हम जाग, जागरूक कृन्तकों में दर्द व्यवहार के मूल्यांकन के लिए एक उपयोगकर्ता के अनुकूल, उच्च throughput स्फूर्त प्रणाली मौजूद है. Orofacial दर्द आकलन डिवाइस (OPAD) इस प्रकार के परीक्षण की एक अधिक मानवीय तरीका प्रदान करने के लिए एक इनाम / संघर्ष प्रतिमान के माध्यम से दर्द का आकलन कर सकते हैं. इस प्रोटोकॉल कृन्तकों से अधिक नैदानिक प्रासंगिक और translational डेटा निकलेगा.
हम जाग, जागरूक कृन्तकों में दर्द का पता लगाने के लिए एक स्फूर्त प्रणाली मौजूद है. Orofacial दर्द आकलन डिवाइस (OPAD) nociception के पलटा आधारित उपायों पर निर्भर नहीं द्वारा एक अधिक नैदानिक प्रासंगिक रास्ते में दर्द व्यवहार का आकलन है. खाद्य गंजा (या मुंडा) कृन्तकों 7 डिग्री सेल्सियस और 60 डिग्री सेल्सियस के बीच किसी भी तापमान के लिए प्रोग्राम किया जा सकता है कि दो पेल्टियर आधारित thermodes है जो एक Plexiglas कक्ष में रखा जाता है, उपवास कृंतक एक इनाम की बोतल का उपयोग करने के लिए इन के साथ संपर्क बनाने के लिए प्रशिक्षित किया जाता है. एक सत्र के दौरान, व्यवहार दर्द परिणामों के एक नंबर स्वचालित रूप से दर्ज की गई और बच रहे हैं. इन उपायों इनाम बोतल activations की संख्या (licks) और चेहरे संपर्क उत्तेजनाओं (चेहरा संपर्क), लेकिन / चाटना चेहरा अनुपात (सत्र / संपर्कों की कुल संख्या प्रति licks की कुल संख्या) भी बनाया जा सकता है की तरह कस्टम के उपाय शामिल हैं. प्रोत्साहन तापमान एक भी तापमान या एक सत्र के भीतर कई तापमान करने के लिए सेट किया जा सकता है. OPADएक उच्च throughput, यह बजाय रीढ़ पलटा आधारित nociceptive assays पर भरोसा करने के cortical इनपुट शामिल है के रूप में भविष्य में दर्द अनुसंधान के बेहतर अनुवाद को बढ़ावा मिलेगा जो स्फूर्त परख का उपयोग करने के लिए आसान.
क्रोनिक, अनियंत्रित दर्द एनाल्जेसिक उपचार अक्सर बिस्तर बेंच से अनुवाद करने में असफल एक प्रमुख सार्वजनिक स्वास्थ्य समस्या है और उपन्यास बनी हुई है. सफलता की यह कमी जरूरी नहीं है या पूरी तरह से, विशेष रूप से एक विश्वसनीय, उच्च throughput, व्यावसायिक रूप से उपलब्ध की कमी मानव दर्द हालत 1,2 मॉडल, और है जो दर्द के पलटा आधारित उपायों में अक्षम व्यवहार assays के उपयोग की वजह से है , चूहों और चूहों के लिए दोनों विवो दर्द से मूल्यांकन परख में. हम अपने स्फूर्त आधारित nociception परख के संस्करण का उपयोग करने के लिए आसान है, यहाँ एक उच्च throughput प्रस्तुत करते हैं. इस नई प्रणाली को गर्मी, सर्दी, और 3,4,5 यांत्रिक सहित विभिन्न दर्द तौर तरीकों का पता लगाने के प्रति संवेदनशील होना प्रदर्शित किया गया है जो हमारे पिछले स्फूर्त orofacial दर्द परख पर आधारित है. इन उपायों से, क्षेत्र की एक विस्तृत विविधता दर्दनाशक दवाओं 6,3,4,5,7, सूजन जैसे दर्द की स्थिति, hyperalgesia, और परपीड़ा सहित, अध्ययन किया गया है <scapsaicin, resiniferatoxin, मेन्थॉल, और icillin 8,10,5,11 साथ टीआरपी चैनलों के माध्यम से> 3,8 ऊपर, trigeminal नसों 9, और परिधीय nociceptive मॉडुलन. दर्द 12 और placebo प्रभाव 13 की चिंता प्रेरित मॉडुलन तरह मनोवैज्ञानिक प्रभाव भी यह दर्द से भरा अनुभव को मापने के लिए उपयुक्त हो सकता है और नहीं बस nociception सकता का सुझाव orofacial स्फूर्त परीक्षण के साथ प्रदर्शन किया गया है.
