Waiting
Login processing...

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

Behavior

Kemirgenlerde Orofacial Noseptif Yanıtların Ölçüsü Olarak Yemek Süresi

Published: January 10, 2014 doi: 10.3791/50745
Automatic Translation
1, 1
1Department of Biomedical Sciences, Texas A&M University Baylor College of Dentistry

Summary

Yemek süresinde bir uzatma, orofasiyal ağrısı olan insanların koruma davranışına benzer kemirgenlerde orofasiyal noseptif davranışı temsil eder. Yemek, eğitim veya hayvan manipülasyonu gerektirmeyen, kortikal katılım gerektiren ve bu tahlilleri alternatif refleks veya operant ölçümlerden ayıran diğer deneysel olarak indüklenen davranışlarla rekabet etmeyen bir davranıştır.

Abstract

Yemek süresinde bir uzatma, orofasiyal ağrılı insanların koruma davranışıyla benzerlikleri olan orofasiyal mekanik hiperaljezideki bir artışı ölçmek için kullanılabilir. Yemek süresini ölçmek için sınırsız sıçanlar, besleme davranışını kaydetmek için günlerce ila haftalar boyunca sürekli olarak ses zayıflatılmış, bilgisayarlı besleme modüllerinde tutulur. Bu ses zayıflatılmış odalar chow pelet dağıtıcıları ile donatılmıştır. Dağıtıcı, oluğun dibine yerleştirilmiş bir fotobura sahip bir pelet oluğuna sahiptir ve bir kemirgen besleyici oluğundan bir pelet çıkardığında, bu ışın artık engellenmez ve bilgisayara başka bir pelet düşürmesi için sinyal verir. Bilgisayar, peletlerin oluklardan alındığı tarih ve saati kaydeder ve bu verilerden deneyci yemek parametrelerini hesaplayabilir. Yemek parametreleri hesaplanırken bir yemek önceki çalışmalara göre tanımlanmış ve 10 dakika olarak ayarlanmıştır (başka bir deyişle, hayvan 10 dakika boyunca yemek yemediğinde, hayvanın yemeğinin sonu olacaktır) ayrıca minimum yemek büyüklüğü 3 pelet olarak ayarlanmıştır. Yemek süresi, yemek numarası, gıda alımı, yemek büyüklüğü ve ara öğün aralığı daha sonra operatörün istediği herhangi bir süre için yazılım tarafından hesaplanabilir. Yemek süresi hesaplanan beslenme parametrelerinin, erkek sıçanlarda, farelerde ve dişi sıçanlarda orofasiyal nosiception'ın sürekli noninvaziv biyolojik belirteci olduğu gösterilmiştir. Yemek süresi ölçümleri niceldir, eğitim veya hayvan manipülasyonu gerektirmez, kortikal katılım gerektirir ve deneysel olarak indüklenen diğer davranışlarla rekabet etmez. Bu faktörler, bu tahlilleri orofasiyal nosiception kaydetmek için diğer operant veya refleks yöntemlerden ayırır.

Introduction

Hayvan modelleri orofasiyal hasar ve veya iltihap1,2ile ilişkili ağrı ve nosiception incelemek için kullanılmıştır, ancak uygun hayvan modellerinin eksikliği mekanizmaların eksik anlaşılmasına neden olur. Mevcut modeller akut ve kronik orofasiyal ağrıda yer alan çeşitli mekanizmaları anlamamıza yardımcı olsa da, bu hayvan modellerinde güçlü ve zayıf yönler vardır.

Birçok model kısa süreler için davranışsal nosceptive yanıtları ölçmektedir. Yüz tımarı, yüz sinirlerinin daralmasını takiben bilinen bir davranışsal yanıttır3. Diğerleri, ipsilateral ön ayak veya hindpaw ile yüz sürtünmesini ölçtü ve temporomandibular ekleme (TMJ) veya dudağa formalin enjeksiyonları uyguladıktan sonra başın flinching'ini ölçtü. Kafa çekme gecikmeleri, bir sıçanın tıraşlı vibrissae pad'ine ısı uyguladıktan sonra noseptif yanıtı(yani kafa çekme) nicel hale getirmek için modifiye bir kuyruk fiske analjezi ölçerin kullanıldığı noseptif davranışı ölçmek için başka bir modeldir8. Digastrik ve masseter kas aktivitesi de TMJ9'aglutamat enjeksiyonlarından sonra ağrının bir korelasyon olarak kaydedilmiştir. Başka bir çalışma, iltihaplı bir TMJ ile erkek ve dişi sıçanlarda nosiptif yanıtları değerlendirmek için uyku parametrelerindeki değişiklikleri ölçtü, bu parametreler uyku gecikmesi, hızlı göz hareketi (REM), REM dışı uyku yüzdesi ve REM uykusu yüzdesi10 .. Davranışsal nosceptive yanıtları ölçen çoğu hayvan modeli kısa bir zaman dilimi kullanır, yani günde11-14saat dakika . Ek olarak, çoğu hayvan modeli testi ışık fazı sırasında gerçekleşir ve bir sıçan gibi gece hayvanında, bu, noseptif sonuçları15-18şaşırtabilecek strese neden olabilir. Yukarıdaki tahliller, farklı orofasiyal koşullarda ancak kısa süreli olarak noseptif yanıtı ölçmektedir ve bu nedenle sadece akut bozuklukları incelemek için kullanılabilir. Alternatif bir tahlil, orta süreli nosiception'un bir ölçüsü olarak yüz ifadesini kullanmıştır, ancak bu metodoloji öznel olabilir19.

