Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

Behavior

통각 행동의 변화를 측정하는 조작 적 구강 안면 통증 평가 장치 (OPAD)의 사용

doi: 10.3791/50336 Published: June 10, 2013

Summary

우리는 깨어있는 의식 설치류의 통증 행동의 평가를위한 사용자 친화적 인, 높은 처리량 조작 적 시스템을 제시한다. 구강 안면 통증 평가 장치 (OPAD)는 이렇게 테스트를 더 인간적 방법을 제공하는 보상 / 충돌 패러다임을 통해 통증을 평가할 수 있습니다. 이 프로토콜은 설치류에서 더 많은 임상 적 및 번역 데이터를 얻을 것입니다.

Abstract

우리는 깨어있는 의식 설치류에있는 고통의 검출을위한 조작 적 시스템을 제시한다. 구강 안면 통증 평가 장치 (OPAD)은​​ 통각의 반사 기반의 측정에 의존하지 않음으로써 더 많은 임상 적 방법으로 통증 행동을 평가한다. 음식 털이 (또는 면도) 설치류는 11 ° C와 60 ° C. 사이의 온도로 프로그래밍 할 수있는 두 펠티어 기반 thermodes가 플렉시 유리 챔버에 배치됩니다, 금식 설치류는 보상 병에 액세스하려면 다음과 접촉하는 훈련입니다. 세션 동안, 행동 고통 결과의 번호가 자동으로 기록되고 저장됩니다. 이러한 조치는 보상 병 정품 인증 번호 (릭)와 얼굴 접촉 자극 (얼굴 연락처), 그러나 / 핥기 얼굴 비율 (세션 / 접촉의 총 수 당 릭의 총 개수)도 만들 수 있습니다 같은 사용자 정의 조치를 이용하실 수 있습니다. 자극의 온도는 단일 온도 세션 내의 여러 온도로 설정할 수 있습니다. OPAD인 높은 처리량, 그것은 대신 척수 반사 기반의 통각 분석에 의존 대뇌 피질의 입력을 포함으로 미래에 통증 연구의 더 나은 번역으로 이어질 것입니다 조작 적 분석을 사용하기 쉬운.

Introduction

만성, 통제 통증은 진통제 치료는 종종 머리맡에 벤치에서 번역되지 주요 공중 보건 문제와 소설 남아있다. 성공의 부족은 반드시하거나 완전히, 특히 신뢰성, 높은 처리량, 시판의 부족 인간의 고통 조건 1,2 모델 및 않는 고통의 반사를 기반으로 측정 비효율적 인 행동 분석의 사용에 부분적으로 인해 쥐와 생쥐 모두 생체 통증 평가 분석한다. 우리는 우리의 조작 적 기반 통각 분석의 버전을 사용하기 쉽고, 여기에 높은 처리량을 제시한다. 이 새로운 시스템은 열, 추위, 그리고 3,4,5 기계 등 다양한 통증 양상을 감지하는 민감한 것으로 입증되었습니다 우리가 이전에 조작 적 구강 안면 통증 분석을 기반으로합니다. 이러한 조치에서 다양한 분야가 진통제 6,3,4,5,7, 염증 등 통증 상태, 통각 과민, 이질통 및 포함, 연구되어왔다 8,10,5,11와 TRP 채널을 통해> 3,8 위로, 삼차 신경통 9, 말초 통각 변조. 고통 (12)와 위약 효과 13의 불안에 의한 변조와 같은 심리적 효과는 또한 고통의 전체 경험을 측정하기위한 적절하고 단순히 통각 수 있습니다 제안 구강 안면 조작 적 검사로 증명되었다.

