Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Behavior
Click here for the English version

Behavior

Использование Operant Orofacial Устройство оценки боли (Opad) для определения изменений в болевое поведение

Published: June 10, 2013 doi: 10.3791/50336
Automatic Translation
1,2, 3, 4, 4, 1, 3, 1,2, 4
1Department of Oral and Maxillofacial Surgery, University of Florida College of Dentistry, 2Department of Neuroscience, McKnight Brain Institute, University of Florida College of Medicine, 3Stoelting Co., 4Department of Orthodontics, University of Florida

Summary

Мы представляем удобный, высокой пропускной оперантный системы для оценки боли у бодрствующих поведения, сознательное грызунов. Orofacial Устройство оценки боли (Opad) может оценить боль через награда / парадигмы конфликта таким образом обеспечивая более гуманный способ тестирования. Этот протокол будет давать более клинически значимым и трансляционные данных от грызунов.

Abstract

Мы представляем оперантный системы для обнаружения боли у бодрствующих, сознательное грызунов. Orofacial Устройство оценки боли (Opad) оценивает поведение боли в более клинически значимым образом не полагаясь на рефлекс на основе мер ноцицепции. Питания пост, голые (или бритой) грызунов помещают в камеру из плексигласа, которая имеет два Пельтье на основе термодатчиков, которые могут быть запрограммированы на любой температуре от 7 ° C до 60 ° C. Грызун обучается вступить в контакт с этими, чтобы получить доступ награду бутылку. Во время сеанса, ряд поведенческих результатов боли автоматически записываются и сохраняются. Эти меры включают в число активаций награду бутылку (облизывает) и лицевые стимулы контакт (лицом контакты), но такие меры, как пользовательские лизать / лица соотношение (общее количество лижет за сессию / общее количество контактов) также может быть создан. Стимул температуры может быть установлен на одной температуре или нескольких температурах в течение сеанса. Opadявляется высокой пропускной способностью, проста в использовании оперантного анализа, который приведет к улучшению перевод исследования боли в будущем, поскольку он включает в себя корковых ввода, вместо того чтобы полагаться на спинального рефлекса на основе ноцицептивных анализов.

Introduction

Хронический, неконтролируемая боль остается одной из основных проблем общественного здравоохранения и роман обезболивающее лечение часто не в состоянии переводить с скамьи к постели. Это отсутствие успеха Отчасти это связано с неэффективным использованием поведенческого анализа в рефлекс основан меры боли, которые не всегда и не полностью моделируют состояние человека 1,2 боли, и, в частности, отсутствие надежной, высокой пропускной способности, имеющиеся в продаже , в естественных условиях боль-тест для оценки крыс и мышей. Мы приведем здесь высокая пропускная способность, простой в использовании версией нашего анализа на основе оперантного ноцицепцию. Эта новая система основана на нашем предыдущем анализе оперантный орофациальная боль, которая была продемонстрирована быть чувствительным к обнаружению различных болевых включая жару, холод и механические 3,4,5. Из этих мер, широкий выбор полей были изучены, в том числе анальгетики 6,3,4,5,7, боль условиях, таких как воспаление, гипералгезии и аллодинии 9 невралгии тройничного нерва и периферических ноцицептивных модуляции по каналам ГТО капсаицин, резинифератоксина, ментол, и icillin 8,10,5,11. Психологические эффекты, такие как тревога-индуцированной модуляции боли 12 и эффект плацебо 13 также были продемонстрированы с орофациальная оперантный тестирования предполагая, может быть целесообразным для измерения полного переживания боли, а не просто ноцицепцию.

Orofacial Устройство оценки боли (Opad) использует вознаграждение / конфликт анализа, который позволяет грызунов выбрать между получением армирующего вознаграждение или выхода стимул отвращение таким регулированием количества боль он чувствует во время сеанса 14,15. Грызуны первой обучены нажимать их лица в контролируемой температурой термодатчиков для того, чтобы получить доступ к пищевому бутылку с жидкостью награду. После обучения, стимул температуру можно нагревать или охлаждать и различия в повторнойсоответствующая можете указать уровень ноцицепцию или обезболивания животных воспринимает. Opad также способен резким изменениям температуры, который позволяет тестирования базовых и оценка боли в горячих и холодных температур в рамках одного сеанса тестирования. Здесь мы представляем простой протокол, который подчеркивает способность Opad для обнаружения изменений в боли, вызванных жарой, холодом и TRPV1 агонистов капсаицин 16. Капсаицин ниже используется в качестве теплового сенсибилизирующим агентом, поскольку он имеет несколько преимуществ этого анализа, как он не является повреждение тканей и было показано ранее, чтобы вызвать лицевой аллодинии и гипералгезии на моделях грызунов 8. Мы продемонстрируем, как программное обеспечение Opad могут быстро получать, анализировать, графика, и выполнить статистический анализ на данных о поведении грызунов.