Kalıcı veya kronik orofasiyal nosasiypsiyonları değerlendirmek için bazıları sinir daralmasına veya TMJ iltihabına maruz kalan hayvanların mekanik hassasiyetini değerlendirmek için cildin yüzeyinde bir von Frey filament uygulamasını kullanmıştır3,20. Liverman ve ark. 2009, sıçanların masseter kasına CFA enjeksiyonlarını takiben dereceli monofilamentler kullanarak yoksunluk yanıtlarını ölçtü 21,22. Yamazaki ve ark. 2008, TMJ'ye CFA enjekte etti ve 14 gün boyunca TMJ bölgesi üzerinde uygulanan mekanik veya ısı veya soğuk stimülasyona noseptif davranışları ölçtü. Ne yazık ki, bu nosceptive davranışsal tahliller, stres hormonları, öğrenme veya ölçülen sonuçlara müdahale edebilecek alternatif davranışlar üreten hayvan kısıtlamasını içerir.

Dişlerde nosiception ölçmek için modeller çene açma refleksini kullanır, ancak bu yöntem güvenilmez olabilir23 veya kesin olmayan24. Elektromiyografik aktivite diş nosiception ölçmek için kullanılmıştır25, ancak bu yöntem tipik olarak hayvanın bilinçsiz olmasını gerektirir, ancak bir çalışmada diş nosypsiyonu serbestçe hareket eden sıçanlarda araştırılmıştır26. 2008 yılında Khan, hassas bir gerinim ölçer27 kullanarak diş nosapsiyonu ve mastikatör fonksiyonu arasındaki ilişkiyi inceledi, ancak bu ısırık süresi modeli hayvanı normal aktiviteden kısıtlamayı gerektirir 28. Isırık kuvveti insanlarda diş ağrısının güvenilir bir ölçüsüdür, ancak sıçanlar ısırık kuvvetini ölçmek için eğitim ve / veya kısıtlama gerektirdiğinden, şüpheli fizyolojik öneme sahip bulgular üretebilecek bir stres kaynağı getirilmiştir29-31

Bazı kısıtlama ve stres sınırlamaları, algılayıcı davranışları değerlendirmek için operant bir tasarım kullanılarak aşılabilir. Bir operant model değerlendirmek ve orofacial nociception32-35karakterize etmek için rahatsız edici bir sıcaklık kaçınma kullanır. Bu ödül çatışması modeli, kemirgenlerin yüzünü ısıtılmış veya soğutulmuş bir termal prob34,36'yakarşı gönüllü olarak konumlandırmasını sağlamak için tatlandırılmış süt ödülüne dayanmaktadır. Bununla birlikte, test hayvan eğitimi gerektirir, ancak testin bir gücü, verilerin otomatik bir şekilde toplanmasıdır.

Yine de başka bir hayvan modeli, orofacial nosiception indeksi olarak nosiception kaynaklı kemirme disfonksiyonu kullandı37. Bununla birlikte, kemirgen bir tüple sınırlıdır ve tek kaçışı çıkmak için bir dübelden kemirmektir. Bu modelin bir avantajı, farelerde akut veya kronik çene hasarından sonra çene fonksiyonunu ölçmesidir. Bununla birlikte, kemirgen sınırlıdır, bu da şaşırtıcı bir alternatif rakip davranış, yani kaçış ekler, bu da stresli olur ve böylece nociception tahlil sonuçlarını etkileyebilir.

Yemek süresi, TMJ artrit38-41,diş hamuru maruziyeti 42 ve kas hasarı43olan hayvanlarda nosiception ölçmek için kullanılmıştır. Orofacial nosiception yaşayan bir kemirgen, hayvan bir yemek başlattıktan sonra daha yavaş yedi. TMJ ağrısı yaşayan hastaların da yiyeceklerini çiğnemeleri daha uzun sürer ve TMJ ağrısı44-46azaldığında döngü uzunluğu kısalır. TMJ ağrısı mevcut olduğunda yemek süresinin uzamasının, operasyonel olarak nosceptive davranış olarak tanımlanan bir "koruma davranışı" olması beklenir47.

Yemek süresi, erkek ve dişi sıçanlarda 19 güne kadar ve erkek farelerde 6 güne kadar (test edilen en uzun süre) noninvaziv bir yöntem kullanarak TMJ nociception'ı ölçer ve nosiception38-41'inbiyolojik belirteci olarak tanımlanabilir. Yemek süresinin noseptif yanıtları ölçtüğünü desteklemek için, hayvanın yemek süresinin normal38.40,41'edönmesine neden olan farmakolojik müdahale ile nosiception azaltılabilir. Bu aynı zamanda noseptif nöronlar kapsaisin kullanılarak tahrip edildiğinde de doğrulandı; sinir yıkımından sonra, CFA'nın TMJ 40'a enjekte edilmesinden sonra hayvanların yemek süresi artırılmış değildir.

Aşağıda, yemek süresi verilerinin nasıl eldeılacağı ve istatistiksel olarak analizılacağına ilişkin protokol verilmiştir.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Bu modelde sıçanlara veya farelere yiyecek ve su reklam libitumverildi. Texas A&M Üniversitesi Baylor Diş Hekimliği Koleji Kurumsal Hayvan Bakım ve Kullanım Komitesi tüm deneysel protokolleri onayladı. Aşağıdaki özel ayarlar italik olarak gösterilmiştir ve özellikle sıçan TMJ artrit modeli için kullanılır. Fareler de bu modelde kullanılabilir ve alternatif diş ağrısı ve miyojenik orofasiyal ağrı hayvan modelleri de kullanılabilir42,43.

1. Yazılım Ayarları

  1. Besleyici üniteler için Animal Monitor yazılımını bilgisayara yükleyin.
  2. Animals Monitor yazılımı şimdi simgeye tıklayarak açılır ve dosya menüsü seçiminin altında "yapılandırma" aşağı çekme seçeneğini seçin.
  3. "Hayvan Monitörü Yapılandırması" penceresinde "Pelet Teslim Edilen Giriş" (Şekil 1A) başlıklı kutunun işaretini kaldırın.
    Not: Bu kutu genellikle varsayılan olarak fabrikada işaretli. Bu seçeneğin seçimini kaldırın. Araştırmacı bu seçeneğin seçimini kaldırdığında, sonuçlar bir pelet dağıtılırken değil, oluktan bir pelet çıkarılarak kaydedilir.
    Not: "Otomatik Dosya Adlandırma" kutusu işaretlendiğinde, yazılım dosyaları otomatik olarak adlandıracaktır (Şekil 1A). Bu kutu genellikle varsayılan olarak fabrikada işaretli.
  4. Zamanlayıcı ışıklarını 06:00'da (06:00) ve 20:00'de (20:00) kapanacak şekilde ayarlayın.
    Not: Besleyici birimlerinin donanımı, kutuların içindeki ışıkların yazılım tarafından kontrol edilmediklerinden, bunun yerine yalıtılmış 24 saat zamanlayıcıya bağlanacak şekilde değiştirilmiştir. Bu nedenle, yapılandırma yazılımında belirtilen "Ev Işığı" bu örneklerde işlevsel değildi.
  5. Aşağı çekme menüsünü düzenle'yi seçin ve Deneme'yi seçin. "Kutu 01 -" başlıklı bir pencere görüntülenir (Şekil 1B).
  6. Verilerin bu pencereye kaydedileceği dosya adını girin.
    Not: Dosya adı girilmezse, veri dosyaları yazılım tarafından otomatik olarak adlandırılır. Denemenin ayrıntıları bu pencereye eklenebilir ve veri dosyalarıyla kaydedilebilir. Penceredeki bilgiler de kaydedilebilir ve sonraki denemeler için kullanılabilir.
  7. "Deneme Uzunluğu (Günler):" başlıklı giriş kutusuna denemenin toplam süresinden daha büyük bir sayı girin.
    Not: Bu, deney tamamlanana kadar yazılımın verileri kaydetmesini sağlayacaktır, bu değeri çok kısa ayarlamakta bir hata olabilir, bu da hayvanlar hala besleme modüllerinde olsa bile yazılımın verileri kaydetmesini durdurur.
  8. "Günde Saat Sayısı" başlıklı giriş kutusuna 24 girin.
    Not: uzunluk, deneycinin özelliklerine göre değiştirilebilir.
  9. "Yemek Dönemi Bitiş Ölçütleri (min):" başlıklı kutuya 10 girin
    Not: Sıçanlar için bir yemek, önceki çalışmalara dayanarak 10 dakikalık bir yemek sonu kriteri kullanılaraktanımlanmıştır 48 (yani bir yemek, pelet alınmadan 10 dakikalık bir süre önce ve sonra parantez içine alınmıştır) ve minimum yemek boyutu bu yazılım paketinde yemek başına üç pelet olarak ayarlanmıştır.
  10. "Pelet Boyutu (mg)" başlıklı kutuya 45girin. Bir kişi bu pencerede fare girişi 20 kullanmak isterse.
  11. Sıçanlar için besleyici dağıtıcı haznesine 45 mg kemirgen chow peletleri ekleyin.
    Not: Fareler için chow hunisine 20 mg kemirgen çorbası peletleri ekleyin.
  12. Deneme penceresinin "Aşama" bölümüne, "Ad" alanına ve "Saat sayısı" alan türüne 24 (Şekil 1B)Terim Günü girin.
    Not: "Aşama" bölümünün altında iki büyük açık alanvardır. İlk büyük açık alan, önceki "Aşama" ve "Ad" alanlarına girilen metinle doldurulur.
  13. Bir sonraki büyük açık alanda "Gün Aşaması" başlığı "Işık sözcük" başlıklı alana girin ve 60 sayısını "Yüzde" başlıklı alana girin.
    Not: Bu girilen metin aşağıdaki büyük alanı doldurur.
  14. Daha sonra Koyu kelimesini "Ad" başlıklı alana girin ve "Yüzde" başlıklı alana 40 sayısını girin. Not: Bu girişlerle günün %60'ı ışık evresine, %40'ı ise karanlık faza atfedilecektir. Yazılım yemek düzenlerini hesapladığında bu bilgiler kullanılacaktır. Bu ayarlar, 14:10 açık / karanlık bir döngüde tutulan dişi hayvanları bisiklete binmek için tipiktir.
  15. "Tüm Kutuları Böyle Ayarla" düğmesini seçin. Bu bilgileri kaydedin ve Tamam'a basın.
  16. "Kutuları Başlat" ekranı görünür, etkinleştirmek için besleyicileri seçin ve Tamam 'a(Şekil 1C)basın.
  17. Daha sonra Hayvan Monitörü Çalışma Zamanı pencereleri yemek deseni verileriyle birlikte görünecektir (Şekil 1D).
    Not: Sıçanın mevcut sağlığını belirlemek için bu pencereden "Dağıtılan Peletlerin # "# "iz" i izleyin ve kaydedin. Yaklaşık 300 g ağırlığındaki sağlıklı bir erkek sıçan genellikle günde 300-800 45 mg pelet yiyecektir.
  18. Dosyalar günlük olarak oluşturulur ve otomatik olarak kaydedilir. CSV uzantısı. Gıda alımı, yemek numarası, yemek süresi, yemek boyutu veya ara aralık gibi yemek deseni verilerini almak için bu dosyaları açın. Bu yemek desenlerinin aralıkları tüm gün boyunca veya Karanlık ve Aydınlık fazı gibi günün bir aşaması için hesaplanabilir. Yukarıda belirtildiği gibi, ayarlar 14:10 açık / karanlık bir döngü içindir. Her peletin oluktan ne zaman çıkarıldığına ilişkin ham veriler de ham olarak kaydedilir. CSV dosyası.
    Not: Yazılımın eski sürümlerinde, oluşturma hesaplamalarında minimum 3 pelet yemek boyutu kullanılmaz. CSV dosyası.  Ayrıca, eski yazılımı kullanarak ortalama yemek süresini elde etmek için , öğesinin Ortalama Yemek Süresi sütunundaki değerlerden 10 dakika çıkarmanız gerekir. CSV dosyası.
    Yazılım çalışırken operatör dosya çekme menüsü seçeneğini manuel olarak seçebilir ve günlük olarak "ham verileri kaydet" i seçebilir. Bu, ham verileri tüm deney yerine 24 saat boyunca saklayacaktır. Bu ham veriler, kullanıcının takdirine bağlı olarak alternatif yazılımlar tarafından işlenebilir.
    Not: Gösterilen sonuçlarda, minimum 3 pelet yemek boyutu dahil etmek için alternatif yazılımlar kullandık.

2. Yemek Süresi Tahlili

  1. Tek tek sıçanları fotobeam bilgisayarla etkinleştirilen pelet besleyicilerle donatılmış ses zayıflatılmış odalara yerleştirin.
    Not: Bu besleme ünitelerinde, kalın emici kağıt tabakasının yer aldığı dereceli su şişeleri ve atık tavalar vardır. Besleyici dağıtıcı haznesinde sıçanlar için 45 mg kemirgen chow peletleri eklenebilir veya fareler için 20 mg kemirgen chow peletleri eklenebilir. Chow peletleri V şeklinde bir besleme oluğuna dağıtılmıştır ve bu oluğun dibinde bir fotobamam vardır. Bu fotobeam kırılarak oluğa dağıtılan bir pelet tespit edilecektir. Bir sıçan bu peleti besleyici oluğundan çıkardıktan sonra fotobeam geri yüklenir ve bu, bilgisayara başka bir pelet düşürmesi için sinyaller. Fotobeam'in restorasyonu ayrıca bilgisayarı tarih ve saati kaydetmeye tetikler ve dağıtılan peletlerin çalışan bir çetelesini tutar. Bu pelet çetelesi daha sonra Med Assoc. Inc. yazılımı kullanılarak günün herhangi bir bölümünde gıda alımını, yemek numarasını, yemek süresini, yemek boyutunu veya ara aralığı belirlemek için analiz edilir. Yine ham. CSV veri dosyası dış yazılım39,40,49-51tarafından analiz edilebilir.
  2. Deney sırasında sıçanların genel sağlığını ayırt etmek için toplam yenilen pelet sayısını, tüketilen su miktarını ve hayvanların ağırlığını kaydedin.
  3. Su şişelerini durulayın ve günlük olarak tatlı suyla doldurun ve gerektiğinde besleyici haznesine yemek ekleyin.
  4. Atık tavasını ve kalın emici kağıdı her gün kafesin altına dökün ve besleyicinin hareketli kısmındaki tozu yüksek basınçlı hava kullanarak günlük olarak üfleyin.
    Not: kişisel koruma ekipmanı(örneğin önlük, eldiven, maske ve maske) gereklidir.
  5. Deney tamamlandıktan sonra zeminleri, atık tavaları ve su şişelerini çıkarın ve bu bileşenleri yıkayın. Ayrıca, besleme elektroniklerini kafes yıkamadan elle veya bulaşık makinesinde çıkarın.

3. TMJ Artrit İndüksiyonu

  1. Hayvanları deneyden en az 4 gün önce besleyicilere yerleştirin.
    Not: Bu veriler, temel bir besleme davranışı elde etmek için ön gün olarak bildirilecektir. Daha sonra hayvanlar tedavi için besleyiciden çıkarılır. Bir tür tedavi artritli TMJ'ye neden olmaktı. Bu model için sıçanlar izofluran ile uyuşturulduktan sonra(%5 akış) saat 08:00'de (yani ışık fazının başlangıcı) tam Freund'un adjuvan (CFA) ile enjekte edilir.
  2. Her TMJ'nin periartiküler uzayına iki taraflı olarak 50 L'de 250 mg CFA enjekte edin.
    Not: örnekte (Şekil 2) Her TMJ'ye 50 L'de 250 mg CFA enjekte edildi, ancak 15 μl kadar küçük hacimlerde 10 mg kadar düşük dozlar daha kısa sürelerde etkilidir52.
  3. Kontrol sıçanları TMJ'ye 50 L%0.9 salin enjekte edin. Not: Anestezi indüksiyonu sonrasında tüm hayvanlar 5 dakika veya daha kısa sürede hareketliydi. Daha az hacimde daha küçük bir CFA dozu verilmesi durumunda, kontrol sıçanları aynı miktarda salin alır.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Yemek süresi orofasiyal ağrının davranışsal bir korelasyondur ve TMJ artriti (Şekil 2) ve diş çürüğü olan hayvanlara yemek süresi ölçümleri uygulanmıştır (Şekil 3). Bir deneyde, sıçanlar yüksek 250 mg CFA dozu uyguladıktan sonra TMJ artriti vardı ve bu tedavi 19 gün boyunca yemek süresinde önemli bir artışa neden oldu(Şekil 2). Her TMJ eklemine enjekte edilen daha düşük doz cfa (10 mg) sadece 2-3 gün boyunca yemek süresinde daha küçük bir artış üretti52 bu yemek süresi test kullanarak CFA yönetimi için bir doz yanıtı gösteren. Yemek süresi orofasiyal bölgede noseptif yanıtları ölçtü, ancak diz içindeki artritten bir yanıt tespit etmedi(Şekil 2).

İkinci bir deneyde, yemek süresi de posa maruziyeti olan sıçanlarda noseptif yanıtlar tespit etti (Şekil 3). Pulpa maruziyeti diş çürümesine neden oldu ve insanlarda diş ağrısı için bir modeldi42. Gıda alımı, yemek sayısı ve yemek büyüklüğü gibi diğer beslenme düzenleri, ne bir dereceye kadar ne de bu diğer yemek desenlerinin yemek süresi kadar hassas olmadığını düşündüren bir süre boyunca değişmez39. Yemek süresi önemli ölçüde arttıkça, yemek sayısı ve yemek boyutunda tipik olarak önemsiz olmayan eğilimler vardır, bu da gıda alımının normale yakın olmasına neden olur, böylece tedavi edilen hayvanın vücut ağırlığı şem veya kontrol hayvanlarınkine eşittir.

Şekil 1'deki verilerden ve önceki ortalama ve standart sapma verilerinden38-42 en az 2 dakikalık tedavi grupları arasında %80 güçle (ANOVA kullanılarak) önemli bir fark hesaplanması için yaklaşık 9 hayvan/tedavi grubu gerekir.

Figure 1
Şekil 1. Hayvan Monitörü Yazılımının ekran görüntüleri. Panel 1A, Hayvan Monitörü Yapılandırma penceresidir. Panel 1B, aşağı çekme düzenle menüsü seçildiğinde ve Bu menüden Deneme seçildiğinde görüntülenen penceredir. Panel 1C, belirli besleyici ünitelerin seçici olarak etkinleştirilmesine izin veren penceredir. Panel 1D görünen bir sonraki penceredir ve Hayvan Monitörü olarak ad edilir. Bu pencerede, etkin besleyici üniteleri için yemek parametreleri için gerçek zamanlı hesaplama gösterilir. Daha büyük resmi görüntülemek için burayı tıklatın.

Figure 2
Şekil 2. Artritli temporomandibuler eklemleri (TMJ) olan erkek sıçanlarda yemek süresi 19 gün boyunca önemli ölçüde uzadı. Kontrol grubu için Sprague Dawley sıçanlarına her TMJ'ye 50 L salin enjeksiyonu yapıldı (SALINE/TMJ, n = 13). Deneysel grupta Freund'un adjuvanının (CFA) 250 g'ı TMJ'ye (CFA/TMJ, n = 14) veya dizine enjekte edildi (KNEE/CFA, n = 7). Yemek süresi verileri enjeksiyondan bir gün önce (0) ve TMJ veya diz enjeksiyonundan sonra 1-21 (1, 2, 3 vb.)günler için hesaplanmıştır. Her eklem, enjeksiyon bölgesini doğrulamak için davranışsal test sonrası diseksiyon ile incelendi. Değerler SEM± araç olarak verilmiştir. Bu çalışmalarda bağımsız değişkenler tedavisi (salin ve CFA) ve zamana sahip tekrarlanan önlemlerle iki yönlü ANOVA ve bağımlı değişken yemek süresi kullanılmıştır. CFA tedavisinde önemli bir ana etki gözlendi, F(2, 31)=4.7, s<0.05. Veriler Duncan'ın geçici testi kullanılarak daha fazla analiz edildi. = s<0.05 için SALINE/TMJ grubu ile CFA/TMJ grubu arasında bir karşılaştırma yapılmıştır. b = p<0.05 için CFA/TMJ grubu ile CFA/KNEE grubu arasında bir karşılaştırma yapılmıştır.

Figure 3
Şekil 3. Erkek Spraque Dawley sıçanlarının altı maksiller azı dişi maruz kaldı ve ameliyattan sonra 6 gün boyunca yemek süresi ölçüldü. Kontrol fareleri pulpaya maruz kalma ameliyatı olmadı, ancak anestezi uygulandı. Yemek süresi verilerini analiz etmek için bağımsız tedavi değişkenleri (kontrol, maruz kalma) ve süresi ve bağımlı değişken yemek süresi kullanılarak tekrarlanan önlemlerle iki yönlü ANOVA kullanılmıştır. Pulpa maruziyeti için önemli bir ana etki gözlendi, F(1, 12)=66, P<0.001. Veriler Duncan'ın geçici testi kullanılarak daha fazla analiz edildi. Kontrol ile azı dişlerini açıkta bırakan sıçan karşılaştırırken * = s<0.05, ** = s<0.01. SEM± anlamına gelir.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Orofasiyal ağrılı TMJ hastaları, çiğneme süresinin artmasıyla ağrıyı artırdı, böylece çiğneme döngüsü bireyin45,53-56çiğneme süresi kadar uzar. Davranışsal testimiz, yemek süresini ölçerken sıçanlarda ve farelerde benzer testlere izin verir39. Yakın zamanda yayınlanmamış bir çalışma, von Frey filament testinin yemek süresi ölçümlerinden daha fazla hassasiyete sahip olduğunu ve daha uzun bir süre için önemli bir değişiklik gösterdiğini, ancak von Frey filament testinin bir refleks yanıt bileşenine sahip olabileceğini, oysa yemek süresi ölçümlerinin merkezi sinir sisteminin bölgelerine göre işlenmesini gerektirdiğini öne sürmüştür. Bu nedenle, von Frey filament testlerinde duyarlılık daha büyük olabilir, ancak yanıt kısmen bir refleksi yansıtabilir. Her ne kadar, merkezi etkileri olan ilaçlarla tedavi, testin merkezi ağrı işlemenin bazı yönlerini yansıttığını öne süren filament testi sonuçlarını değiştirir57.

Yemek süresi tahlilinde dağıtılan toplam pelet sayısı günlük olarak izlenmelidir. Bir erkek sıçan tipik olarak 45 mg peletlerin 400-800'lerini yutacak ve dişi bir sıçan 300-600 pelet yutacak. Günlük pelet değerinin bu tipik değerlerden daha az olması durumunda, pelet dağıtıcısı oluktan bir pelet çıkarıldıktan sonra 5 pelet düşürürse, deneyci besleyici ünitelerini kontrol etmelidir; pelet haznesinin yanındaki pelet sensörü (olukta değil) tozlu olabilir ve temizlik gerektirebilir. Dağıtıcı 5 pelet düşürse bile, bilgisayar sadece bir pelet düştüğünü gösterecektir (düşük sayıyı verir). Bu nedenle, beş veya bir pelet olukta olsun, bilgisayar yalnızca bir olay kaydeder. Sensörü temizledikten sonra, besleyici oluğundan bir pelet çıkarıldıktan sonra tek bir pelet dağıtılmalıdır. Alternatif olarak, sensör yerini alabilir. Günlük pelet değeri bu tipik değerlerden yüksekse, besleme oluğundaki sensörler tozlu olabilir ve temizlik gerektirebilir. Sensörleri temizleyin ve ertesi gün düşen pelet sayısının tipik aralıkta düşüp düşmediklerine karar vermek için kontrol edin.

Yemek süresi, tür farklılıklarından etkilenebilecek davranışsal bir testtir. TMJ artritli fareler kullanılarak yapılan önceki bir çalışmada39, peletleri istifleyen fare suşları vardı. Fareler peletleri besleyici oluğundan alır ve peletleri yemek yerine kafesin köşesine ve atık tavaya bırakırlardı. İstifleme davranışı nedeniyle, yemek deseni ölçümleri farenin yeme hızını yansıtmaz ve TMJ artritli farelerin mekanik hiperaljezi seviyesini yansıtmaz. Bu istifleme davranışını gidermenin bir yöntemi, fareleri ön işlem aşamasında taramaktı. Önceki çalışmalardan, farelerin yaklaşık% 40-70'i alınan toplam peletlerin% 5'inden fazlasını istiflerdi. Bu, yemek deseni verilerinde önemli değişikliklere neden oldu. İstifçilik sorununu ortadan kaldırmak için fareler önceden seçim edildi, böylece peletlerinin% 5'inden daha azını istiflediler. Önceden belirlenmiş hayvanlarla deneyler yapıldı ve deney boyunca istifçilik davranışı izlendi. Deneyin herhangi bir noktasında toplam yiyecek alımlarının% 5'inden fazlasını istifleyen hayvanlar sonuçlardan elimine edildi. Bu önseçim süreciyle ilgili iki sorun bir taneydi, deneyi tamamlamak için hayvan sayısını elde etmek için yeterli fareyi ön taramak zaman alıyor ve ikincisi, süreç, çoğunluğu aşırı maliyetle sonuçlanan deneyler için kullanılmayacak olan birçok hayvanın taranmasını gerektiriyor.

Sonuç olarak yemek süresi, deneyciye öznel olmayan nicel bir ölçüdür. Operant yöntemler gibi yemek de kortikal katılım gerektiren bir davranıştır, ancak yemek yemek tırmalama, von Frey kılları veya ısı gibi birçok refleks ölçümüne benzemez. Yemek süresini ölçerken, hayvanın test edilmeden önce eğitilmesi veya hareketsiz hale getirilmesi veya ele alınması gerekmez, bu da stresleri ve alternatif davranışları birleştirir. Yemek süresi ölçümleri süreklidir, bu nedenle kemirgen normalde uyuduğunda ışık fazında test etmenin aksine, test karanlıkta ve ışık fazında gerçekleşir. Yemek süresi ölçümleri, testin belirli zaman aralıklarında kısa bir süre yapıldığı diğer yöntemlerin aksine günlerce gerçekleşebilir. Bu avantajlar, yemek süresi ölçümünü baş bölgesindeki nosiception mekanizmalarını incelemek için güçlü bir araç haline getirir.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Açıklayacak bir şey yok.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Animal Monitor software Med Assoc. Inc SOF-710 East Fairfield, VT
Dustless Precision Pellets, Rodent, Grain-Based  Bio-Serv F0165 45 mg pellets, 50,000/box
Dustless Precision Pellets, Rodent, Grain-Based  Bio-Serv FO163 20 mg pellets
Complete Freund's Adjuvant Chondrex, Inc. 7001 No loger provides the 5 mg/ml concentration.  Can use CFA from other sources as long as the investigator consistently uses this source

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Khan, A., Hargreaves, K. M. Animal models of orofacial pain. Methods Mol. Biol. 617, 93-104 (2010).
  2. Fried, K., Sessle, B. J., Devor, M. The paradox of pain from tooth pulp: low-threshold #34;algoneurons#34;. Pain. 152, 2685-2689 (2011).
  3. Vos, B. P., Strassman, A. M., Maciewicz, R. J. Behavioral evidence of trigeminal neuropathic pain following chronic constriction injury to the rat's infraorbital nerve. J. Neurosci. 14, 2708-2723 (1994).
  4. Roveroni, R. C., Parada, C. A., Cecilia, M., Veiga, F. A., Tambeli, C. H. Development of a behavioral model of TMJ pain in rats: the TMJ formalin test. Pain. 94, 185-191 (2001).
  5. Botelho, A. P., Gameiro, G. H., Tuma, C. E., Marcondes, F. K., deArruda Veiga, M. C. The effects of acute restraint stress on nociceptive responses evoked by the injection of formalin into the temporomandibular joint of female rats. Stress. 13, 269-275 (2010).
  6. Fischer, L., Arthuri, M. T., Torres-Chavez, K. E., Tambeli, C. H. Contribution of endogenous opioids to gonadal hormones-induced temporomandibular joint antinociception. Behav. Neurosci. 123, 1129-1140 (2009).
  7. Multon, S., et al. Lack of estrogen increases pain in the trigeminal formalin model: a behavioural and immunocytochemical study of transgenic ArKO mice. Pain. 114, 257-265 (2005).
  8. Nag, S., Mokha, S. S. Testosterone is essential for alpha(2)-adrenoceptor-induced antinociception in the trigeminal region of the male rat. Neurosci. Lett. 467, 48-52 (2009).
  9. Cairns, B. E., Sim, Y., Bereiter, D. A., Sessle, B. J., Hu, J. W. Influence of sex on reflex jaw muscle activity evoked from the rat temporomandibular joint. Brain Res. 957, 338-344 (2002).
  10. Schutz, T. C., Andersen, M. L., Silva, A., Tufik, S. Distinct gender-related sleep pattern in an acute model of TMJ pain. J. Dent. Res. 88, 471-476 (2009).
  11. Chattipakorn, S. C., Sigurdsson, A., Light, A. R., Narhi, M., Maixner, W. Trigeminal c-Fos expression and behavioral responses to pulpal inflammation in ferrets. Pain. 99, 61-69 (2002).
  12. Roveroni, R. C., Parada, C. A., Cecilia, M., Veiga, F. A., Tambeli, C. H. Development of a behavioral model of TMJ pain in rats: the TMJ formalin test. Pain. 94, 185-191 (2001).
  13. Chidiac, J. J., et al. Nociceptive behaviour induced by dental application of irritants to rat incisors: a new model for tooth inflammatory pain. Eur. J. Pain. 6, 55-67 (2002).
  14. Chudler, E. H., Byers, M. R. Behavioural responses following tooth injury in rats. Arch. Oral Biol. 50, 333-340 (2005).
  15. Suarez-Roca, H., Quintero, L., Arcaya, J. L., Maixner, W., Rao, S. G. Stress-induced muscle and cutaneous hyperalgesia: differential effect of milnacipran. Physiol. Behav. 88, 82-87 (2006).
  16. Quintero, L., et al. Repeated swim stress increases pain-induced expression of c-Fos in the rat lumbar cord. Brain Res. 965, 259-268 (2003).
  17. Bodnar, R. J., Kordower, J. H., Wallace, M. M., Tamir, H. Stress and morphine analgesia: alterations following p-chlorophenylalanine. Pharmacol. Biochem. Behav. 14, 645-651 (1981).
  18. Von, K. M., Dworkin, S. F., Le, R. L., Kruger, A. An epidemiologic comparison of pain complaints. Pain. 32, 173-183 (1988).
  19. Langford, D. J., et al. Coding of facial expressions of pain in the laboratory mouse. Nat. Methods. 7, 447-449 (2010).
  20. Yamazaki, Y., Ren, K., Shimada, M., Iwata, K. Modulation of paratrigeminal nociceptive neurons following temporomandibular joint inflammation in rats. Exp. Neurol. 214, 209-218 (2008).
  21. Liverman, C. S., Brown, J. W., Sandhir, R., McCarson, K. E., Berman, N. E. Role of the oestrogen receptors GPR30 and ERalpha in peripheral sensitization: relevance to trigeminal pain disorders in women. Cephalalgia. 29, 729-741 (2009).
  22. Liverman, C. S., et al. Oestrogen increases nociception through ERK activation in the trigeminal ganglion: evidence for a peripheral mechanism of allodynia. Cephalalgia. 29, 520-531 (2009).
  23. Mason, P., Strassman, A., Maciewicz, R. Is the jaw-opening reflex a valid model of pain. Brain Res. 357, 137-146 (1985).
  24. Rajaona, J., Dallel, R., Woda, A. Is electrical stimulation of the rat incisor an appropriate experimental nociceptive stimulus. Exp. Neurol. 93, 291-299 (1986).
  25. Sunakawa, M., Chiang, C. Y., Sessle, B. J., Hu, J. W. Jaw electromyographic activity induced by the application of algesic chemicals to the rat tooth pulp. Pain. 80, 493-501 (1999).
  26. Boucher, Y., Pollin, B., Azerad, J. Microinfusions of excitatory amino acid antagonists into the trigeminal sensory complex antagonize the jaw opening reflex in freely moving rats. Brain Res. 614, 155-163 (1993).
  27. Khan, J., et al. Bite force and pattern measurements for dental pain assessment in the rat. Neurosci. Lett. 447, 175-178 (2008).
  28. Foong, F. W., Satoh, M., Takagi, H. A newly devised reliable method for evaluating analgesic potencies of drugs on trigeminal pain. J. Pharmacol. Methods. 7, 271-278 (1982).
  29. Khan, A. A., et al. Measurement of mechanical allodynia and local anesthetic efficacy in patients with irreversible pulpitis and acute periradicular periodontitis. J. Endod. 33, 796-799 (2007).
  30. Khan, A. A., et al. The development of a diagnostic instrument for the measurement of mechanical allodynia. J. Endod. 33, 663-666 (2007).
  31. Khan, J., et al. Bite force and pattern measurements for dental pain assessment in the rat. Neurosci. Lett. 447, 175-178 (2008).
  32. Neubert, J. K., et al. Use of a novel thermal operant behavioral assay for characterization of orofacial pain sensitivity. Pain. 116, 386-395 (2005).
  33. Neubert, J. K., et al. Differentiation between capsaicin-induced allodynia and hyperalgesia using a thermal operant assay. Behav. Brain Res. 170, 308-315 (2006).
  34. Neubert, J. K., et al. Characterization of mouse orofacial pain and the effects of lesioning TRPV1-expressing neurons on operant behavior. Mol. Pain. 4, 43 (2008).
  35. 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).
  36. 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. , (2010).
  37. Dolan, J. C., Lam, D. K., Achdjian, S. H., Schmidt, B. L. The dolognawmeter: a novel instrument and assay to quantify nociception in rodent models of orofacial pain. J. Neurosci. Methods. 187, 207-215 (2010).
  38. Kerins, C., Carlson, D., McIntosh, J., Bellinger, L. A role for cyclooxygenase II inhibitors in modulating temporomandibular joint inflammation from a meal pattern analysis perspective. J. Oral Maxillofac. Surg. 62, 989-995 (2004).
  39. Kramer, P. R., Kerins, C. A., Schneiderman, E., Bellinger, L. L. