14 декабря 2014 г.
Цель представленного здесь протокола - описать процедуры воздействия на крыс умеренных уровней алкоголя во время внутриутробного развития мозга и количественно оценить результирующие изменения в социальном поведении во взрослом возрасте.
Умеренное пренатальное воздействие алкоголя и количественная оценка социального поведения у взрослых крыс. В этом видео описывается парадигма пренатального воздействия алкоголя с последующей количественной оценкой социального поведения во взрослом возрасте. Все процедуры, описанные в этом видео, были одобрены Комитетом по уходу за животными и их использованию Центра медицинских наук, а главный кампус Университета Нью-Мексико начинается с получения взрослых самок крыс в возрасте от шести до семи недель, средний вес которых составляет от 125 до 150 граммов, и проверенных самцов-производителей крыс.
Как правило, возраст 12 недель позволяет животным акклиматизироваться к новой среде обитания не менее одной недели. В целом, временная шкала пренатального воздействия алкоголя включает в себя двухнедельный период до воздействия, период размножения, в течение которого животные не имеют доступа к алкоголю, и период пренатального воздействия, который имеет место на протяжении всей беременности. Подробная информация о каждом этапе приведена ниже.
Чтобы оценить уровень алкоголя до беременности, самки крыс добровольно потребляли сахариновую воду, содержащую все более высокие концентрации алкоголя, в течение двухнедельного периода. Функция этой оценки состоит в том, чтобы идентифицировать крыс, которые пьют в желаемых количествах для последующих этапов протокола питья. Этот аспект парадигмы воздействия алкоголя также гарантирует, что все самки крыс употребляли алкоголь до беременности.
Подготовьте трубки для питья, собрав следующие принадлежности. Сахарин натриевая соль, гидрат, этанол 190 пробы, стеклянные трубки для питья, натуральный каучук белого цвета, одно отверстие номер четыре стопора, один дюйм изогнутых трубок с шариковым наконечником и бумажные линейки готовят раствор стебля 0,066% сахарина воды, растворенного в водопроводной воде. Используйте часть воды с 0,066% сахарина для приготовления исходного раствора сахарина, содержащего 2,5% этанола, и часть для получения исходного раствора, содержащего 5% этанола.
Подготовьте трубки для питья, прикрепив к трубке бумажную линейку. Заполните тюбик до 20-миллиметровой отметки правильным на день раствором. Убедитесь, что вы получили исходный вес тела для каждой самки крысы: сеансы питья происходят в течение четырех часов в день, начиная через час после начала темнового цикла.
В первый и второй дни самкам будет предоставлен доступ к воде, содержащей 0,066% сахарина. На третий и четвертый дни самкам будет предоставлен доступ к раствору SAC, содержащему 2,5% этанола. Начиная с пятого дня, самкам будет предоставлен доступ к раствору SAC, содержащему сеансы питья 5% этанола с использованием 5% раствора этанола.
Продолжайте до тех пор, пока не завершится фаза питья перед беременностью. Еда и вода из-под крана доступны во время всех сеансов питья. В конце четырехчасового сеанса питья количественно оцените вес раствора этанола, потребляемого на килограмм массы тела.
По завершении фазы питья до беременности рассчитайте среднее потребление этанола и стандартное отклонение для всей группы и удалите крыс, для которых среднее потребление равно единице. Стандартное отклонение или более. Выше или ниже группового среднего.
Назначьте оставшимся крысам либо контроль сахарина, либо пренатальное воздействие этанола. Как можно точнее соответствуйте уровням употребления алкоголя до беременности. Для двух групп соедините каждую самку крысы с проверенным заводчиком-самцом.
Самки крыс не употребляют алкоголь во время фазы размножения. Если беременность подтверждена наличием вагинальной пробки, взвесьте самку крысы и Хаузера по отдельности, начиная с первого дня беременности. Предоставляйте спиртовые или сахариновые растворы в соответствии с групповым заданием.
В течение четырех часов в день предоставляйте доступ к еде и воде из-под крана во время питьевых сеансов. Продолжайте ежедневные сеансы питья на протяжении всей беременности. Количественно измеряйте потребление алкоголя ежедневно и взвешивайте крысиных матерей еженедельно.
Прекратите процедуры воздействия алкоголя после рождения потомства. Обозначьте день рождения как послеродовой. Нулевой день.
Позвоните в помет до 10 щенков примерно на второй или третий день после рождения и запишите вес щенков. Отлучите животных от груди примерно на 21-24 день после рождения и поселите в однополых парах с животным для того же пренатального лечения. Не используйте более одной-двух крыс из каждого помета в одном эксперименте, чтобы ограничить потенциальное воздействие помета.
Количественная оценка социального поведения во взрослом возрасте. Приобретите все необходимые материалы и оборудование. Мы используем специально построенную камеру длиной 95 сантиметров, шириной 47 сантиметров и высотой 43 сантиметра.
Камера изготовлена из композитного пластика, который легко чистится и дезинфицируется, имеет прозрачную пластиковую переднюю часть и открытую верхнюю часть. Пол и боковые стенки облицованы пластиком для облегчения уборки. Задняя внутренняя стена покрыта зеркальной плиткой для облегчения анализа.
Дополнительные материалы включают следующие видеокамеры, способные вести запись в условиях низкой освещенности или без нее. В идеале фотоаппарат должен иметь высокое разрешение в инфракрасном спектре, инфракрасные осветители, которые располагаются вокруг аппарата для улучшения освещения аппарата. В лаборатории видеофиксации используется песчаная стружка, щетка и совок для чистки аппарата между сеансами и 70% изопропиловый спирт для устранения крысиных запахов между сеансами.
Для измерения во взрослом возрасте крыс не менее 90 дней, когда начинается эта фаза эксперимента, в течение трех дней подряд животное и его товарищ по клетке помещаются в устройство на 30 минут, чтобы акклиматизироваться к устройству. Перед каждым сеансом любая щепа удаляется. Аппарат протирают изопропиловым спиртом и обеспечивают свежей древесной стружкой, очищают и дезинфицируют аппарат соответствующим чистящим средством.
По мере необходимости древесная стружка должна целиком покрывать дно аппарата. Во время акклиматизационного сеанса весь свет в помещении выключается в конце третьего сеанса акклиматизации. Размещайте животных по отдельности в новых клетках со свежей древесной щепой, едой и водой.
Социальное взаимодействие записывается на следующий день, через 24 часа после того, как животные были разделены, чтобы оценить социальное поведение, начать с очистки аппарата и замены древесной щепы. Расположите одну или несколько камер для записи взаимодействия. В нашей лаборатории мы используем уникальные особенности рисунков меха как способ идентификации отдельных животных, альтернативы для маркировки животных описываются в тексте по завершению съемок социального взаимодействия, выявляют интересующее поведение В нашей лаборатории.
Мы количественно измерили поведение, направленное на партнера, и другое поведение, направленное на окружающую среду. В наших предыдущих исследованиях борьба и другие меры социального исследования, такие как анальное обнюхивание, обнюхивание гениталий или груминг ног, надежно отличали животных, подвергшихся воздействию этанола, от животных, подвергшихся воздействию мешка. В следующих видеоклипах показаны примеры каждого интересующего вас поведения.
Борьба происходит, когда одно или оба животного участвуют в попытке наброситься на партнера, и часто приводит к тому, что один из членов пары прижимает другое животное к себе на бок или спину. Борьбе часто предшествует погоня, а также другие виды поведения, такие как бокс, пересечение границы, а также обнюхивание гениталий. Покрытие поведения прекращается, когда животные отделяются.
Иногда животные быстро вступают в очередной приступ борьбы, если животные четко отделились друг от друга. Второй бой будет покрыт как отдельный экземпляр. Поскольку борьба требует участия обоих животных от груши, меры должны быть эквивалентны для груши при покрытии.
Вы также можете обратить внимание на то, какие животные в конечном итоге прижали, а какие были прижаты, а какое животное участвовало в погоне и нападении. Также может быть полезно закодировать поведения, которые включают в себя поединки по борьбе. Если в боксе требуется более детальный анализ, оба животного встают на задние конечности и толкают друг друга четырьмя лапами.
В эпизодах перехода через или под одно животное намеренно забирается на вершину или ныряет под партнера. При таком поведении одно животное обнюхивает анальную область половых органов партнера. Одной из функций анального обнюхивания гениталий является идентификация.
Обнюхивание тела относится к другому обнюханию тела партнера и часто направлено на бок или бок партнера. Animal alle grooming – это груминг партнера alle. Груминг обычно направлен на область затылка и головы.
При выращивании животное поднимается на задние конечности аналогично выращиванию, рытью и обнюхиванию в подстилке является обычным поведением, направленным на окружающую среду, которое обеспечивает меру поведения, направленного на субстрат, используемый в аппарате для кодирования и количественной оценки поведения, мы используем специальную программу MATLAB, разработанную в нашей лаборатории. Основными особенностями этой программы являются воспроизведение видео с переменной скоростью, кнопки-переключатели, связанные с каждым интересующим поведением, для которого состояние включения или выключения указывает на наличие или отсутствие поведения, автоматическое временное кодирование начала и смещения каждого поведения и вывод данных, включая общую продолжительность, частоту и задержку до первого экземпляра каждого поведения. Полученные данные о длительности, частоте и задержке анализируются с помощью статистического пакета. В показанном здесь примере вы можете видеть, что частота, продолжительность и латентность до первого случая борьбы, а также продолжительность анального обнюхивания гениталий значительно различались у животных, подвергшихся воздействию сахарина и этанола.
Другие поведенческие измерения не делали различий между группами. Методы, представленные в этом видео, упростили процесс анализа социального поведения после пренатального воздействия этанола в простой и эффективный протокол. В дополнение к полезности этого подхода для различения крыс, которые подвергались воздействию умеренных уровней этанола во время внутриутробного развития, от животных, не подвергавшихся воздействию, эти методы могут быть легко адаптированы для оценки других протоколов воздействия этанола, включая вариации во времени, дозе, продолжительности и возрасте на момент поведенческого анализа.
Кроме того, конкретные характеристики, количественно выраженные в ходе анализа, могут быть адаптированы для учета основных эффектов воздействия этанола на различных стадиях развития.
Просмотрите полный транскрипт и получите доступ к тысячам научных видео
В данной статье представлен протокол воздействия умеренных доз алкоголя на крыс в период пренатального развития мозга. Также подробно описывается количественная оценка возникающих в результате этого изменений социального поведения во взрослом возрасте.
Количественная оценка социального поведения взрослых крыс после умеренного пренатального воздействия алкоголя представляет собой надежную доклиническую модель для исследования нейроонтогенетических механизмов, лежащих в основе расстройств фетального алкогольного спектра (РФАС). Данный подход обеспечивает трансляционную согласованность между поведенческими фенотипами грызунов и результатами нейропсихического развития у людей, что повышает прогностическую уверенность при валидации мишеней и снижении рисков при разработке механизмов воздействия для портфелей препаратов, направленных на ЦНС. Адаптивность данного протокола к различным парадигмам воздействия повышает его ценность для этапов раннего поиска и доклинических исследовательских программ.
Данный протокол интегрируется в континуум от поиска до доклинических исследований, предоставляя релевантную заболеванию поведенческую модель для проверки гипотез и валидации мишеней в исследованиях нейробиологии развития.