구강 안면 통증 평가 장치 (OPAD)는 짐승이 세션 14,15 동안 기분이 강화 보상을 받거나, 따라서 고통의 양을 조절 혐오 자극을 탈출 사이에 선택할 수있는 보상 / 충돌 분석을 사용합니다. 설치류는 먼저 액체 보상을 포함하는 음식 병에 대한 액세스 권한을 얻기 위해 온도 조절 thermodes에 자신의 얼굴을 눌러 훈련된다. 훈련 후, 자극 온도는 가열 또는 냉각 재에 차이가 있습니다상응하는 동물을 인식 통각이나 진통제의 수준을 표시 할 수 있습니다. OPAD는 기준 시험 및 단일 테스트 세션에서 따뜻한 온도에서 통증의 평가를 허용 급격한 온도 변화 할 수 있습니다. 여기에서 우리는 차가운 열에 의한 통증의 변화를 감지 할 수 OPAD의 능력을 강조하는 간단한 프로토콜 및 TRPV1 길항제 캡사이신 16을 제시한다. 그것이 아닌 조직 손상이기 때문에이 분석에 여러 가지 장점을 가지고 있으며, 설치류 모델 8 얼굴 이질통과 통각 과민을 유발하기 이전에 증명 되었기 때문에 캅사이신은 열 민감 제로서 아래에 사용됩니다. 우리는, 분석 OPAD 소프트웨어를 신속하게 얻을 수있는 방법 그래프를 보여줍니다, 그리고 설치류 행동 데이터에 대한 통계 분석을 수행합니다.

Protocol

여기 OPAD의 사용 (Stoelting 주 우드 데일, 일리노이)은 캡사이신을 사용하여 예를 들어 실험에 대한 일반적인 용어에 설명되어 있습니다. 운영자는 많은 옵션과 고통 모델 비록 가진 수많은 실험을 프로그래밍 할 수있는 자유를 가지고 있습니다. 예를 들어, 진통제의 투여가 만성 수축 부상 생산과 염증과 같은 통각 조치 6,3,4,5,7 및 기타 통증 모델을 줄일 수는 통각 행동에게 3,9 증가했다. 이 모델은 다음과 같은 프로토콜에 쉽게 적응할 수 있습니다.

모든 실험, maleSprague-Dawley 계 흰쥐 (250~300g, 찰스 리버, 롤리, NC)를 사용 하였다. 이들은 22 쌍에 보관 하였다 ° C 온도 및 일반 12 시간 조명 / 어두운 사이클 (ON 오전 6시부터 오후 6시까지 등)와와 금식 경우를 제외하고 음식과 물을 무료로 이용하실 수 있었다 31 % 습도 조절 객실을 보유하고 있습니다. 행동 세션은 가벼운 단계에서 수행되었다. 이러한 시설 AAALAC 인증되었고 모든 절차가 승인 된 B플로리다 IACUC의 Y 대학.

1.Training 및 초기 세션

  1. 음식을 빨리 설치류 각 OPAD 세션 전날 밤에 (예 : 15 + / -이 실험을 위해 1 시간).
  2. 설치류는 최초의 비 혐오 온도 (예 : 33-37 ° C)에서 일관된 동작이 관찰 될 때까지 훈련해야합니다. 일반적으로 약 6 세션 (3 회 두 주 동안 주)는 각각 세션 당 600 ~ 1,000 약 또는 2,000 시간을 핥고 마우스 또는 쥐를 훈련하기에 충분합니다.

2. 예비 시험 준비 및 캡사이신 치료

  1. 털이 설치류가 최고입니다 이것이 가능하지 않은 경우, 모든 조작 적 절차, 설치류 1-2 일 정확한 여부를 테스트하기 전에 제거 (구강 만하지 vibrissae 패드 머리 /이 설치류의 탐색에 영향을 가지고 같은 수염) 자신의 얼굴, 머리카락을 가지고 있어야합니다 행동의 기록.
  2. 구강 머리 온도 절연체 역할을하며 더위와 추위 덜 통각 있습니다. 머리를 제거하려면, 쥐를 마취눈 연고를 추가, 물로 세척 한 후 2-4 분 기다립니다, 헤어 제거 크림을 적용 어선 뺨 머리를 면도. 전체 방법론 Neubert 등. 3을 참조하십시오.
  3. 시험 날에 동물을 마취 (예 : 1-2.5 % isoflurane을 흡입)과 마르지 않도록하고 눈에 점점에서 모든 국소 약물 치료를 유지하기 위해 두 눈에 opthalamic 수의사 연고를 배치합니다.
  4. 멸균 면봉으로 노출 된 뺨에 양측 캡사이신 크림 (0.1 %)을 적용합니다. 5 분을 기다립니다. 따뜻한 물 (약 40 ° C에서)에 적신 거즈 패드로 크림을 닦아냅니다. 알코올 면봉으로 뺨을 닦아 30 분 타이머를 설정합니다.
  5. 케이지에 반환하기 전에 마취에서 회복하는 설치류 충분한 시간을 허용합니다. 이 케이지 침구 구토물이기도를 막는 것을 방지하기 위해 흉골 자세에서 머리를 올릴 수있을 때까지 기다립니다.

3. 프로토콜 및 실험 OPAD 시스템 프로그래밍

  1. 주요 혁신 OF 행동 테스트에 OPAD 시스템이 구강 안면 소프트웨어, 사용자가 프로그램 할 수 있으며 새로운 실험을 만들 ANY-미로 (Stoelting 주 우드 데일, IL) 기반의 시스템입니다.
  2. 간단한 실험을 프로그래밍하는 방법의 일반적인 예는 아래와하지만, 캡사이신 이외의 온도 램핑 프로토콜과 통증 모델에 대한 많은 옵션을 사용할 수 있습니다.
  3. 실험은 어느 시점에서 설계 및 저장할 수 있습니다. OPADs 및 오픈 소프트웨어를 켭니다. 주변 소음 제어하는​​ 화이트 노이즈를 켭니다. "파일"에서 새로운 실험을 선택합니다. 부제목 아래의 "프로토콜"이름 프로토콜을 멀게 할 것인지 여부를 선택합니다.
  4. "OPAD 케이지"선택 "새 OPAD 케이지"아래에서 "연결된 모든 OPAD 케이지를 추가합니다." "출력"선택 "온도 컨트롤러"아래에서 "열 요소". 온도 (예를 들어, 중립적 인 33-37 ° C)부터 조정합니다.
  5. 필요한 경우, 아래에 올렸 온도 조정 "OPAD 온도주기를." 중립에서 온도를 변경하려면여기까지 차갑게 조정에 뜨거운.
  6. "1"은 "로 온도를 설정 (° C)"= 45 "램프 시간"= 30 초, 그리고 = 3 분 "에 대한 값으로 남아 있습니다." "2", 33, 30 초, 3 분. "3", 7, 60 초, 3 분. "4", 33, 60 초, 3 분. "시간 후에 다음 기간"에 대한 확인란을 선택하고 3 분을 선택합니다.
  7. 아래의 "필드"는 주제에 대한 추가 노트를 추가 할 수 있습니다. 예를 들어, "새 필드"를 선택하여 동물 ID에 대한 영역을 만들고 그 이름을 변경 "동물 ID." 그런 다음, "동물"을 선택 "텍스트"및 "동물 ID로이 필드를 사용하십시오."
  8. "무대"에서, OPAD가 자동으로 "첫 번째 단계."을 설정합니다 시험 기간의 기간을 설정하고 필요한 경우 단계 이름을 지정합니다. 이 램핑 세션, 18 분으로 설정.
  9. 단계에 참고 : 대부분의 실험, 행동 세션이 20 분 이상 지속하지 않아야합니다. 그 후, 설치류가 물리게된다. 며칠 동안 실험을 위해 추가 단계는 데이터 분석을 간단하게하기 위해 매일 추가 할 수 있습니다. 아래의 "계산" "새 계산"을 선택하고 "L / F"비율을 얼굴 / 핥기에 대한 이름을 지정하십시오. 표시된 섹션에 대답 조정 "아래의 영역에서 계산을 입력", "릭 : 활성화 / 문의 수 : 정품 인증 수를."
  10. 간단한 데이터 분석을위한 기간을 만들려면 "분석"을 선택하고 "새 기간". 쓰기 0을위한 : 이름 한 "33 ° C를"을위한 박스 선택 "에서 시작"를 "이 기간은 모든 단계에서 동일하다", "종료 시간 :"3 분을 넣어.
  11. 각 기간에 대해 위의 단계를 반복합니다. 이름 : "램프 33-45 ° C." 3 분 :에서 시작됩니다. 3.5 분 :에서 끝납니다. "45 ° C", 3.5 분, 6.5 분. "램프 45-33 ° C", 6.5 분, 7 분. "33 ° C", 7 분, 10 분. "램프 33-7 ° C", 10 분, 11 분. 7 "° C", 11 분, 14 분. "램프 7-33 ° C", 14 분, 15 분. "33 ° C", 15 분, 18 분.
  12. 저장 및 프로토콜 이름을 지정합니다. 참고 : 저장된 프로토콜은 새로운 실험에 다시 사용할 수 있습니다.

4. 분석을 실행

  1. 룸 테 준비OPAD 병 mperature 보상 혼합물과 장소. 물을 2:1 비율 : 자당이나 사카린 용액을 사용할 수도 있지만, 가당 연유는 잘 작동합니다.
  2. 장소 액체 캐치 트레이, 플렉시 유리 케이지, 금속 바닥 OPAD 컴퓨터에 거슬리는. 케이지에 배선을 연결합니다.
  3. 에 장소 보상 병 서서는 주둥이 설치류에 의해 도달 할 수 있도록 조정합니다. 처음 병이 나은 다음 얼굴 연락처를 생산 철회 케이지 더 뒤로 배치 할 수 있습니다.
  4. OPAD 소프트웨어에 실험을로드합니다. 테스트 할 동물의 수를 추가합니다. 소호 "실험"에서 "제목"을 추가 한 다음 치료 그룹 (캡사이신 및 제어)를 추가합니다. 각 그룹에있는 동물의 수를 추가합니다.
  5. 부제목 "테스트"아래의 "동물 치료 및 데이터"를 선택합니다. 치료의 문자 (A, B, C 등), 동물의 ID를 추가합니다. 상자들은 이제 화면에 지정된 동물 ID가 있어야합니다.
  6. OPAD 상자에서 버튼을 누릅니다. 이됩니다적당한 온도에 thermodes을 조정합니다. 표시등이 주황색으로 갈 때, 설치류 내부를 놓고 버튼을 다시 누르십시오. 캡사이신 크림을 닦아 후이 실험 쥐 30 분 시작됩니다.
  7. 녹색 표시등이 켜집니다. 쥐의 구강,하지 vibrissa, 핥아 수있는 지역에 thermodes과 접촉을해야하므로 병이 상자는 거리를 조정합니다. 적절한 조정이 연락처에 대한 설명 오렌지 박스 위에 사슬을위한 견고한 빨간색 상자가 발생합니다.
  8. 보상 병의 적절한 배치 분석을 위해 매우 중요합니다. 병이 너무 가까우면 쥐도 접촉하지 않고 핥아 것 또는 여러 릭은 하나의 (대신 단단한 상자 감싸고 대한 윤곽이 빨간색 상자로 표시)로 표시되도록 보상 병에 그것의 코를 만져.
  9. OPAD은 톤 실험을 알려드립니다 통해 테스트 세션이되면. 그 케이지에 쥐를 반환합니다. 다른 설치류 테스트 할 경우 나중에 상자가 indica의 것테의 동물 ID. 실험이 완료 될 때까지 필요에 따라 반복 4.5-4.7 단계를 반복합니다.

5. 분석, 그래프 및 OPAD 소프트웨어를 사용한 데이터의 통계 분석

  1. 부제목 아래의 "결과"는 텍스트, 그래프, 또는 통계 분석보고를 확인할지 여부를 선택합니다.
  2. "그래프 보고서 설정"상자에서 검사 할 변수를 선택합니다. 예를 들어, "계산 결과"에서 "L / F"확인란을 선택합니다.
  3. "기간"으로 "X 축 쇼"를 지정하고 "에 대해 서로 다른 시리즈보기" "치료." "보고서보기"를 선택합니다. 저장, 인쇄, 복사, 또는 보고서를 이메일로 전송이 시간에 수행 할 수 있습니다. 필요한 경우 특정 데이터 포인트를 그룹화 단계 아래에있는 상자에서 제외 될 수 있습니다.
  4. 소호에서 "데이터"는 필요한 경우 스프레드 시트 형태의 실험에서 원시 데이터의 조정 목록입니다. 참고 : 모든 데이터가 이제 저장되고 조작하고 나중에 분석 할 수 있습니다.

6. 정리

  1. 컴퓨터를 종료하고 케이지 배선을 제거합니다. 세척하고, 화격자 상자, 병, 액체 트레이를 소독. 이러한 구성 요소는 손이나 식기 세척기로 세척 될 수있다.

Representative Results

전형 결과는 그림 1A-D의 OPAD에 한 쥐의 행동에 대해 설명합니다. 릭의 수는 중립 33에서 세션의 모든 세그먼트에 대한 높은 ° C의 온도지만, 혐오 사람에 대한 낮은 (45 ° C와 11 ° C) 그림 1A에 도시 된 바와 같이. 그림 1B가 있듯이, 접촉의 긴 시합은 33에서 수행됩니다 ° C는 비 통각 자극 온도에 일반적입니다. 지속 시간이 감소하고 온도가 고통스러운 기간 동안 연락처의 수가 증가. 그림 1C는 OPAD이 모든 테스트 세션에 사용할 프로그래밍 된 램핑 프로토콜의 다이어그램입니다. 그림 1D는 그램 시간에 섭취 보상의 총량을 표시합니다 . 마찬가지로 릭의 수, 동물은 고통스러운 것들에 중립 온도를 선호합니다. 핥기 /베이스 세션에 대한 얼굴 비율 (L / F)은 OPAD에 의해 계산되었다에 설명되어1E 그림. 이 비율은 ° C 세션 (얼굴 접촉 당 20-46 핥는) 45 ° C (얼굴 접촉 당 3 감싸고), 7의 고통 세션에서보다 세 비 고통스러운 33시 훨씬 높다 ° C (1 얼굴 접촉 당 핥아 ). 편도 ANOVA 반복 측정하여 L / F 비율에 대한 온도의 효과 (F (4,52) = 6.2182, p <0.001) 유의 하였다. 33 ° C 대 7 ° C (p <0.05), 45 ° C 대 33 ° C (2) (p <0.01), 33 ° C (2) 대 7 ° C (비교할 때 Bonferroni의 시험 유의 하였다 p <0.01). N 모든 온도에 = 16. 그림 1 층에 캡사이신 처리 설치류 (N = 8) 중립 33의 ° C 온도에서 순진 쥐 (N = 8)에서 유의 한 차이가 없었다. 캡사이신 처리 설치류는 45 상당히 낮은 L / F 비율을 가지고 있었다 ° C (t-test를, t (13) = 2.9350, p = 0.012).에게 캡사이신 그룹은 ° C 7시 높은 L / F 비율을 가지고, 그러나 이것은 중요하지 않았습니다.


그림 1. 세션 동안 thermode의 OPAD과 통각을 측정합니다. OPAD에 한 쥐의 행동은 B, 핥는 A) 수를 그래프입니다) 연락처 C) 온도 및 그램 D) 보상 섭취. E)는 핥기 / 얼굴 비율은 세 가지 않은 고통스러운 33 ° C 세션에서 높고 ° C와 11 ° C (반복 측정 일원 분산 분석, F (4,52) = 6.2182, p <0.001, 45의 고통 세션에서 상당히 낮은 Bonferroni의 테스트를 33 ° C 대 7 ° C (p <0.05, #), 45 ° C 대 33 ° C (2) (p <0.01, **), 33 ° C (2) 대 7 ° C (p <0.01, # #). F) 캡사이신 처리 설치류는 45 ° C (t-test를, t (13) = 2.9350, p = 0.012, *)에서 만에서 상당히 낮은 L / F 비율을했다중립 온도 없음. N 층에 대한 순진에 대한 캡사이신과 N = 8 1E와 N = 8 = 16. 큰 그림을 보려면 여기를 클릭하십시오 .

Discussion

OPAD 시스템은 설치류의 통증 인식의 변화를 감지 할 수있는 사용하기 쉬운, 높은 처리량 분석이다. 이 시스템의 높은 처리량 자연은 수많은 동물 한 사람이 하루에 테스트 할 수 있다는 것을 의미합니다. 그것은 하나의 컴퓨터에서 동시에 실행할 수 16 상자까지 허용하는이 OPAD 소프트웨어 시스템 때문입니다. 이 세션 시간 단계마다 짧은 시간으로 설정되어있는 경우 초기 설정 시간 후에 약 48 조작 적 실행합니다 (실행 당 18 분에서) 시간도 더 수행 할 수 있다는 것을 의미합니다. 이 동물의 수백 하루에 고통을 테스트 할 수 있습니다. 시험이 금액은 대부분 기존의 통증 분석과 실용적되지 않습니다.

우리의 이전 작품과 일치 설치류 행동은 고통스러운 조건에서 변경됩니다. 비 유해 기간 동안 설치류는 일반적으로 그들이 thermodes와의 접촉을 유지하는 마시는 오랜 관찰을해야합니다. 혐오 45시 ° C 또는 10 ° C 조건설치류들은 오랜 기간 동안 접촉을 유지할 수없는만큼 짧은 관찰을해야합니다. 따라서 핥기 / 얼굴 비율 (세션 내 얼굴 접점의 개수로 나눈 핥는 수) 통증으로 변경합니다. 캡사이신은 45에서 처리 대 치료 설치류 낮은 L / F 비율 ° C의 온도에 의해 입증으로 고통을 가열하는 감도를 증가했다. 진통제가 아닌 고통스러운 조건 3과 비슷한 수준이 얼굴 / 핥기 비율을 반환 할 수 있습니다. 쉽게 피부 (캡사이신 크림의 신청 등)에서 생산되는 통증 조건이 분석에 통증을 감지하는 가장 간단한 방법이지만, 삼차 신경통처럼 임상 적으로 관련성이 깊은 신경 조직 통증의 동물 모델은 조작 적 구강 안면 분석 9 동작을 변경할 수 있습니다 . 종합적으로 이러한 데이터는 OPAD 열에서 변경 및 조작 적뿐만 아니라 감기 통증, 통증 임계 값 및 캡사이신과 같은 유해한 화학 약품에 민감한 증거를 지원하는통증과 진통제 6,3,8,17,10,5,12,18,11,9의 수많은 다른 조건을 감지하는 구강 안면 통증 분석의 능력.

측정 고통의 OPAD의 시스템은 반사 기반의 방법보다 통증을 감지 더 많은 임상 적으로 관련성이 의미 및 인도 방법입니다. 폰 프라이 필라멘트 19 꼬리 영화 분석 20와 발 철수와 같은 통각 이러한 전통적인 방법은 한 세기 이상 사용하지만, 그들은 단지 실험 - 쏜 자극에 대한 반응을 측정하고 있습니다. 동물 약간의 컨트롤을 가지고 있으며, "통각"은 주로 척수로 지역화되어 있습니다. 인간의 경우, 주관적 통증의 경험은 사람들이 단순히 고통을 자신의 주관적인 수준을보고하도록 요청 될 때 중요합니다. 조작 적 기반 절차의 자기보고 그들의 고통을 동물에 대한 능력은 기본 통증 연구 1 돌파구 될 것입니다. OPAD로, 동물은 AP 동안 반응 여부의 선택이 주어집니다ainful 자극이나하지. 너무 고통스러운 경우, 동물은 단순히 보상을 도달하는 그들의 시도를 줄이고, 따라서 고통에 대한 그들의 노출을 제한합니다. 동물들은 그들의 움직임을 제한해야하고 그들이 노출하는 고통스러운 자극의 크기를 제어 할 수없는 많은 반사 기반 방법에 비해이 훨씬 더 인간적이고 덜 스트레스 분석이다. 고통에서 탈출 할 필요가 모든 동물에 고유의 드라이브이고 다른 통각 분석을 좋아위한 OPAD 대신 보상이 동작을 포함합니다. 조작 적 작업에 떨어져 고통의 반사 기반의 측정에서 운동 분야에서 더 많이되고 있습니다. 다른 그룹은 검사 식사 시간 21,22,23 및 열 열 통증 탈출 패러다임 24 (다른 통증 대책의 검토를 위해 우리는 우리의 첫번째 기준을 제시 같은 비 반사 기반의 조치를 사용했습니다 1). OPAD는 통합 측정, 얼굴 / 릭 비율, WH에 이러한 요소를 결합 할 수 있습니다무형 문화 유산은 음식 섭취와 고통스러운 자극에서 탈출 할 필요성을 검사합니다. 또 다른 이점은이 분석 감도 7,9을 잃지 않고 오랜 기간 (1-2 개월)에 통증을 측정 할 것입니다. 반사 기반의 테스트를 통해 그 장점으로 인해,이 스트레스를 덜하고 더 자비 롭 분석은 잘 설치류 통각 행동에 장기적인 변화를 측정하도록 구성되어 있습니다.

조작 적 통증은 아편 복용 효과와 통증 임계 값의 측면에서 반사 기반 방법에 비해 종종 다른 결과를 측정합니다. 아편의 과다 복용은 일반적으로 반사 기반의 측정을 위해 사용하는 동안 25 몇 가지 연구는 낮은 복용량은 조작 적 분석 26,27,28에 대한 응답에 필요한 것을 나타냅니다. 높은 약물 복용은 조작 적 측정을 방해 할 수 있지만, 이들은 OPAD 6 감지합니다. 다른 연구는 또한 고통스러운 자극으로부터 탈출을위한 임계 값을 조작 적 versu에 대해 서로 다른 것을 보여 주었다자신의 척추 반사의 속도 대 고통의 동물의 지각 사이 큰 차이를 시사의 반사 기반의 측정 29,2,30. OPAD의 장점은 짐승 작업을 수행 할 것인지 여부를 선택할 수 있다는 것입니다,이 짐승 탈출하거나 회피 동작을 표현할 수 있습니다. 이 복잡한 동작은 짐승 14,29,15,30을 느끼는 통각의 양을 제어하는 대뇌 피질의 결정을 필요로한다. 탈출 및 회피 행동이 반사 기반의 측정을 방해 할 수 있지만 이러한 통증 행동 OPAD의 중요한 구성 요소입니다. 통증 임계 값 및 조작 적 분석에 필요한 아편의 낮은 복용량의 차이는 기존의 반사 기반의 측정보다 통증과 진통제에 대한 높은 감도를 제안한다.

OPAD 전통적인 분석, 여러 가지 실험 조건 및 약물보다 더 직접적으로 고통을 측정 할 수 있지만,이 분석에 부정적인 영향을 미칠 수에 대해 제어 할 수 있어야합니다. 변경appetitive 동기 부여의이 분석에 동작을 변경할 수 있습니다. 이 보상 자체가 31 차이 또는 보상 6 동기 부여에 반영 될 수 있습니다. 치료는 많은 약물 동기 부여를 방해 할 수있는 보상 동물의 동기가 일정하도록주의해야합니다. 예를 들어, 모르핀과 다른 아편의 과다 복용은 조작 적 구강 안면 분석 6 응답 변경합니다 단, 지방 물질 32에 대한 과식증을 일으킬 수 있습니다. 본 조작 적 기반 보상 분쟁의 패러다임 불안의 필드와 중독 등의 사용에 대한 폭 넓은 의미를 가지고하는 것이 좋습니다 않지만 (즉, 주어진 고통스러운 자극의 존재 보람 변경) 그것은 고통 중에 appetitive 변경에 대한 제어하는 것이 중요합니다 테스트 세션. 동기 부여의 이러한 변경이 임상 적으로 관련성이 낮은 복용량에 나타나지 않지만 진통 효과는 3 그대로 유지됩니다. 연속하는 한 가지 방법이것이 가능 혼란에 대한 ROL는 중립 (33-37 ° C) 온도에서 동작을 증가하지 않는 주어진 약의 복용량을 보장하는 것입니다. 중립 온도에서 비 약물 그룹에 비해 약물을 테스트 통증 구성 요소를 추가하기 전에 첫 번째 단계되어야합니다. 또한, 몇 가지 기본 세션이 이러한 문제를 감지 할 수 있으며, 하나의 행동 세션 내의 대해 제어 할 수 있습니다 OPAD를 사용하여 테스트 세션 내에서 할 수 있다는 것을 주어진. 금식 일정이 분석에 의욕을 변경할 수로이 일관성을 유지하는 것이 중요합니다. 우리는 일반적으로 금식을하지만, 다른 일정이 가능합니다. 예를 들어, 우리는 6 시간의 매일 짧은 빠른 전 (미발표 결과) 실험을했다. 이 대신에 매일 매일 테스트 할 수 있습니다. 또한, unfasted 쥐도 분석 9에서 잘 대응하고 있습니다. 사용되는 모든 금식 기술은 동기 부여 요인을 제어하는​​ 테스트 내내 일관성을 유지하기 위해 주로 중요합니다.

(예를 들어 꼬리 영화, 폰 프라이 필라멘트) 대조. 소프트웨어 기반의 시스템은 행동 연구 설계 및 데이터를 수집 및 분석하고이 분석의 사용 증가는 기본 통증 연구는 앞으로 더 많은 임상 적으로 번역 될 수 있도록하는 방법.하는 방법에 대한 상당한 발전을 제공합니다 이 시스템은 ADVA에 상당한 영향을 미칠 것으로 예상된다이러한 조작 적 행동 연구는 전반적인 통증 행동에 고차 구조의 영향을 이해하는 데 필요한 링크를 제공 할 수 있기 때문에 통증에 관한 앞으로의 연구를 ncing.

Disclosures

리처드 밀스와 크리스 로이드 Stoelting (주)의 직원입니다

이 문서에 대한 생산 및 무료 액세스가 Stoelting (주) 후원

Acknowledgments

약물 남용에 대한 국립 연구소, NIH 교부금 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).
통각 행동의 변화를 측정하는 조작 적 구강 안면 통증 평가 장치 (OPAD)의 사용
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

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).

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