Повышенные плюс лабиринт тест, в сочетании с видео, отслеживания программного обеспечения, чтобы исследовать Анксиолитический эффект экзогенных кетогенной добавки
7 января 2019 г.
Здесь мы представляем протокол для изучения изменений в уровень тревожности грызунов животных моделей. Повышенные плюс лабиринт (EPM) тест, используемый вместе с видео, отслеживания программного обеспечения, обеспечивает надежный метод для документирования эффект различных потенциальных анксиолитическое лечения в сценариях доклинических лаборатории.
Повышенный плюс лабиринт является методом документирования влияния различных потенциально анксиолитических методов лечения на лабораторные модели грызунов более гуманным способом по сравнению с другими методами. Основным преимуществом этого метода является то, что опирается на инстинктивную склонность грызунов как к темным, так и к закрытым пространствам, в дополнение к безусловному страху высоты и избеганию открытых пространств. Коллин Парк, сотрудник моей лаборатории, поможет продемонстрировать процедуру.
За несколько дней до тестирования, обрабатывать животных, собирая их за туловище и удерживая их в течение минуты, чтобы акклиматизировать их к экспериментатору. Затем, измерить вес тела животных, прежде чем начать какие-либо процедуры, чтобы определить дозировку расчета для лечения. Далее, ознакомить животных с интрагастрическим методом gavage с помощью воды по gavage в течение пяти дней до кетона добавок.
Для анализа тревоги используйте повышенный плюс лабиринт или EPM Apparatus, аппарат plus shaped с четырьмя руками с двумя открытыми и двумя закрытыми. Зажмите аппарат EPM, используя непрямое освещение с потолка вместо того, чтобы непосредственно освещать его. Убедитесь, что все четыре руки одинаково освещены.
Подключите клавишу установки программного обеспечения отслеживания движения в порт USB 2.0 и установите программное обеспечение. Затем зафиксируйте камеру над экспериментальной областью и убедитесь, что она будет оставаться неподвижной в течение всего эксперимента. Наконец, найте новый эксперимент в системе отслеживания движения с помощью руководства по обучению.
Поместите животное в экспериментальную зону. Затем начните процесс сбора данных, нажав кнопку «Пуск» на панели управления временем. В испытательном зале собирают данные EPM двумя способами, вручную и с помощью программного обеспечения.
Ослепленные наблюдатели разделены занавесом. Подождите, пока ene процесса отслеживания записи или нажмите кнопку остановки на панели управления временем. Затем удалите животное из экспериментальной зоны.
Наконец, чтобы получить доступ к инструменту анализа нажмите кнопку анализа в баре помощника эксперимента. Выберите испытания и интервалы времени для анализа и создания отчета. Начните с передачи крыс в их домашней клетке в экспериментальную комнату за 30 минут до начала эксперимента.
Поместите крысу на пересечении четырех рук EPM лицом к открытой руке напротив экспериментатора. Запустите программное обеспечение для отслеживания видео, а также вручную записывают поведение животного в течение пяти минут. Затем, если животное падает с EPM, возьмите его и поместите его обратно на той же точке EPM, где он упал.
Исключите поведенческие данные этого животного из анализа. В конце пятиминутного теста остановите программное обеспечение для отслеживания видео. Удалите животное из EPM, и поместите его обратно на свою домашнюю клетку.
Наконец, очистите EPM с дезинфицирующим моющим средством с последующим водопроводной водой. Высушите аппарат бумажными полотенцами. После хронического кормления крысы в группе KSMCT провели значительно больше времени на сеяных объятиях по сравнению с контрольной группой.
Группа KS провела в центре значительно больше времени по сравнению с контрольной группой. И меньше времени тратится в закрытых руках в LKE, KS, KSMCT групп по сравнению с контролем. Крысы в группах KS и KSMCT преодолевали значительно большие расстояния на открытых объятиях.
