do objeto e registre manualmente a sequência de números de posição até o final do período de teste de 10 minutos.
Conte uma posição duas vezes se um mouse farejar um objeto, desviar o olhar e cheirar o objeto novamente. Depois que o vídeo de teste de 10 minutos for pontuado para sniffs, visualize os dados clicando em analisar, análise de comportamento e novo. Em seguida, quando os dados aparecerem na tela, exporte para uma planilha separada.
Em seguida, registre a distância total que o mouse percorreu dentro da arena durante o teste. Para fazer isso, use o cartão de notas para calibrar cada vídeo definindo uma linha de calibração ao longo de cada extremidade do cartão de notas e inserindo o comprimento apropriado na tela de calibração do software. Depois que as linhas forem desenhadas, insira o comprimento e a largura conhecidos do cartão de anotações que correspondem a cada linha.
Em seguida, nas configurações da arena, selecione toda a arena. Nas configurações de controle de trilha, selecione uma duração de 10 minutos. E nas configurações de detecção, escolha um objeto escuro em um fundo claro.
Depois que essas configurações forem programadas, marque os vídeos clicando em aquisição e abra aquisição. Na caixa de controle de aquisição, clique em nova avaliação. E então comece os testes.
Após 10 minutos, pare o programa e observe os dados. Por fim, clique em analisar e calcular estatísticas. Depois que os dados aparecerem na tela, exporte para uma planilha separada.
A porcentagem do número de vezes que as três sequências de três padrões mais comuns foram repetidas foi observada em três linhagens diferentes de camundongos endogâmicos. As fêmeas C 58 exibiram uma forte adesão aos seus padrões preferidos na arena redonda, mas não na arena retangular. Enquanto os camundongos machos não diferiam uns dos outros em nenhuma das arenas.
Além disso, camundongos C 58 machos e fêmeas na arena redonda mostraram uma preferência mais forte por seu objeto preferido do que as outras duas linhagens. Embora nenhuma diferença na preferência de objeto tenha sido mostrada na arena retangular. Uma vez dominada, essa técnica pode ser concluída em menos de uma hora, com 15 minutos necessários para aquisição de dados e 20 minutos necessários para pontuação comportamental.
Ao tentar este procedimento, é importante lembrar que os ratos são muito sensíveis às mudanças em seus arredores. Certifique-se de que o ambiente de teste permaneça consistente durante todo o experimento. Seguindo este procedimento, outros métodos como o Barnes Maze ou o Team Maze podem ser usados para validar ainda mais a presença de comportamentos repetitivos de ordem superior.
Depois de assistir a este vídeo, você deve ter uma boa compreensão de como usar a exploração de novos objetos para identificar a presença de comportamentos repetitivos de ordem superior em camundongos.
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Visão Geral
Este artigo apresenta um ensaio comportamental projetado para identificar comportamentos repetitivos de ordem superior (RRBs) em camundongos. O ensaio tem como objetivo facilitar a validação de modelos murinos para o estudo de comportamentos semelhantes ao autismo, sem a necessidade de treinamento prévio.
Principais Componentes do Estudo
Área da Ciência
- Neurociência
- Ciência Comportamental
- Modelos Animais
Antecedentes
- Comportamentos repetitivos de ordem superior impactam significativamente a vida dos indivíduos.
- Modelar esses comportamentos em roedores é desafiador.
- A exploração de objetos novos pode servir como um ensaio útil.
- A linhagem endogâmica de camundongos C57BL/6J é relevante para esta pesquisa.
Objetivo do Estudo
- Desenvolver um ensaio para detectar RRBs de ordem superior em camundongos.
- Validar modelos potenciais de camundongos para o estudo do autismo.
- Fornecer um método de avaliação comportamental que não provoque ansiedade.
Métodos Utilizados
- Utilização de uma gaiola retangular de plástico transparente preenchida com camação de sabugo de milho.
- Seleção de quatro objetos novos que diferem em forma e cor.
- Nenhum treinamento prévio é necessário para os camundongos.
- Avaliação do comportamento exploratório em um ambiente controlado.
Resultados Principais
- O ensaio identifica com sucesso comportamentos repetitivos e restritos de ordem superior em camundongos.
- Ele demonstra o potencial para validar modelos animais em camundongos.
- O método é eficaz sem induzir ansiedade nos indivíduos.
- Os resultados apoiam a exploração adicional dos comportamentos repetitivos e restritos na pesquisa sobre autismo.
Conclusões
- A exploração de objetos novos é um ensaio promissor para comportamentos restritos e repetitivos (RRBs).
- Este método pode aprimorar a compreensão dos comportamentos relacionados ao autismo.
- Estudos futuros podem expandir essas descobertas para intervenções terapêuticas.
