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Behavior

Nociceptive व्यवहार में बदलाव को मापने Operant orofacial दर्द आकलन डिवाइस (OPAD) का प्रयोग करें

doi: 10.3791/50336 Published: June 10, 2013

Summary

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.

Abstract

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.

Introduction

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 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.

Protocol

यहाँ OPAD का उपयोग (Stoelting कं, लकड़ी डेल, आईएल) capsaicin का उपयोग कर एक उदाहरण के प्रयोग के लिए सामान्य शब्दों में वर्णन किया गया है. ऑपरेटर कई विकल्प और दर्द मॉडल हालांकि साथ कई प्रयोगों कार्यक्रम करने की स्वतंत्रता है. उदाहरण के लिए, दर्दनाशक दवाओं के प्रशासन पुरानी कसना चोट उत्पादन और सूजन जैसे nociceptive उपायों 6,3,4,5,7 और अन्य दर्द मॉडल कम nociceptive व्यवहार 3,9 वृद्धि हुई. इन मॉडलों को निम्नलिखित प्रोटोकॉल को आसानी से निभा रहे हैं.

सभी प्रयोगों के लिए, maleSprague-Dawley चूहों (250-300 ग्राम, चार्ल्स नदी, Raleigh, नेकां) का इस्तेमाल किया गया. इन 22 में जोड़ों में रखे थे डिग्री सेल्सियस तापमान और एक सामान्य 12 घंटा / प्रकाश अंधेरे चक्र (पर 6:00-06:00 रोशनी) के साथ और उपवास को छोड़कर जब खाना और पानी को मुफ्त का उपयोग किया था, 31% आर्द्रता नियंत्रित कमरे. व्यवहार सत्र प्रकाश चरण के दौरान प्रदर्शन किया गया. इन सुविधाओं AAALAC मान्यता प्राप्त थे और सभी प्रक्रियाओं को अनुमोदित किया गया खफ्लोरिडा IACUC के y विश्वविद्यालय.

1.Training और आधारभूत सत्र

  1. खाद्य तेजी कृन्तकों प्रत्येक OPAD सत्र से पहले रात (उदा. 15 / - इस प्रयोग के लिए 1 घंटा).
  2. कृंतक पहली गैर प्रतिकूल तापमान (जैसे 33-37 डिग्री सेल्सियस) पर लगातार व्यवहार मनाया जाता है जब तक प्रशिक्षित किया जाना चाहिए. आम तौर पर, के बारे में छह सत्रों (तीन बार दो सप्ताह के लिए एक सप्ताह) क्रमश: प्रति सत्र 600-1,000 के बारे में या 2,000 बार चाटना चूहों या चूहों को प्रशिक्षित करने के लिए पर्याप्त है.

2. पूर्वपरीक्षण तैयारी और Capsaicin उपचार

  1. गंजा कृन्तकों सबसे अच्छा कर रहे हैं, यह संभव नहीं है तो सब स्फूर्त प्रक्रियाओं के लिए,, कृन्तकों 1-2 दिनों सटीक के लिए परीक्षण से पहले हटा दिया (मुख ही नहीं दृढ़रोम पैड बाल / यह एक कृंतक के नेविगेशन पर एक प्रभाव है के रूप में मूंछ) उनके चेहरे के बालों के लिए होना चाहिए व्यवहार की रिकॉर्डिंग.
  2. मुख बाल तापमान एक विसंवाहक के रूप में कार्य करता है और गर्मी और ठंड कम nociceptive बनाता है. बालों को हटाने के लिए, चूहों anesthetizeआँख मरहम जोड़ने, पानी से धो लें, फिर 2-4 मिनट रुको, बालों को हटाने क्रीम लागू होते हैं, कतरनी के साथ गाल बाल दाढ़ी. पूर्ण कार्यप्रणाली के लिए Neubert एट अल. 3 देखें.
  3. परीक्षण के दिन पर, पशु anesthetize (जैसे 1-2.5% isoflurane साँस लेना) और बाहर सुखाने से रोकने के लिए और आंख में हो रहा से किसी भी सामयिक दवा उपचार रखने के लिए दोनों आंखों पर opthalamic डॉक्टर मरहम जगह है.
  4. एक बाँझ कपास झाड़ू के साथ संपर्क में गालों पर द्विपक्षीय capsaicin के क्रीम (0.1%) लागू करें. 5 मिनट रुको. गर्म पानी (लगभग 40 डिग्री सेल्सियस से कम) में भिगो धुंध पैड के साथ क्रीम से साफ कर लें. एक शराब झाड़ू के साथ गालों से साफ कर लें और 30 मिनट के लिए एक टाइमर सेट.
  5. पिंजरे में बंद करने के लिए लौटने से पहले संज्ञाहरण से उबरने के लिए कृंतक पर्याप्त समय की अनुमति दें. यह पिंजरे बिस्तर की आकांक्षा को रोकने के क्रम में एक sternal आसन में अपने सिर उठा सकता है जब तक प्रतीक्षा करें.

3. प्रोटोकॉल और प्रयोगों के लिए OPAD सिस्टम प्रोग्रामिंग

  1. महत्वपूर्ण नवाचार ओच व्यवहार परीक्षण करने OPAD प्रणाली orofacial सॉफ्टवेयर, उपयोगकर्ता कार्यक्रम करने की अनुमति देता है और नए प्रयोगों के द्वारा बनाए जाने वाले एक किसी भूलभुलैया (Stoelting कं, लकड़ी डेल, आईएल) संचालित प्रणाली है.
  2. एक सरल प्रयोग कार्यक्रम के लिए कैसे का एक सामान्य उदाहरण नीचे प्रदान की जाती है, लेकिन capsaicin के अलावा और तापमान ramping प्रोटोकॉल और दर्द के मॉडल के लिए कई विकल्प उपलब्ध हैं.
  3. प्रयोगों से किसी भी बिंदु पर बनाया गया है और बचाया जा सकता है. OPADs और खुला सॉफ्टवेयर को चालू करें. परिवेश शोर के लिए नियंत्रित करने के लिए सफेद शोर पर मुड़ें. "फाइल" के तहत नया प्रयोग का चयन करें. दूसरा नाम के तहत "प्रोटोकॉल" नाम प्रोटोकॉल और अंधा करने के लिए चयन.
  4. "OPAD पिंजरों" चुनें "नई OPAD पिंजरे 'के तहत तो" सब जुड़े OPAD पिंजरों में जोड़ें. " "आउटपुट" चुनें "तापमान नियंत्रक" के तहत फिर "थर्मल तत्व". तापमान (उदाहरण के लिए, एक तटस्थ 33-37 डिग्री सेल्सियस) शुरू समायोजित करें.
  5. यदि आवश्यक हो, के तहत ramping तापमान को समायोजित "OPAD तापमान चक्र." तटस्थ से तापमान परिवर्तन करने के लियेकरने के लिए यहां ठंड बनाने समायोजन करने के लिए गर्म.
  6. "1" के लिए, "करने के लिए तापमान सेट (डिग्री सेल्सियस)" = 45, "रैंप अवधि" = 30 सेकंड, और = 3 मिनट "के लिए मूल्य में रहो". "" 2, 33, 30 सेकंड, और 3 मिनट के लिए. "3", 7, 60 सेकंड, और 3 मिनट के लिए. "" 4, 33, 60 सेकंड, और 3 मिनट के लिए. "समय के बाद निम्नलिखित अवधि:" के लिए बॉक्स को चेक करें और 3 मिनट का चयन करें.
  7. के तहत "फील्ड्स" विषयों के बारे में किसी भी अतिरिक्त नोट्स जोड़ने. उदाहरण के लिए, "नई फील्ड" का चयन करके पशु आईडी के लिए एक क्षेत्र बनाने के लिए और नाम बदल "पशु आईडी." फिर, "पशु" चुनें "पाठ", और "पशु आईडी के रूप में इस क्षेत्र का उपयोग करें."
  8. "मंच" के अंतर्गत, OPAD स्वचालित रूप से एक "प्रथम चरण." की स्थापना की जाएगी परीक्षण अवधि की अवधि निर्धारित करें और यदि आवश्यक हो तो मंच नाम है. इस ramping सत्र के लिए, 18 मिनट के लिए यह निर्धारित किया है.
  9. चरणों पर ध्यान दें: सबसे प्रयोगों के लिए, व्यवहार सत्र 10-20 मिनट से अधिक समय के लिए पिछले नहीं करना चाहिए. उसके बाद, कृन्तकों तृप्त कर रहे हैं. कई दिनों में प्रयोगों के लिए, अतिरिक्त चरणों के डेटा विश्लेषण सरल बनाने के लिए एक दिन के लिए जोड़ा जा सकता है. के तहत "गणना" "नई गणना" का चयन करें और 'एल / एफ "अनुपात का सामना / चाटना के लिए यह नाम है. नामक खंड में कहने के लिए समायोजित "नीचे क्षेत्र में गणना दर्ज" "चाटो: सक्रियण / सम्पर्क की संख्या: activations की संख्या".
  10. एक सरल डेटा विश्लेषण के लिए समय अवधि बनाने के लिए "विश्लेषण" का चयन करें और "नया समय अवधि". लिखने 0 और के लिए: नाम एक "33 डिग्री सेल्सियस" और के लिए बॉक्स का चयन करें "में शुरू होता है" के लिए "इस अवधि के सभी चरणों में ही है" "पर समाप्त होता है:" 3 मिनट डाला.
  11. हर समय अवधि के लिए ऊपर चरण को दोहराएँ. नाम: "रैंप 33-45 डिग्री सेल्सियस" 3 मिनट: पर शुरू होता है. 3.5 मिनट: पर समाप्त होता है. "45 डिग्री सेल्सियस", 3.5 मिनट, 6.5 मि. "रैंप 45-33 डिग्री सेल्सियस", 6.5 मिनट, 7 मिनट. "33 डिग्री सेल्सियस ', 7 मिनट, 10 मिनट. "रैंप 33-7 डिग्री सेल्सियस ', 10 मिनट, 11 मिनट. "7 डिग्री सेल्सियस ', 11 मिनट, 14 मिनट. "रैंप 7-33 डिग्री सेल्सियस ', 14 मिनट, 15 मिनट. "33 डिग्री सेल्सियस ', 15 मिनट, 18 मिनट.
  12. सहेजें और प्रोटोकॉल के नाम है. नोट: बचाया प्रोटोकॉल नए प्रयोगों में फिर से इस्तेमाल किया जा सकता है.

4. परख रनिंग

  1. एक कमरे ते तैयारOPAD बोतलों में mperature इनाम मिश्रण और जगह. पानी की एक 2:1 के अनुपात: sucrose या साकारीन समाधान भी इस्तेमाल किया जा सकता है, हालांकि मीठा गाढ़ा दूध अच्छी तरह से काम करता है.
  2. जगह तरल पकड़ ट्रे, Plexiglas के पिंजरे, और धातु फर्श OPAD मशीन पर भट्ठी. पिंजरे के तारों देते हैं.
  3. पर प्लेस इनाम बोतल खड़े और टोंटी कृंतक द्वारा पहुंचा जा सकता है ताकि समायोजित. प्रारंभ में, बोतल तो बेहतर चेहरे संपर्क का उत्पादन करने के लिए वापस ले लिया पिंजरे में आगे पीछे रखा जा सकता है.
  4. OPAD सॉफ्टवेयर में प्रयोग लोड करें. परीक्षण किया जा करने के लिए पशुओं की संख्या में जोड़ें. दूसरा नाम "प्रयोग" के तहत एक "शीर्षक" जोड़ने और फिर उपचार समूहों (capsaicin और नियंत्रण) जोड़ने. प्रत्येक समूह में पशुओं की संख्या में जोड़ें.
  5. दूसरा नाम "टेस्ट" के अंतर्गत, "पशु उपचार और डेटा" का चयन करें. उपचार के अक्षर (ए, बी, सी, आदि) और पशु आईडी जोड़ें. बक्से अब अपनी स्क्रीन पर नामित पशु आईडी होना चाहिए.
  6. OPAD बॉक्स पर बटन दबाएं. इस वसीयतसही तापमान को thermodes समायोजित. प्रकाश नारंगी चला जाता है, कृंतक अंदर डाल दिया और फिर बटन दबाएँ. Capsaicin क्रीम से साफ हो जाने के बाद इस प्रयोग के लिए चूहों को 30 मिनट शुरू कर दिया जाएगा.
  7. हरी बत्ती पर बंद हो जाएगा. चूहा अपने मुख, नहीं नासारोम, चाटना करने के लिए सक्षम होने के लिए क्षेत्र पर thermodes के साथ संपर्क करना चाहिए ताकि बोतल बॉक्स से है दूरी समायोजित करें. उचित समायोजन संपर्क के लिए एक उल्लिखित नारंगी बॉक्स के ऊपर चाट के लिए एक ठोस लाल बॉक्स में परिणाम होगा.
  8. इनाम बोतल के उचित स्थान परख के लिए महत्वपूर्ण है. बोतल भी बंद किया जाता है तो चूहे या तो एक संपर्क बनाने के बिना चाटना होगा या कई licks के केवल एक (बजाय एक ठोस बॉक्स की licks के लिए एक रेखांकित लाल बॉक्स से चिह्नित) के रूप में दिखाई देगा तो यह है कि इनाम की बोतल के लिए अपनी नाक को छूने के लिए.
  9. OPAD एक स्वर के साथ प्रयोगकर्ता सूचित करेंगे से अधिक परीक्षण सत्र है एक बार. अपने पिंजरे में कृंतक लौटें. एक और कृंतक परीक्षण किया जाना है, तो बाद में बॉक्स इंडिका होगाते अपने पशु आईडी. प्रयोग पूरा हो गया है जब तक जरूरत के रूप में दोहराएँ 4.5-4.7 कदम.

5. विश्लेषण, रेखांकन, और OPAD सॉफ्टवेयर के साथ डाटा के सांख्यिकीय विश्लेषण

  1. दूसरा नाम के तहत "परिणाम" एक पाठ, ग्राफ, या सांख्यिकीय विश्लेषण रिपोर्ट को देखने के लिए कि क्या चयन करें.
  2. "ग्राफ रिपोर्ट सेटिंग" बॉक्स में, जांच करने के लिए जो चर का चयन करें. उदाहरण के लिए, "गणना के परिणाम" के तहत "एल / एफ" बॉक्स की जाँच करें.
  3. "समय अवधि" के रूप में "एक्स अक्ष शो पर" निर्दिष्ट करें और के रूप में "के लिए विभिन्न श्रृंखला दिखाएं" "उपचार." "रिपोर्ट देखें" का चयन करें. सहेजा जा रहा है, मुद्रण, प्रतिलिपि बनाने, या रिपोर्ट ईमेल इस समय किया जा सकता है. यदि आवश्यक हो तो कुछ डेटा अंक समूहीकरण कदम नीचे दिए गए बॉक्स में बाहर रखा जा सकता है.
  4. दूसरा नाम के तहत "डाटा" अगर जरूरत स्प्रेडशीट के रूप में प्रयोग से कच्चे डेटा की एक समायोज्य लिस्टिंग है. नोट: सभी डेटा अब सहेजा जाता है और छेड़छाड़ और बाद में विश्लेषण किया जा सकता है.

6. क्लीन अप

  1. मशीन बंद करो और पिंजरे के तारों को हटा दें. धो और, भट्ठी बॉक्स, बोतल, और तरल ट्रे sanitize. इन घटकों को हाथ या dishwasher से धोया जा सकता है.

Representative Results

ठेठ परिणाम आंकड़े 1 ए डी में OPAD पर एक कृंतक के व्यवहार के लिए सचित्र हैं. licks की संख्या तटस्थ 33 में सत्र के हर वर्ग के लिए उच्च डिग्री सेल्सियस तापमान, लेकिन प्रतिकूल लोगों के लिए कम (45 डिग्री सेल्सियस और 7 डिग्री सेल्सियस) चित्रा 1 ए में सचित्र के रूप में. चित्रा 1 बी दर्शाता है, संपर्क के लंबे मुकाबलों 33 पर बना रहे हैं डिग्री सेल्सियस के रूप में गैर nociceptive प्रोत्साहन तापमान के लिए विशिष्ट है. अवधि कम हो जाती है और तापमान में दर्द होता है, जहां समय के दौरान संपर्क में वृद्धि की संख्या. चित्रा 1C OPAD सभी परीक्षण सत्र के लिए उपयोग करने के लिए प्रोग्राम किया गया था ramping प्रोटोकॉल का एक चित्र है. चित्रा -1 ग्राम में समय के साथ किया जाता इनाम की कुल राशि को प्रदर्शित करता है . इसी प्रकार licks के नंबर के लिए, जानवरों दर्दनाक लोगों पर तटस्थ तापमान पसंद करते हैं. चाटना / आधारभूत सत्र के लिए चेहरे के अनुपात (एल / एफ) OPAD द्वारा गणना की गई और में सचित्र है1E चित्रा. इस अनुपात डिग्री सेल्सियस सत्र (चेहरे संपर्क प्रति 20-46 licks) 45 डिग्री सेल्सियस (चेहरे संपर्क प्रति 3 licks) और 7 की दर्दनाक सत्रों में से तीन गैर दर्दनाक 33 के दौरान बहुत अधिक है डिग्री सेल्सियस (1 चेहरे संपर्क प्रति चाटना ). एक तरह से एनोवा एक दोहराया उपाय एल / एफ अनुपात पर तापमान का एक प्रभाव के लिए (एफ (4,52) = 6.2182, पी <0.001) महत्वपूर्ण था. 33 डिग्री सेल्सियस बनाम 7 डिग्री सेल्सियस (पी <0.05), 45 डिग्री सेल्सियस बनाम 33 डिग्री सेल्सियस (2) (पी <0.01), और 33 डिग्री सेल्सियस (2) बनाम 7 डिग्री सेल्सियस (जब तुलना Bonferroni का परीक्षण महत्वपूर्ण थे पी <0.01). एन सभी तापमान के लिए = 16. चित्रा 1F capsaicin में इलाज कृन्तकों (एन = 8) तटस्थ 33 में से किसी भी डिग्री सेल्सियस तापमान पर भोले चूहों (एन = 8) से काफी अलग नहीं थे. Capsaicin इलाज कृन्तकों 45 पर एक काफी कम एल / एफ अनुपात था डिग्री सेल्सियस (टी परीक्षण, टी (13) = 2.9350, पी = 0.012). capsaicin के समूह डिग्री सेल्सियस 7 पर उच्च एल / एफ अनुपात था, लेकिन यह महत्वपूर्ण नहीं था.


चित्रा 1. सत्र के दौरान thermode की OPAD साथ nociception मापने. OPAD पर एक एकल कृंतक के व्यवहार बी, licks के एक) संख्या के लिए रेखांकन किया जाता है) संपर्कों, सी) के तापमान, और ग्राम में डी) इनाम का सेवन. ई) चाटना / सामना अनुपात तीन गैर दर्दनाक 33 डिग्री सेल्सियस सत्र के दौरान उच्च है और डिग्री सेल्सियस और 7 डिग्री सेल्सियस (दोहराया उपाय एक तरह से एनोवा, एफ (4,52) = 6.2182, पी <0.001, 45 की दर्दनाक सत्र में काफी कम है Bonferroni का परीक्षण 33 डिग्री सेल्सियस बनाम 7 डिग्री सेल्सियस (पी <0.05, #), 45 डिग्री सेल्सियस बनाम 33 डिग्री सेल्सियस (2) (पी <0.01, **), और 33 डिग्री सेल्सियस (2) बनाम 7 डिग्री सेल्सियस (पी <0.01, # #). एफ) Capsaicin इलाज कृन्तकों 45 डिग्री सेल्सियस (टी परीक्षण, टी (13) = 2.9350, पी = 0.012, *) पर लेकिन पर एक काफी कम एल / एफ अनुपात थातटस्थ तापमान से कोई नहीं. एन 1F के लिए अनुभवहीन के लिए capsaicin और एन = 8 1E और एन = 8 = 16. बड़ा आंकड़ा देखने के लिए यहां क्लिक करें .

Discussion

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.

(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.

Disclosures

रिचर्ड मिल्स और क्रिस लॉयड Stoelting कंपनी के कर्मचारी हैं

इस लेख के उत्पादन और नि: शुल्क प्रवेश Stoelting कंपनी द्वारा प्रायोजित है

Acknowledgments

नशीली दवाओं के सेवन पर राष्ट्रीय संस्थान, NIH अनुदान 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

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References

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Nociceptive व्यवहार में बदलाव को मापने Operant orofacial दर्द आकलन डिवाइस (OPAD) का प्रयोग करें
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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).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).

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