Protocol

Здесь использование Opad (Stoelting Ко, Wood Dale, IL), описана в общих чертах для примера эксперимент с использованием капсаицина. Оператор имеет право на свободу программировать многочисленные эксперименты с большим количеством опций и боль, хотя модели. Например, анальгетиков уменьшить болевой меры 6,3,4,5,7 и другие модели хронической боли, как продукция травмы сужение и воспаление увеличилось ноцицептивных поведения 3,9. Эти модели легко адаптируются к следующему протоколу.

Во всех опытах maleSprague-Доули (250-300 г, Charles River, Роли, Северная Каролина), были использованы. Они были размещены в пар в 22 ° C температуре и 31% влажности контролируемой номера с нормальной 12-часовой свет / темнота циклов (6 утра до 6 вечера свет) и имели свободный доступ к пище и воде исключением случаев, когда постился. Поведенческие сессии были выполнены в светлой фазы. Эти средства были AAALAC аккредитованных и все процедуры были одобрены Bу Университета Флориды IACUC.

1.Training и базовые Сеансы

  1. Пищевые продукты быстрого грызунов в ночь перед каждой сессией Opad (например, 15 + / - 1 час для этого эксперимента).
  2. Грызуны не должны сначала быть обучены до согласованного поведения при не отвращение температур (например, 33-37 ° C) наблюдается. Вообще, около шести сессий (три раза в неделю в течение двух недель) является достаточным для подготовки мышах или крысах лизать около 600-1000 или 2000 раз за сессию, соответственно.

2. Предварительное тестирование, подготовка и капсаицин Лечение

  1. Голые грызуны лучше для всех оперантный процедуры, если это не представляется возможным, грызуны должны иметь свои волосы на лице (щечной волосы только и не вибрисс колодки / усы, как это влияет на навигацию грызуна) удалить за 1-2 дня до тестирования для точного запись о поведении.
  2. Буккальное актов волосы, как температура изолятором и делает жару и холод меньше ноцицептивных. Для удаления волос, обезболить крысы,добавить глазная мазь, бритья щек волосы с садовыми ножницами, нанесите крем для удаления волос, подождите 2-4 мин, затем смыть водой. См. Нойберт соавт. 3 для полного методологии.
  3. В день тестирования, обезболить животных (например, 1-2,5% изофлурана ингаляции) и поместите opthalamic мазь ветеринара на оба глаза, чтобы предотвратить их от высыхания и сохранить любые актуальные лекарств от получения в глаза.
  4. Нанесите крем капсаицин (0,1%) на двусторонней основе на открытых щеках стерильным ватным тампоном. Подождите 5 мин. Протрите крем с марлевые тампоны замачивают в теплой воде (при температуре около 40 ° C). Протрите от щек со спиртом тампон и установить таймер на 30 мин.
  5. Разрешить грызунов достаточно времени, чтобы оправиться от наркоза перед его возвращением к клетке. Подождите, пока он не может поднять голову в позе грудины, чтобы предотвратить стремление клетке постельные принадлежности.