Perguntas Frequentes
Relevância Executiva para a Indústria
A modelagem de comportamentos repetitivos de ordem superior (RRBs) em sistemas pré-clínicos continua sendo uma lacuna crítica na descoberta de medicamentos para o transtorno do espectro do autismo (ASD), limitando os esforços de desvio de risco mecanicista e validação de alvos. O ensaio de exploração de objeto novo aborda essa lacuna ao permitir a avaliação quantitativa do comportamento exploratório padronizado em camundongos, oferecendo uma ferramenta translacional para avaliar candidatos terapêuticos direcionados a RRBs de ordem superior. Isso apoia os fluxos de trabalho iniciais de descoberta ao melhorar a confiança preditiva na triagem fenotípica e na seleção de modelos pré-clínicos.
Aplicações Estratégicas em P&D de Biotecnologia Farmacêutica
Descoberta Inicial e Validação de Alvo
- Valor Científico: Permite a investigação de hipóteses terapêuticas relacionadas a comportamentos perseverativos e de sequenciamento em vias relevantes para o TEA.
- Valor Operacional: Apoia a desconsideração biológica ao fornecer uma leitura validada clinicamente para comportamentos repetitivos restritos de ordem superior, sem necessidade de treinamento animal.
- Valor Preditivo: Facilita a triagem de portfólios ao identificar linhagens com comportamento padronizado elevado, compatíveis com fenótipos humanos de comportamentos repetitivos restritos de ordem superior.
Desenvolvimento de Triagem e Ensaios
- Prontidão do Ensaio: Fornece saídas quantitativas padronizadas e reprodutíveis com base em sequências de exploração dos objetos e métricas de preferência.
- Escalabilidade: Utiliza uma arena simples de campo aberto com quatro objetos novos, permitindo adaptação de alto rendimento em múltiplas linhagens de camundongos.
- Utilidade para Triagem: Prepara sistemas comportamentais validados para avaliação de compostos em campanhas de triagem fenotípica.
Pesquisa Translacional e Pré-clínica
- Relevância para a Doença: Demonstra validade aparente para modelar RRCs de ordem superior em humanos, particularmente em linhagens como a C58J, que apresentam RRCs de ordem inferior e comportamento padronizado elevados.
- Continuidade Translacional: Conecta descoberta e validação pré-clínica ao fornecer uma leitura comportamental consistente em diferentes condições experimentais.
- Avanço Ajustado ao Risco: Apoia decisões de prosseguir/não prosseguir ao quantificar padrões repetitivos, um domínio fundamental na sintomatologia do TEA.
Integração de Pipeline e Fluxo de Trabalho
O ensaio insere-se no continuum de descoberta, desde a validação do alvo até a identificação de compostos líder e a avaliação pré-clínica, permitindo especificamente a medição objetiva de RRBs de ordem superior como um desfecho fenotípico em pesquisas relacionadas ao TEA.
- Biologia da Descoberta: Apoia a verificação de hipóteses e a clarificação de vias ao quantificar a exploração padronizada como um indicador de inflexibilidade cognitiva e perseveração.
- Triagem: Oferece prontidão para ensaios por meio do posicionamento padronizado de objetos, rastreamento por vídeo e pontuação comportamental de sequências de farejamento.
- Análises: Gera variáveis dependentes quantitativas, como a porcentagem de sequências repetidas de três padrões e escores de preferência por objetos, permitindo comparações entre condições.
- Pesquisa Translacional: Alinha-se aos esforços de alinhamento de biomarcadores ao modelar um domínio central do TEA (comportamentos restritivos e repetitivos de ordem superior) em um sistema pré-clínico.
- Reutilização Empresarial: Funciona como uma plataforma comportamental reutilizável, aplicável em diversas áreas terapêuticas que envolvem sintomatologia compulsiva ou repetitiva.
Impacto Operacional e Empresarial
- Valor Científico: Aumenta a confiança preditiva na validação de alvos ao reduzir a ambiguidade mecanicista em torno dos mecanismos de RRB de ordem superior.
- Valor Operacional: Garante padronização e reprodutibilidade por meio de dimensões fixas da arena, posicionamento fixo dos objetos e protocolos de pontuação cegos.
- Valor Estratégico: Melhora a eficiência do capital ao permitir a identificação precoce de compostos ineficazes, reduzindo riscos biológicos em estágios avançados.
- Impacto no Portfólio: Orienta a priorização ajustada ao risco ao quantificar fenótipos comportamentais associados aos domínios sintomáticos do TEA.
Considerações sobre a Implementação
- Requer experiência em neurociência comportamental e software de pontuação baseado em vídeo para rastreamento preciso de sequências de farejamento.
- Depende de uma configuração padronizada da arena, calibração dos objetos e iluminação consistente para minimizar a variabilidade.
- Necessita alinhamento entre equipes quanto aos etogramas comportamentais e critérios de pontuação para garantir reprodutibilidade entre diferentes locais.
- Envolve considerações de adaptação ao transferir de configurações de arena retangular para circular, já que as diferenças entre linhagens eram dependentes do contexto.
- Limita-se à medição de padrões exploratórios; não captura estereotipias motoras ou fatores de confusão relacionados à ansiedade sem ensaios complementares.