Orofacial दर्द आकलन डिवाइस (OPAD) एक कृंतक यह एक सत्र 14,15 दौरान महसूस करता है एक मजबूत इनाम प्राप्त करने या इस प्रकार के दर्द की मात्रा को नियंत्रित करने के लिए एक aversive उत्तेजना से बचने के बीच चयन करने के लिए अनुमति देता है एक इनाम / संघर्ष परख का उपयोग करता है. कृंतक पहले एक तरल इनाम युक्त भोजन बोतल के लिए पहुँच प्राप्त करने के क्रम में तापमान नियंत्रित thermodes में उनके चेहरे प्रेस करने के लिए प्रशिक्षित किया जाता है. प्रशिक्षण के बाद, प्रोत्साहन तापमान गर्म या ठंडा और पुनः में मतभेद हो सकते हैंsponding पशु मानते nociception या एनलजेसिया के स्तर का संकेत कर सकते हैं. OPAD भी आधारभूत परीक्षण और एक एक परीक्षण सत्र के भीतर गर्म और ठंडे तापमान में दर्द के आकलन की अनुमति देता है जो तापमान में तेजी से परिवर्तन करने में सक्षम है. यहाँ हम ठंड गर्मी की वजह से दर्द में परिवर्तन का पता लगाने के लिए OPAD की क्षमता पर प्रकाश डाला गया है जो एक साधारण प्रोटोकॉल, और TRPV1 एगोनिस्ट capsaicin के 16 उपस्थित थे. यह यह गैर ऊतक हानिकारक है के रूप में इस परख करने के कई फायदे हैं और कृंतक मॉडल 8 में चेहरे परपीड़ा और hyperalgesia प्रेरित करने के लिए पहले से प्रदर्शित किया गया है क्योंकि capsaicin एक थर्मल संवेदनशील एजेंट के रूप में नीचे प्रयोग किया जाता है. हम, विश्लेषण, OPAD सॉफ्टवेयर तेजी से प्राप्त कर सकते हैं ग्राफ दिखाना है, और कृंतक व्यवहार डेटा पर सांख्यिकीय विश्लेषण प्रदर्शन करेंगे.
OPAD प्रणाली कृन्तकों में दर्द धारणा में परिवर्तन का पता लगाने में सक्षम एक प्रयोग करने में आसान, उच्च throughput परख है. इस प्रणाली के उच्च throughput प्रकृति कई जानवरों के एक व्यक्ति द्वारा एक ही दिन में परीक्षण किया जा सकता है. यह एक ही कंप्यूटर पर समवर्ती चलाने के लिए 16 बक्से अप करने के लिए अनुमति देता है यह OPAD सॉफ्टवेयर प्रणाली के कारण है. इस सत्र में समय मंच प्रति कम समय के लिए निर्धारित है अगर प्रारंभिक सेटअप समय के बाद, लगभग 48 स्फूर्त रन (रन प्रति 18 मिनट पर) एक घंटे, और भी प्रदर्शन किया जा सकता है. यह जानवरों के सैकड़ों एक दिन में दर्द के परीक्षण के लिए अनुमति देता है. परीक्षण की यह राशि सबसे पारंपरिक दर्द assays के साथ व्यावहारिक नहीं होगा.