3. Программирование Opad Система протоколов и эксперименты

  1. Ключевой инновацией OF Opad системы поведенческого тестирования программного обеспечения орофациальная, ANY-лабиринт (Stoelting Ко, Wood Dale, IL) приводной системой, которая позволяет пользователю программы и создать новые эксперименты.
  2. Общий пример, как программировать простой эксперимент приведен ниже, но много больше возможностей для линейного изменения температуры и боли протоколов модели, кроме капсаицина имеются.
  3. Эксперименты могут быть разработаны и сохранены в любой точке. Включите OPADs и открытого программного обеспечения. Включите белого шума для контроля внешнего шума. Под "Файл" выбрать нового эксперимента. Под подзаголовком "Протокол" имя протокол и указать, нужно ли быть ослеплен.
  4. В разделе "Opad клетки", выберите "Новый Opad клетке", затем "Добавить все клетки связаны Opad". В разделе "Выходы" Select "Регуляторы температуры", затем "Тепловые элемент". Регулировка начальной температуры (например, нейтральным 33-37 ° C).
  5. При необходимости, отрегулируйте наращивает температуре ниже "температура цикла Opad". Для того, чтобы изменить температуру от нейтральногодля горячего к холодному корректировки сделанные здесь.
  6. Для "1", "Установите температуру на (° C)" = 45, "Ramp продолжительности" = 30 сек, а "остаются на значение" = 3 мин. Для "2", 33, 30 с и 3 мин. Для "3", 7, 60 сек, и 3 мин. За "4", 33, 60 с и 3 мин. Установите флажок "После следующего периода времени:" и выберите пункт 3 мин.
  7. В разделе "Поля" добавить любые дополнительные ноты о субъектах. Например, сделать область для идентификации животных, выбрав "Новое поле" и изменить название на "Animal ID». Затем выберите "Животные", "Текст" и "Используйте это поле, как животное ID».
  8. Под «Сцена», Opad автоматически установит «Первый этап». Установить продолжительность испытательного периода и назовите стадии, если необходимо. Для этого наращивает сессии установите на 18 мин.
  9. Замечание о этапа: для большинства экспериментов, поведенческие сессий не должна длиться дольше, чем 10-20 минут. После этого грызунов насыщаются. Для экспериментов в течение нескольких дней, дополнительные этапы могут быть добавлены на каждый день, чтобы сделать данные анализа проще. В разделе "Расчеты" выберите "Новый расчет" и назовите его "L / F" для лизать / лица соотношении. В разделе под названием "Введите расчетов в области ниже" изменить, чтобы сказать "Лик: число активаций / Контакты: число активаций".
  10. Чтобы создать периоды времени для более простого анализа данных выберите "Анализ" и "Новый период времени». Имя одного "33 ° C" и выберите флажок "Этот период так же на всех этапах« За »Начало в:" написать 0 и "заканчивается в одной:" положить 3 мин.
  11. Повторите эти действия для каждого периода времени. Имя: "Ramp 33-45 ° С." Начало в: 3 мин. И заканчивается в одной: 3,5 мин. "45 ° C", 3,5 мин, 6,5 мин. "Ramp 45-33 ° C", 6,5 мин, 7 мин. "33 ° C", 7 мин, 10 мин. "Ramp 33-7 ° C", 10 мин, 11 мин. "7 ° C", 11 мин, 14 мин. "Ramp 7-33 ° C", 14 мин, 15 мин. "33 ° C", 15 мин, 18 мин.
  12. Сохранить и назвать протоколом. Обратите внимание: сохранен протоколы могут быть повторно использованы в новых экспериментов.

4. Проведения анализа

  1. Подготовьте комнату TEmperature смеси награды и места в Opad бутылок. 2:1 воды: сгущенное молоко с сахаром хорошо работает хотя сахароза или сахарин растворы также могут быть использованы.
  2. Место жидкости лотка, оргстекло клетке, и металлические полы натереть на Opad машины. Присоединить провода к клетке.
  3. Место награду бутылку на стенде и отрегулировать так носик можно добраться на грызуна. Первоначально, бутылка может быть помещен далее назад в клетку затем удаляется для повышения качества лица контактов.
  4. Загрузите эксперимента в Opad программного обеспечения. Добавить количество животных для тестирования. Под подзаголовком "Эксперимент" добавить "Title", а затем добавить группах лечения (капсаицин и контроль). Добавить количество животных в каждой группе.
  5. Подзаголовок "Тесты", выберите "Животное процедур и данных». Добавьте букву лечения (А, В, С и т.д.), а также животных ID. Коробки должны теперь иметь назначенного животных ID на своих экранах.
  6. Нажмите кнопку на Opad коробки. Это будетнастроить термодатчиков до нужной температуры. Когда свет идет оранжевый, поместите внутрь грызунов и нажмите кнопку еще раз. Для этого эксперимента крыс будет начато через 30 мин после крем капсаицин был стерт.
  7. Зеленый свет включится. Отрегулируйте расстояние бутылку из коробки так что крысы должны вступать в контакт с термодатчиками на щечной, не вибрисс, региона, чтобы иметь возможность лизать. Правильная регулировка приведет к твердой красной коробке для облизывая выше изложенных Orange Box для контактов.
  8. Правильное размещение награду бутылку имеет жизненно важное значение для анализа. Если бутылка слишком близко крысы либо лизать, не делая контакт или прикоснуться к ее нос к награде бутылку так, что многие лижет будет выглядеть как один (обозначается красным контуром, коробка для облизывает вместо сплошного коробка).
  9. После сессии тестирования закончен Opad предупредит экспериментатор с тоном. Вернуться грызуна в клетку. Если другой грызун должен быть проверен после Коробка будет показателямTE его животных ID. Повторите шаги 4.5-4.7 мере необходимости, пока эксперимент не будет завершена.

