行動障害とストレスをモデリング入門

Behavioral Science

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Summary

最近では、それは、行動条件など、うつ病、不安、ストレス反応が神経学的発見されています。これらの条件の生物学的基盤を理解するより効果的な治療法の開発にこれらの疾患を治療するために科学者が役立つことがあります。 通常、齧歯動物モデルはこのフィールドで使用される、行動科学者は、投薬や手術などの介入を使用してこれらのモデルを作成します。作成し、臨床応用の新しい治療法の発見に重要な役割を果たしている、行動の無秩序の齧歯動物モデルを評価する方法を理解することが重要です。

ここでは、ゼウスの科学教育ビデオまずストレスと行動障害の齧歯動物モデルを評価するために使用 'クラシック' 基準をレビューします。これはいくつかの科学者はこれらのモデルをツールとして使用する答えようとしている重要な質問が続いたが。このフィールドで現在使用されているいくつかの齧歯動物の行動テストに行くもしこれらのパラダイムのアプリケーションを説明します。

Cite this Video

JoVE Science Education Database. 行動科学の本質. 行動障害とストレスをモデリング入門. JoVE, Cambridge, MA, (2018).

不安、うつ病、統合失調症、さらにはストレスなど行動条件に悪影響を私たちの生活の質、したがって神経科学者は、それらを軽減するために新しい治療法の開発に積極的に取り組んでおります。

これを行うには、多くの研究者は、齧歯動物モデルを採用しています。私達のサイズの相違にもかかわらず人間および齧歯動物が実際に驚くほど似通った: 両方の哺乳類、類似した神経解剖学がある、ホルモン類似した機能を発揮して特定の刺激に同じ応答を示すことができます。したがって、齧歯動物は、人間の行動の変化を研究する優秀なモデル生物です。

このビデオは、人間の行動の無秩序の齧歯動物モデルを評価するための条件を簡単に紹介します。その後、我々 は行動の科学者分野で採用されている様々 な行動テストの議論が続きますがいくつか重要な質問を探求します。

まず行動の無秩序の齧歯動物モデルを評価する科学者によって使用されるいくつかの条件について簡単に説明してみましょう。

研究者は、齧歯動物モデルを生成するのに外科的、薬理学的、遺伝的、または環境のテクニックを使用できます。モデルの妥当性は、3 つの「古典的な」条件を使用してテストできます。

最初の条件は、顔の妥当性です。名前のとおり、この条件は齧歯動物モデルと人間の条件の症状の相同性を評価します。2 番目の条件は、構成概念妥当性です。これは齧歯動物モデルと人間の条件が同一の病因または原因から発生した場合を評価します。最終的な規準は同じ療法への齧歯動物モデルの人間の患者の応答間の類似性を評価、予測の妥当性であります。行動障害の完璧な齧歯動物モデルは、これらすべての条件を満たすでしょう。

今では行動障害と評価に必要な条件を検討する齧歯動物モデルを使用する理由を理解する科学者は、これらのモデルで答えようとしているいくつかのキーの質問見てみましょう。

他のほとんどの病気のような行動も障害は遺伝の突然変異にリンクされているし、一部の研究者は、これらの条件に貢献する遺伝子を識別するのに興味があります。これで多くの場合、研究フィールドの齧歯動物の興味の遺伝子をノックダウンと行動テスト バッテリーへの影響を観察します。

科学者は、行動障害の解剖学的根拠を理解することに興味を持っています。基本的には、彼らはこれらの精神疾患で苦しんでいる人の脳の領域が影響を受けるを調査します。一方向の科学者に近づいているこれは、齧歯動物の脳の特定領域の損傷および齧歯動物の行動にこの損傷の影響を評価します。

全体の脳の構造を見ているのではなく、他の研究者は、行動障害に影響を受ける複雑な神経経路を特定するに興味があります。ニューロンは、神経伝達物質と呼ばれる化学物質を使用して相互に通信するので、一部の科学者はさまざまな条件にさらされている脳の神経伝達物質受容体の発現パターンを評価します。このような作業は、神経伝達物質濃度の変化が多い行動障害の証拠を提供しています。

いくつかのキーの質問を見た後、神経科学者使用一般的な行動障害を検査および齧歯動物のストレスをいくつかのテストをみてみましょう。

あなたが知っているかもしれませんが、不安は誰かが挑戦する前に緊張を経験する行動の障害です。不安をテストするため、研究者が齧歯動物が、高架などの壁と非塀で囲まれた領域を含む構造体を高架プラス迷路または連続路地をテストします。ここでは、城壁に囲まれた地域で齧歯動物の残りとして不安行動が特徴です。また、研究者を食糧、新しい環境に齧歯動物を導入でき、; 食べるためにそれらの時間を決定します。これは、hyponeophagia のテストです。ここでは、待機時間を食べることは、不安を測定するパラメーターとして機能します。最後に、研究者もテストできます不安齧歯動物で大声で、突然の騒音にさらされると評価結果の「驚愕」の応答;これはその名の"音響驚愕「テスト、テストをを与えます。

別の一般的な行動障害がうつ病、絶望と倦怠感が特徴です。齧歯類では、そこから彼らは脱出できない環境で動物を配置することによってうつ病を測定できます。例は、尾サスペンション テストの齧歯動物は、プラットフォームから掛けられていると科学者の観察や動物の避難行動のスコアです。もう一つの一般的に使用される絶望ベースのテストは、齧歯動物、水で満たされた容器に置かれ、1 つは水の上に滞在しようとする齧歯動物の観察、強制水泳テストです。これらのテストの両方で、げっ歯類の動物は運動の欠如を示していますをエスケープする試行を中止とうつ病の動作を表示すると見なされます。

うつ病、不安、統合失調症は、幻覚、妄想、気分のむらが含まれますと呼ばれる別の気分障害を見てみましょう。この疾患を研究に使用される一般的な行動テストは、プレパルス抑制試験または「PPI」音響驚愕テストの修正バージョン、2 つ連続音響刺激プレパルスと驚愕刺激、後者は通常騒音に齧歯動物公開が含まれます。通常、プレパルスの刺激、「抑制」または齧歯類の驚愕刺激する物理的な反応を減少ただし、これは統合失調症モデルではそうではありません。研究者は、科学者が有機体は、アンフェタミンなどの薬で治療されている後のオープン フィールドで齧歯動物の活動を評価中に「自発動」テストを用いた齧歯動物モデルで統合失調症を評価することも。げっ歯類の動物に薬物暴露に続くオープン フィールドでより多くの動きが見られる場合これは統合失調症のような行動の可能性があります。

モデリングや行動障害をテスト、以外科学者たち多くの行動の無秩序の提案された原因であるストレスの評価に興味を持っても。齧歯動物の居住者のオスのケージに不慣れな男性侵入者を加えることによって社会的ストレスを誘起することができます。このシナリオでは、侵入者の動物は、電池動作によって示されている居住者の積極的な行動に起因する応力を発生します。動物のストレスを誘発する別の方法は、電気ショックなどの副作用の物理的な刺激にそれらを公開することによってです。電気衝撃を受けることができます強化不安、動作につながる増加大理石を埋めてのようなストレスの指標であります。

行動障害やストレスのため様々 な齧歯動物テストの詳細がわかれば、どのように神経科学者が現在それらを使用して彼らの研究のいくつかの例を見てみましょう。

前に説明したように行動障害の神経解剖学的基盤を理解することができる齧歯動物、特定の脳領域に損傷を与える科学、それらをテスト行動のタスクを使用します。この実験では、研究者はマウスで前頭前野の損傷、連続路地テストにそれらを置いた。結果は、扱われたマウス使うより多くの時間で最も遠いと不安様行動の前頭皮質の役割を示すコントロール動物と比較してほとんどの不安惹起路地ことを示しています。

モデルは、行動障害に関与する遺伝子に洞察力を提供できます。ここでは、研究者は、DISC1 と呼ばれる遺伝子を過剰発現、齧歯動物にある脳の特定領域にし、生理食塩水またはアンフェタミンのこれらの動物を扱われ、オープン フィールドにそれらを導入します。結果は、過剰発現遺伝子齧歯動物がアンフェタミン治療の顕著な効果を示すことを示します。

最後に、研究者より良い行動の障害の基礎となる生理学を特徴付けるモデルを使用できます。ここで、科学者は心的外傷後ストレス障害の齧歯動物モデルを生成し、結果として得られる生理学的変化を検討しました。これを行うには、研究者はまず電気ショックにそれらを公開することによって齧歯動物を強調し、コルチゾールと呼ばれる主なストレス ホルモンのレベルの変化を見た。コルチゾールは健康的な対応よりも心的外傷後ストレス モデルで著しく高いことが発見されました。

ゼウスの行動障害とストレス入門を見てきただけ。このビデオでは、行動科学者がこれらのモデルのため、このフィールド、および説明の妥当性尺度の齧歯動物モデルを使用している理由を検討しました。その後、フィールドには、現在これらの質問に答えるために使用されている行動パラダイムに続いての未解決問題の強調の重要な質問を取り上げました。いつも見てくれてありがとう!

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