हमारे पिछले काम के अनुरूप, कृंतक व्यवहार दर्दनाक परिस्थितियों में बदल दिया है. गैर हानिकारक अवधि के दौरान कृन्तकों आमतौर पर वे thermodes साथ संपर्क बनाए रखने में जो पीने के लंबे bouts है. प्रतिकूल 45 के दौरान डिग्री सेल्सियस या 7 डिग्री सेल्सियस की स्थिति,कृन्तकों वे समय की लंबी अवधि के लिए संपर्क बनाए रखने के लिए नहीं कर सकते हैं के रूप में बहुत कम मुकाबलों है. इसलिए चाटना / चेहरा अनुपात (एक सत्र के भीतर चेहरे संपर्कों की संख्या से विभाजित licks की संख्या) दर्द के साथ बदल. Capsaicin 45 में इलाज बनाम अनुपचारित कृन्तकों में एक कम एल / एफ अनुपात डिग्री सेल्सियस तापमान के द्वारा प्रदर्शन के रूप में दर्द गर्म करने के लिए संवेदनशीलता में वृद्धि हुई. दर्दनाशक दवाओं गैर दर्दनाक स्थितियों 3 के समान स्तर को इस का सामना / चाटना अनुपात लौट सकते हैं. आसानी से त्वचा (capsaicin क्रीम के आवेदन की तरह) पर उत्पादन किया जाता है कि दर्द की स्थिति यह परख पर दर्द का पता लगाने का सबसे सरल तरीके हैं हालांकि, trigeminal नसों की तरह अधिक नैदानिक प्रासंगिक गहरी तंत्रिका ऊतक दर्द के पशु मॉडल भी स्फूर्त orofacial assays के 9 पर व्यवहार में परिवर्तन कर सकते हैं . साथ में ले ली इन आंकड़ों OPAD गर्मी में परिवर्तन और स्फूर्त के अलावा ठंड दर्द, दर्द थ्रेसहोल्ड, और capsaicin जैसे हानिकारक रासायनिक एजेंटों के प्रति संवेदनशील है कि सबूत का समर्थन कर रहे हैंदर्द और पीड़ा का अभाव 6,3,8,17,10,5,12,18,11,9 के कई अन्य स्थितियों का पता लगाने के लिए orofacial दर्द परख की क्षमता.
मापने दर्द की OPAD की प्रणाली पलटा आधारित उपायों से दर्द का पता लगाने के लिए एक अधिक चिकित्सकीय प्रासंगिक, सार्थक, और मानवीय तरीका है. वॉन फ्रे तंतु 19 और पूंछ झटका परख 20 से पंजा वापसी की तरह nociception के इन पारंपरिक उपायों के एक सदी से भी अधिक के लिए इस्तेमाल किया, लेकिन वे केवल एक प्रयोगकर्ता दिए गए प्रोत्साहन के जवाब उपाय किए गए हैं. पशु उनका नियंत्रण नहीं है और "nociception" मुख्य रूप से रीढ़ की हड्डी के लिए स्थानीय है. मनुष्यों के लिए, व्यक्तिपरक दर्द अनुभव लोगों को बस दर्द के अपने व्यक्तिपरक स्तर की रिपोर्ट करने के लिए कहा जाता है के रूप में भी महत्वपूर्ण है. स्फूर्त आधारित प्रक्रियाओं में आत्म – रिपोर्ट उनके दर्द को जानवरों के लिए क्षमता बुनियादी दर्द अनुसंधान 1 के लिए एक सफलता होगी. OPAD साथ, जानवरों एपी दौरान प्रतिक्रिया करने का विकल्प दिया जाता हैainful उत्तेजना या नहीं. यह बहुत दर्दनाक है, तो जानवरों बस इनाम तक पहुंचने के लिए उनके प्रयास को कम करने और इस प्रकार के दर्द के लिए उनके निवेश की सीमा. जानवरों अक्सर अपने आंदोलन सीमित है और जो वे कर रहे हैं उजागर करने के लिए दर्दनाक उत्तेजनाओं की राशि पर कोई नियंत्रण नहीं है, जिसमें कई पलटा आधारित उपायों की तुलना में जब यह एक अधिक मानवीय और कम तनावपूर्ण परख है. दर्द से बचने के लिए जरूरत के सभी जानवरों में एक अंतर्निहित ड्राइव है और यह अन्य nociceptive assays के पसंद के लिए OPAD बजाय प्रतिकारी के इस व्यवहार को शामिल किया गया. स्फूर्त कार्यों में दूर दर्द का पलटा आधारित उपायों से आंदोलन के क्षेत्र में और अधिक आम होता जा रहा है. अन्य समूहों की जांच के भोजन अवधि 21,22,23 और थर्मल गर्मी दर्द भागने मानदंड 24 (अन्य दर्द उपायों की समीक्षा के लिए हम हमारी पहली संदर्भ सुझाव है कि जैसे गैर पलटा आधारित उपायों का इस्तेमाल किया है 1). OPAD एक एकीकृत उपाय, चेहरा / चाटो अनुपात, क में इन तत्वों गठबंधन करने में सक्षम हैआईसीएच भोजन का सेवन और दर्दनाक उत्तेजनाओं से बचने के लिए की जरूरत को परख होती है. एक अन्य लाभ यह परख संवेदनशीलता 7,9 खोने के बिना समय की लंबी अवधि (1-2 महीने) से अधिक दर्द को मापने में सक्षम है. पलटा आधारित परीक्षण पर अपने फायदे के कारण, यह कम तनावपूर्ण और अधिक मानवीय परख अच्छी तरह से कृन्तकों में nociceptive व्यवहार में दीर्घकालिक परिवर्तन को मापने के लिए अनुकूल है.
स्फूर्त दर्द opioid की खुराक प्रभाव और दर्द थ्रेसहोल्ड के मामले में पलटा आधारित उपायों की तुलना में जब अक्सर अलग परिणाम देने के उपाय. नशीले पदार्थों की उच्च खुराक आम तौर पर पलटा आधारित उपायों के लिए उपयोग किया जाता है जबकि 25 कई अध्ययनों से कम मात्रा स्फूर्त assays के 26,27,28 पर प्रतिक्रिया के लिए जरूरत है कि संकेत मिलता है. उच्च खुराक दवा भी स्फूर्त उपायों के साथ हस्तक्षेप कर सकता है लेकिन इन OPAD 6 साथ detectable हैं. अन्य अध्ययनों से यह भी एक दर्दनाक उत्तेजना से बचने के लिए थ्रेसहोल्ड स्फूर्त versu के लिए अलग कर रहे हैं कि प्रदर्शन किया हैउनकी रीढ़ की हड्डी सजगता की गति की तुलना में दर्द की एक जानवरों की धारणा के बीच एक बड़ा अंतर का सुझाव है पलटा आधारित उपायों 29,2,30. OPAD का एक लाभ यह कृंतक कार्य करने के लिए चुनते हैं या नहीं कर सकते हैं, यह कृंतक भागने या परिहार व्यवहार को व्यक्त करने की अनुमति देता है. इस जटिल व्यवहार कृंतक 14,29,15,30 मानना nociception की मात्रा को नियंत्रित करने के लिए बना कॉर्टिकल निर्णय की आवश्यकता है. भागने और परिहार व्यवहार पलटा आधारित उपायों के साथ हस्तक्षेप कर सकते हैं जबकि ये दर्द व्यवहार OPAD का एक अभिन्न अंग हैं. दर्द थ्रेसहोल्ड और स्फूर्त assays के लिए आवश्यक नशीले पदार्थों का कम मात्रा में मतभेद पारंपरिक पलटा आधारित उपायों की तुलना में दर्द और analgesia के लिए एक उच्च संवेदनशीलता का सुझाव देते हैं.
OPAD पारंपरिक assays के कई प्रयोगात्मक शर्तों और दवाओं से ज्यादा सीधे दर्द उपाय कर सकते हैं हालांकि इस परख पर एक प्रतिकूल प्रभाव हो सकता है और के लिए नियंत्रित किया जाना चाहिए. परिवर्तनभूख बढ़ाने वाला प्रेरणा में इस परख पर व्यवहार में परिवर्तन कर सकते हैं. यह इनाम ही 31 में एक अंतर से या इनाम 6 प्रेरणा से परिलक्षित किया जा सकता है. केयर कई दवाओं प्रेरणा के साथ हस्तक्षेप कर सकते हैं के रूप में इनाम के लिए जानवर की प्रेरणा स्थिर है यह सुनिश्चित करने के लिए लिया जाना चाहिए. उदाहरण के लिए, अफ़ीम और अन्य नशीले पदार्थों की उच्च खुराक स्फूर्त orofacial परख 6 पर जवाब बदल जाएगा जो मीठा, वसायुक्त पदार्थ 32 के लिए hyperphagia पैदा कर सकता है. यह इस स्फूर्त आधारित इनाम संघर्ष प्रतिमान चिंता के क्षेत्रों और लत सहित उपयोग के लिए व्यापक प्रभाव पड़ता है सुझाव है कि करता है (यानी एक दिया दर्दनाक उत्तेजना की उपस्थिति में पुरस्कृत पहलुओं बदल) यह दर्द के दौरान भूख बढ़ाने वाला परिवर्तन के लिए नियंत्रित करने के लिए महत्वपूर्ण है सत्र परीक्षण. प्रेरणा में ये परिवर्तन इन नैदानिक प्रासंगिक कम मात्रा में नहीं दिखाई देते हैं लेकिन एनाल्जेसिक प्रभाव 3 बरकरार रहेगा. ऑन करने के लिए एक ही रास्ता हैयह संभव उलझाना के लिए rol के एक तटस्थ (33-37 डिग्री सेल्सियस) तापमान पर व्यवहार में वृद्धि नहीं दी गई दवा की खुराक सुनिश्चित करने के लिए है. एक तटस्थ तापमान पर एक गैर दवा समूह की तुलना में एक दवा परीक्षण एक दर्द घटक जोड़ने से पहले एक पहला कदम होना चाहिए. इसके अलावा, कई आधारभूत सत्र में इन समस्याओं का पता लगाया जा सकता है और एक ही व्यवहार सत्र के भीतर के लिए नियंत्रित किया जा सकता OPAD का उपयोग करते हुए एक परीक्षण सत्र के भीतर संभव है कि दिया. उपवास कार्यक्रम इस परख पर प्रेरणा बदल सकते हैं यह इस लगातार रखने के लिए महत्वपूर्ण है. हम आम तौर पर एक रात में तेजी से करते हैं, लेकिन अन्य कार्यक्रम संभव हैं. उदाहरण के लिए, हम 6 घंटे के एक दैनिक कम तेजी से पहले (अप्रकाशित परिणाम) के साथ प्रयोग किया है. यह बजाय हर दूसरे दिन का दैनिक परीक्षण के लिए अनुमति देता है. इसके अलावा, unfasted चूहों को भी परख 9 पर अच्छी तरह से प्रतिक्रिया व्यक्त की है. उपयोग किया जाता है जो भी उपवास तकनीकों यह प्रेरक कारकों के लिए नियंत्रित करने के लिए परीक्षण के दौरान यह लगातार रखने के लिए मुख्य रूप से महत्वपूर्ण है.
<p class=अंत में "jove_content">, OPAD पारंपरिक दर्द assays के तुलना में मानव की स्थिति के लिए भी बहुत कुछ इसी तरह के एक स्तर पर दर्द जो उपाय स्फूर्त परख का उपयोग करने के लिए आसान है. इस प्रणाली की मुख्य विशेषता एक सॉफ्टवेयर नियंत्रित प्रणाली का उपयोग कर प्रयोगात्मक मानकों और प्रोटोकॉल, डाटा अधिग्रहण, और विश्लेषण / परिणाम उपायों के एकीकरण है. यह एक उच्च throughput फैशन में कई परिणाम उपाय इकट्ठा करने और विश्लेषण करने के लिए उपयोगकर्ता नियंत्रित विकल्प और मानकों का एक धन प्रदान करेगा. इस सॉफ्टवेयर से जुड़ गया और न ही उच्च throughput न तो कर रहे हैं, जो आमतौर पर इस्तेमाल किया दर्द परीक्षण प्रणाली (जैसे पूंछ झटका, वॉन फ्रे तंतु) विरोधाभासों. सॉफ्टवेयर आधारित प्रणाली के व्यवहार के अध्ययन और डिजाइन किया डेटा एकत्र करने और विश्लेषण किया और इस परख के उपयोग में वृद्धि के बुनियादी दर्द अनुसंधान भविष्य में और अधिक चिकित्सकीय अनुवाद बनने के लिए अनुमति देगा है कैसे. कैसे कर रहे हैं के लिए एक महत्वपूर्ण प्रगति प्रदान करता है इस प्रणाली को उन्नत स्तर पर एक महत्वपूर्ण प्रभाव हो जाने की उम्मीद हैइन स्फूर्त व्यवहार के अध्ययन समग्र दर्द व्यवहार पर उच्च आदेश संरचनाओं के प्रभाव को समझने के लिए आवश्यक लिंक प्रदान कर सकते हैं, क्योंकि दर्द से संबंधित भविष्य अनुसंधान ncing.The authors have nothing to disclose.
नशीली दवाओं के सेवन पर राष्ट्रीय संस्थान, NIH अनुदान 5R44DA026220-03
Name of Reagent/Material | Company | Catalog Number | Comments |
Sweetended Condensed Milk | Borden | 5272910108 | |
Capzasin-HP 0.1% | Chattem, Inc. | 0032648-02 | |
Isopropyl alcohol | CVS | 5042826245 | |
Isoflurane | Piramal Healthcare | 66794-013-25 | |
Opthalamic vet ointment | Dechra | 17033-211-38 | |
Hair remover lotion | Church and Dwight Co., Inc | NRLBB-22339-04 | |
OPAD System | Stoelting | 67500 | |
Additional OPAD cages | Stoelting | 67501 | |
Granulated cylinder | Cole-Parmer | EW-34512-11 | |
Paper towels | ANY | ANY | |
Cotton tipped applicators | Fisher | 23-400-101 | |
Fluotec 4 Vaporizer | Ohmeda | 39711 | |
Hair clippers | Oster | 78005-010 |