В то время как крысы в группах LKE, KS и KSMCT показали значительно меньшее расстояние, пройденное в закрытых руках по сравнению с контрольной группой. Кроме того, после семи дней устного gavage время, проведенное в сеяных объятиях было больше в группе KE, но сократилось в центре для КЕ, KS, и KSMCT групп. После семи дней работы в группах КЕ и КС число лиц, ввяленных в закрытое оружие, также значительно сократилось.
Очень важно разместить всех крыс на оборудовании в последовательной усадьбе на пересечении, обращенной от экспериментатора. Анализ EPM на грызунах является подходящим и чувствительным методом для исследования влияния различных методов лечения, которые влияют на области мозга, участвующие в анксиолитический эффект и механизмы действия.
Обзор
В данной статье представлен протокол оценки уровня тревожности у грызунов с использованием теста «приподнятый крестообразный лабиринт» (EPM). Этот метод в сочетании с программным обеспечением для видеотрекинга позволяет достоверно документировать эффекты потенциальных анксиолитических препаратов.
Основные компоненты исследования
Область науки
- Нейробиология
- Поведенческая психология
- Фармакология
Теоретические сведения
- Приподнятый крестообразный лабиринт предназначен для оценки тревожного поведения у грызунов.
- В его основе лежат естественные инстинкты грызунов по отношению к открытым и закрытым пространствам.
- Данный метод считается более гуманным, чем другие способы оценки тревожности.
- Видеотрекинг повышает точность сбора поведенческих данных.
Цель исследования
- Оценить влияние различных анксиолитических препаратов на уровень тревожности у грызунов.
- Разработать надежный протокол проведения тестов на приподнятом крестообразном лабиринте (ПКЛ).
- Проанализировать поведенческие изменения в ответ на лечение с течением времени.
Используемые методы
- Работа с грызунами и их акклиматизация перед проведением тестов.
- Использование установки «приподнятый крестообразный лабиринт» для оценки тревожности.
- Применение программного обеспечения для видеотрекинга с целью сбора данных.
- Анализ поведенческих данных вручную и с помощью программного обеспечения.
Основные результаты
- Крысы, получавшие KSMCT, проводили больше времени в открытых рукавах по сравнению с контрольной группой.
- Наблюдались значимые различия в расстоянии, пройденном в открытых и закрытых рукавах.
- Поведенческие изменения были отмечены после хронического введения различных веществ.
- Метод приподнятого креста-лабиринта (EPM) оказался чувствительным для выявления влияния терапии на уровень тревожности.
Выводы
- EPM является эффективным методом изучения тревожности на моделях грызунов.
- Последовательное размещение животных имеет решающее значение для получения достоверных результатов.
- Дальнейшие исследования могут быть направлены на изучение механизмов действия анксиолитической терапии.
Часто задаваемые вопросы
Практическая значимость для отрасли
Тест в приподнятом крестообразном лабиринте (EPM) в сочетании с видеотрекингом представляет собой чувствительный и гуманный метод оценки анксиолитического действия экзогенных кетоновых добавок на моделях грызунов. Данный подход способствует валидации мишеней на ранних этапах путем количественного определения поведенческих изменений, связанных с путями тревожности, что позволяет снизить механистические риски при разработке метаболических или лекарственных методов терапии. Метод позволяет получать воспроизводимые количественные конечные точки, которые служат основанием для принятия решений о целесообразности дальнейшей разработки в рамках доклинических исследований.
Стратегические применения в исследованиях и разработках в биофармацевтике
Ранние этапы поиска и валидация мишени
- Научная ценность: Проверка терапевтических гипотез путем измерения времени пребывания в открытых и закрытых рукавах в качестве косвенного показателя снижения тревожности.
- Практическая ценность: Обеспечение слепого автоматизированного сбора поведенческих данных с помощью видеотрекинга для уменьшения систематической ошибки наблюдателя и повышения воспроизводимости.
- Прогностическая ценность: Выявление анксиоликтоподобных эффектов кетоновых добавок, что подтверждает уверенность в выборе соединений, модулирующих ЦНС.
Скрининг и разработка анализа
- Готовность анализа: Стандартизированная установка для приподнятого крестообразного лабиринта (EPM) с единообразным освещением и расположением животных обеспечивает надежные базовые показатели для всех групп лечения.
- Количественные результаты: Видеоотслеживание предоставляет точные метрики времени пребывания в открытых/закрытых рукавах и пройденного расстояния, что позволяет охарактеризовать зависимость эффекта от дозы.
- Масштабируемость: Протокол поддерживает режимы хронического (83 дня) и субхронического/острого (7 дней) введения доз для лонгитюдной оценки поведения.
Трансляционные и доклинические исследования
- Значимость для изучения заболеваний: Позволяет оценивать поведение, связанное с тревогой, у крыс линии Sprague Dawley, которая является трансляционно значимой моделью для скрининга нейропсихиатрических расстройств.
- Механистическое снижение рисков: Позволяет дифференцировать эффекты исследования открытых рукавов и избегания закрытых рукавов для разграничения анксиолитического действия и седативных факторов.
- Трансляционная преемственность: Обосновывает решения о дальнейшем продвижении исследований путем установления связи между интервенциями на основе метаболитов и измеряемыми поведенческими фенотипами.
Интеграция в конвейеры и рабочие процессы
Тест с приподнятым крестом (EPM) вписывается в континуум исследований — от ранней проверки гипотез до идентификации перспективных соединений, обеспечивая поведенческое фенотипирование, которое дополняет биохимические и электрофизиологические анализы при поиске новых нейропсихиатрических препаратов.
- Фундаментальная биология: способствует уточнению сигнальных путей путем изоляции поведенческих реакций, связанных с контурами тревожности, независимо от сопутствующих моторных эффектов.
- Скрининг: обеспечивает получение стандартизированных, воспроизводимых фенотипов тревожности, необходимых для скрининга библиотек соединений или нутрицевтических вмешательств.
- Аналитика: позволяет получить данные о времени пребывания в рукаве и пройденной дистанции для статистического сравнения опытных и контрольных групп.
- Трансляционные исследования: связывает прием метаболитов с тревожноподобным поведением, что служит основой для доклинической валидации с использованием биомаркеров.
- Повторное использование в организации: создает воспроизводимую поведенческую платформу для оценки различных анксиолитических кандидатов в метаболических, фармакологических и генетических моделях.
Операционное и корпоративное воздействие
- Научная ценность: обеспечивает прогностическую уверенность в связывании с мишенью за счет снижения механистической неопределенности в поведении, связанном с тревогой.
- Операционная ценность: гарантирует стандартизацию, воспроизводимость и масштабируемость благодаря слепому видеотрекингу и единообразной настройке аппаратуры.
- Стратегическая ценность: улучшает принятие решений о продолжении или прекращении разработки (go/no-go) путем выявления истинных анксиолитических эффектов при минимизации ложноположительных результатов, вызванных изменениями локомоторной активности.
- Влияние на портфель: позволяет осуществлять приоритизацию соединений на основе кетонов или активных веществ для ЦНС с учетом рисков на основании валидированных поведенческих показателей.
Особенности реализации
- Требуется опыт работы с грызунами, проведение поведенческого тестирования и навык работы с программным обеспечением для видеотрекинга.
- Необходимо наличие установки для приподнятого крестообразного лабиринта (EPM), совместимой с USB системы трекинга и контролируемых условий освещения.
- Требуется межгрупповая стандартизация процедур акклиматизации животных, дозирования и слепого сбора данных.
- При адаптации к различным моделям грызунов необходимо учитывать видовые и штаммовые особенности базового уровня тревожности.
- Метод ограничен измерением тревогоподобного поведения; без дополнительных анализов он не позволяет оценить когнитивные, моторные или аффективные искажающие факторы.