5. Анализируя, графические и статистического анализа данных с помощью программного обеспечения Opad

  1. Под подзаголовком «Результаты» выбрать, будет ли видеть текст, графика или статистического отчета анализа.
  2. В "График Настройки отчета" окне выберите, какая переменная изучить. Например, в разделе "Расчет результатов" проверить "L / F" коробка.
  3. Укажите "На оси Х-шоу", как "Период" и "Показать различных серий для" как "лечение". Выберите "Просмотр отчета". Сохранение, печать, копирование, или по электронной почте отчетов можно сделать в это время. Некоторые точки данных могут быть исключены в поле ниже группировка шаг, если необходимо.
  4. В соответствии с подзаголовком "Данные" является регулируемым список необработанные данные из эксперимента в виде электронных таблиц, если это необходимо. Примечание: все данные, будет сохранен и ими можно манипулировать и проанализированы в более позднее время.

6. Убирать

  1. Выключите машину и выньте клетку проводки. Вымойте и продезинфицируйте решетки, коробки, бутылки, и жидкий лоток. Эти компоненты можно мыть вручную или посудомоечной машины.

Representative Results

Типичные результаты проиллюстрированы на примере поведения одного грызуна на Opad на рисунках 1A-D. Количество лижет высока для каждого сегмента сессии, на нейтральном 33 ° C температуре, но низкая для них отвращение (45 ° C и 7 ° С), как показано на рисунке 1а. Как показано на Рисунке 1B демонстрирует, длительные приступы контакта сделаны при 33 ° С как это характерно для не-ноцицептивных стимулов температур. Продолжительность уменьшается, а увеличивается количество контактов во время периодов, когда температура болезненным. Фиг.1С является схемой линейного изменения протокола Opad была запрограммирована на использование для всех тестовых сессий. Рис. 1D отображается общий размер вознаграждения с течением времени попадает в граммах . Аналогично количество лижет, животные предпочитают нейтральный температуре выше болезненные. Лизать / лица отношение (L / F), за базовый сессии была рассчитывается путем Opad и проиллюстрирован наФиг.1Е. Этот показатель гораздо выше, в течение трех безболезненными 33 ° C сессий (20-46 лижет в контакте лица), чем при болезненных сессий 45 ° C (3 лижет в контакте лица) и 7 ° C (1 лизать в контакте лица ). Повторными измерениями однофакторного дисперсионного анализа было значительным (F (4,52) = 6,2182, р <0,001) для влияния температуры на L / F соотношении. Тест Бонферрони были значительными при сравнении 33 ° С по сравнению с 7 ° C (р <0,05), 45 ° C и 33 ° C (2) (р <0,01) и 33 ° C (2) по сравнению с 7 ° C ( р <0,01). N = 16 для всех температурах. На фигуре 1F капсаицин рассматриваться грызунов (N = 8) существенно не отличались от необученных крыс (n = 8) в любом из нейтральных 33 ° С температурах. Капсаицин рассматриваться грызуны имели значительно более низкий L / F соотношение при 45 ° С (Т-тест, T (13) = 2,9350, р = 0,012). Группа капсаицина была выше L / F соотношения при 7 ° С, но это не было значительным.


Рисунок 1. Измерение ноцицепцию с Opad. Поведение одного грызуна на Opad на графике для а) количество лижет, В) контакты, С) температуры термодатчика в ходе сессии, и D) награда потребления в граммах. Е) лизать / лица является высоким в течение трех безболезненными 33 ° C сессий и значительно ниже при болевом сессий 45 ° C и 7 ° C (с повторными измерениями Односторонний ANOVA, F (4,52) = 6,2182, р <0,001, Бонферрони тесте 33 ° С по сравнению с 7 ° C (р <0,05, #), 45 ° C и 33 ° C (2) (р <0,01, **) и 33 ° C (2) по сравнению с 7 ° C (р <0,01, # #). F) Капсаицин рассматриваться грызунов имели значительно более низкий L / F соотношение при 45 ° С (Т-тест, т (13) = 2,9350, р = 0,012 *), но прини один из нейтрального температурах. N = 16 1E и для N = 8 для капсаицина и N = 8 для наивных для 1F. Нажмите здесь, чтобы увеличить рисунок .

Discussion

Система Opad является простым в использовании, высокая пропускная способность анализа способна обнаруживать изменения в восприятии боли у грызунов. Высокая пропускная способность природы этой системы означает, что многочисленные животные могут быть проверены в течение одного дня по одному человеку. Это связано с Opad системного программного обеспечения, так как позволяет до 16 коробок параллельное выполнение на одном компьютере. Это означает, что после первоначальной установки времени, около 48 оперантный трасс (в течение 18 мин за один цикл) могут быть выполнены в час, даже больше, если время сеанса устанавливается меньшим Время на сцене. Это позволяет боли тестирования в сотни животных в день. Это количество тестирования было бы нецелесообразно с большинством традиционных анализов боли.

В соответствии с нашей предыдущей работы, поведение грызунов переделан под болезненных состояний. Во время безвредными периоды грызуны обычно имеют длительные приступы питьевой, в которых они поддерживают контакт с термодатчиками. Во отвращение 45 ° C или 7 ° C условияхгрызунов имеют намного короче, приступы поскольку они не могут поддерживать контакт в течение длительного периода времени. Поэтому лизать / лица отношение (число лижет деленное на число лицевой контактов в течение сеанса) изменяется от боли. Капсаицин увеличивает чувствительность до нагреть боль как продемонстрировано ниже L / F соотношение в обработанной по сравнению с необработанными грызунов при 45 ° C температуры. Анальгетики могут вернуться в этой фразе / лица соотношении до уровней, не болезненные состояния 3. Хотя боль условиях, которые легко образуются на кожу (например, применение крема капсаицин) представляют собой простые методы обнаружения боль в этом анализе животных моделях более клинически значимых глубоко нейронной ткани боли, как невралгия тройничного нерва также может изменять поведение на оперантной орофациальная анализов 9 . Взятые вместе, эти данные поддерживают доказательства того, что Opad чувствительна к изменениям тепла и холода, боли порогов и вредные химические вещества, как капсаицин, в дополнение к оперантнойСпособность анализа орофациальная боль для обнаружения многих других условий боли и обезболивания 6,3,8,17,10,5,12,18,11,9.

Система Opad о измерительного боли является более клинически значимым, значимое, и гуманным методом обнаружения боли, чем рефлекс мер. Эти традиционные меры ноцицепции как лапу вывода с фон Фрей нитей 19 и хвост-фильм анализа 20 были использованы на протяжении более века, но они измеряют только ответ на экспериментатора нанесенные стимул. Животное практически не контролирует и "болевой" в основном локализуется в спинном мозге. Для людей, субъективное переживание боли также имеет важное значение, так как люди просто попросили сообщать о своих субъективных уровнях боли. Возможность для животных, чтобы сами сообщают свои боли в оперантный основе процедуры были бы прорывом для фундаментальных исследований боли 1. С Opad животным делают выбор того, отвечает на запросы при APainful стимул или нет. Если это слишком болезненно, животные просто уменьшить их попытки достичь награду и тем самым ограничить их воздействие на боль. Это гораздо более гуманной и менее напряженным анализа по сравнению с многими рефлекса на основе мер, в которых животные часто имеют свои движения ограничены и не имеют никакого контроля над количеством болевых стимулов, к которым они подвергаются. Нужно бежать от боли является неотъемлемым привода у всех животных и Opad включает это поведение, а не компенсировать его как любой другой ноцицептивных анализов. Движение от рефлекса мер, основанных на боли в оперантный задач становится все более распространенным в этой области. Другие группы используют не-рефлекс мер, основанных на еду как изучение продолжительности 21,22,23 и Термические боли побег парадигм 24 (Обзор других мер боль, которую мы предлагаем нашим первой ссылки 1). Opad умеет сочетать элементы этих в единую меру, Лик / лица соотношении, WHICH рассматривает потребление пищи и нужно бежать от болевого стимула. Другим преимуществом является то, что этот анализ может измерять боль в течение длительных периодов времени (1-2 месяца) без потери чувствительности 7,9. Из-за его преимуществ по сравнению с рефлексом на основе тестирования, это менее напряженным и более гуманные анализа хорошо приспособлен к измерению долгосрочные изменения в болевое поведение у грызунов.

Operant боли меры часто дают разные результаты по сравнению с рефлексом основе мер с точки зрения эффектов опиоидов дозы и болевой порог. В то время как высокие дозы опиоидов обычно используются для зеркальных мер, основанных на 25 Некоторые исследования показывают, что более низкие дозы необходимы для ответов на оперантный анализов 26,27,28. Высокие дозы препарата могут также столкнуться с оперантного но эти меры могут быть обнаружены с Opad 6. Другие исследования также показали, что пороговые значения для выхода из болезненного стимула различны для оперантного Versuс рефлексом основе мер 29,2,30 предполагая, основное различие между животными восприятие боли по сравнению с скорость их спинномозговые рефлексы. Преимуществом является то, что Opad грызун может выбрать, следует ли выполнить задачу, это позволяет грызунов выразить побега или избегающего поведения. Это сложное поведение требуется корковых принятия решений, чтобы контролировать количество ноцицепции грызун чувствует 14,29,15,30. В то время как побег и уклонение поведение может помешать рефлекс основан меры эти боли поведения являются неотъемлемым компонентом Opad. Различия в болевой порог и более низкие дозы опиоидов, необходимые для оперантной анализов предложить более высокую чувствительность к боли и аналгезии, чем традиционные рефлекс мер.

Хотя Opad может измерять боль более непосредственно, чем традиционные анализы несколько экспериментальных условиях и наркотиков может оказать негативное влияние на результаты анализа и которые необходимо контролировать. Изменениес в аппетитивную мотивация может изменить поведение на этом анализе. Это может быть отражено на разницу в награду себе 31 или мотивации вознаграждение 6. Необходимо соблюдать осторожность, чтобы мотивация животного за наградой является постоянной, как многие препараты могут мешать мотивации. Например, высокие дозы морфина и других опиоидов может вызвать гиперфагия для сладкого, жирного вещества 32, который изменит отвечать на оперантный орофациальная анализа 6. Хотя это и предполагают, что это на основе оперантного награду конфликта парадигмы имеет более широкие последствия для использования, включая поля тревоги и наркомании (то есть изменения полезных аспектов в присутствии данного болевого раздражителя) важно контролировать аппетит изменения во время боли тестирование сессий. Эти изменения в мотивации не появляются на этих клинически значимых низких дозах, но обезболивающее действие остаются нетронутыми 3. Один из способов CONTрол для этого возможно смешивать является обеспечение дозы препарата дано не увеличивает поведение при нейтральном (33-37 ° С) температуре. Тестирование препарата против немедикаментозных группы при нейтральном температура должна быть первым шагом перед добавлением боль компонента. Кроме того, учитывая, что несколько сеансов базовой возможны в тестировании использованием Opad эти проблемы могут быть обнаружены и может управляться для пределах одного поведенческого сессии. Как поститься графика может изменить мотивацию на этом анализе важно сохранить это последовательно. Как правило, мы голодания в течение ночи, но и другие возможные графики. Например, мы экспериментировали с ежедневным короткий пост 6 часов, после чего (неопубликованные результаты). Это позволяет для тестирования ежедневно, а через день. Кроме того, ослабленные крыс также отреагировали также на анализе 9. Независимо от поста методы используются, это в основном важно держать его постоянной в течение всего тестирования для контроля мотивационные факторы.

(например, резкие движения хвостом, фон Фрея нитей), которые не являются ни программным управлением, ни высокой пропускной способностью. Программным управлением система обеспечивает значительное улучшение для того, как поведенческих исследований разработаны и, как данные собраны и проанализированы и увеличение использования этого анализа позволит фундаментальных исследований боль, чтобы стать более клинически переводимые в будущем. Эта система, как ожидается, окажет существенное влияние на ADVAncing будущих исследованиях, связанных с болью, потому что эти оперантного поведенческие исследования могут предоставить необходимые ссылки для понимания влияния структуры высшего порядка на общее поведение боль.

Disclosures

Ричард Миллз и Крис Ллойд являются сотрудниками Stoelting Ко

Производство и свободный доступ к этой статье проводится при финансовой поддержке Stoelting Ко

Acknowledgments

Национальный институт по злоупотреблению наркотиками, NIH грант 5R44DA026220-03

Materials

Name 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

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Mogil, J. S. Animal models of pain: progress and challenges. Nat. Rev. Neurosci. 10, 283-294 (2009).
  2. Vierck, C. J., Hansson, P. T., Yezierski, R. P. Clinical and pre-clinical pain assessment: are we measuring the same thing. Pain. , 135-137 (2008).
  3. Neubert, J. K., Widmer, C. G., Malphurs, W., Rossi, H. L., Vierck, C. J., Caudle, R. M. Use of a novel thermal operant behavioral assay for characterization of orofacial pain sensitivity. Pain. 116, 386-395 (2005).
  4. Nolan, T. A., Hester, J., Bokrand-Donatelli, Y., Caudle, R. M., Neubert, J. K. Adaptation of a novel operant orofacial testing system to characterize both mechanical and thermal pain. Behav. Brain Res. 217, 477-480 (2011).
  5. Rossi, H. L., Vierck, C. J., Caudle, R. M., Neubert, J. K. Characterization of cold sensitivity and thermal preference using an operant orofacial assay. Mol. Pain. 2, 37 (2006).
  6. Anderson, E. M., Valle-Pinero, A. Y., Suckow, S. K., Nolan, T. A., Neubert, J. K., Caudle, R. M. Morphine and MK-801 administration leads to alternative N-methyl-d-aspartate receptor 1 splicing and associated changes in reward seeking behavior and nociception on an operant orofacial assay. Neuroscience. 214, 14-27 (2012).
  7. Anderson, E. M., Neubert, J. K., Caudle, R. M. Long-term changes in reward-seeking following morphine withdrawal are associated with altered N-methyl-d-aspartate receptor 1 splice variants in the amygdala. Neuroscience. 223, 45-55 (2012).
  8. Neubert, J. K., Rossi, H. L., Malphurs, W., Vierck, C. J., Caudle, R. M. Differentiation between capsaicin-induced allodynia and hyperalgesia using a thermal operant assay. Behav. Brain Res. 170, 308-315 (2006).
  9. Rossi, H. L., Jenkins, A. C., Kaufman, J., Bhattacharyya, I., Caudle, R. M., Neubert, J. K. Characterization of bilateral trigeminal constriction injury using an operant facial pain assay. Neuroscience. 224, 294-306 (2012).
  10. Neubert, J. K., King, C., Malphurs, W., Wong, F., Weaver, J. P., Jenkins, A. C., Rossi, H. L., Caudle, R. M. Characterization of mouse orofacial pain and the effects of lesioning TRPV1-expressing neurons on operant behavior. Mol. Pain. 4, 43 (2008).
  11. Rossi, H. L., Vierck, C. J., Caudle, R. M., Yezierski, R. P., Neubert, J. K. Dose-dependent effects of icilin on thermal preference in the hindpaw and face of rats. J. Pain. 10, 646-653 (2009).
  12. Rossi, H. L., Neubert, J. K. Effects of environmental enrichment on thermal sensitivity in an operant orofacial pain assay. Behav. Brain Res. 187, 478-482 (2008).
  13. Nolan, T. A., Price, D. D., Caudle, R. M., Murphy, N. P., Neubert, J. K. Placebo-induced analgesia in an operant pain model in rats. Pain. , (2012).
  14. Dubner, R., Beitel, R. E., Brown, F. J. A behavioral animal model for the study of pain mechanisms in primates. Pain: New Perspectives in Therapy and Research. Weisenberg, M., Tursky, B. , Plenum Press. 155-170 (1976).
  15. Vierck, C. J., Hamilton, D. M., Thornby, J. I. Pain reactivity of monkeys after lesions to the dorsal and lateral columns of the spinal cord. Exp. Brain Res. 13, 140-158 (1971).
  16. Caterina, M. J., Schumacher, M. A., Tominaga, M., Rosen, T. A., Levine, J. D., Julius, D. The capsaicin receptor: a heat-activated ion channel in the pain pathway. Nature. 389, 816-824 (1997).
  17. Neubert, J. K., Rossi, H. L., Pogar, J., Jenkins, A. C., Caudle, R. M. Effects of mu- and kappa-2 opioid receptor agonists on pain and rearing behaviors. Behav. Brain Funct. 3, 49 (2007).
  18. Rossi, H. L., Neubert, J. K. Effects of hot and cold stimulus combinations on the thermal preference of rats. Behav. Brain Res. 203, 240-246 (2009).
  19. von Frey, M. Untersuchungen über die Sinnesfunctionen der menschlichen Haut. Abh. Sachs. Ges. Wiss. 23, 175-266 Forthcoming.
  20. D'Amour, F. E., Smith, D. L. A method for determining loss of pain sensation. J. Pharmacol. Exp. Ther. 75, 74-79 (1941).
  21. Kerins, C. A., Carlson, D. S., Hinton, R. J., Hutchins, B., Grogan, D. M., Marr, K., Kramer, P. R., Spears, R. D., Bellinger, L. L. Specificity of meal pattern analysis as an animal model of determining temporomandibular joint inflammation/pain. Int. J. Oral Maxillofac. Surg. 34, 425-431 (2005).
  22. Kramer, P. R., He, J., Puri, J., Bellinger, L. L. A non-invasive model for measuring nociception after tooth pulp exposure. J. Dent. Res. 91, 883-887 (2012).
  23. Thut, P. D., Hermanstyne, T. O., Flake, N. M., Gold, M. S. An operant conditioning model to assess changes in feeding behavior associated with temporomandibular joint inflammation in the rat. J. Orofac. Pain. 21, 7-18 (2007).
  24. Vierck, C. J., Acosta-Rua, A. J., Johnson, R. D. Bilateral chronic constriction of the sciatic nerve: a model of long-term cold hyperalgesia. J. Pain. 6, 507-517 (2005).
  25. Trujillo, K. A., Akil, H. Inhibition of morphine tolerance and dependence by the NMDA receptor antagonist MK-801. Science. 251, 85-87 (1991).
  26. King, C. D., Devine, D. P., Vierck, C. J., Mauderli, A., Yezierski, R. P. Opioid modulation of reflex versus operant responses following stress in the rat. Neuroscience. 147, 174-182 (2007).
  27. Morgan, D., Carter, C. S., DuPree, J. P., Yezierski, R. P., Vierck, C. J. Evaluation of prescription opioids using operant-based pain measures in rats. Exp. Clin. Psychopharmacol. 16, 367-375 (2008).
  28. Vincler, M., Maixner, W., Vierck, C. J., Light, A. R. Effects of systemic morphine on escape latency and a hindlimb reflex response in the rat. J. Pain. 2, 83-90 (2001).
  29. Mauderli, A. P., Acosta-Rua, A., Vierck, C. J. An operant assay of thermal pain in conscious, unrestrained rats. J. Neurosci. Methods. 97, 19-29 (2000).
  30. Vierck, C. J., Kline, R., Wiley, R. G. Comparison of operant escape and innate reflex responses to nociceptive skin temperatures produced by heat and cold stimulation of rats. Behav. Neurosci. 118, 627-635 (2004).
  31. Nolan, T. A., Caudle, R. M., Neubert, J. K. Effect of caloric and non-caloric sweet reward solutions on thermal facial operant conditioning. Behav. Brain Res. 216, 723-725 (2011).
  32. Taha, S. A., Katsuura, Y., Noorvash, D., Seroussi, A., Fields, H. L. Convergent, not serial, striatal and pallidal circuits regulate opioid-induced food intake. Neuroscience. 161, 718-733 (2009).

Tags

Поведение выпуск 76 неврологии нейробиологии анатомии физиологии медицины биомедицинской инженерии хирургии неврологические проявления боли хронической боли ноцицептивной боли острой боли восприятие боли Operant мыши крысы обезболивание ноцицепцию тепловые гипералгезии животной модели
Использование Operant Orofacial Устройство оценки боли (Opad) для определения изменений в болевое поведение
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Anderson, E. M., Mills, R., Nolan,… More

Anderson, E. M., Mills, R., Nolan, T. A., Jenkins, A. C., Mustafa, G., Lloyd, C., Caudle, R. M., Neubert, J. K. Use of the Operant Orofacial Pain Assessment Device (OPAD) to Measure Changes in Nociceptive Behavior. J. Vis. Exp. (76), e50336, doi:10.3791/50336 (2013).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter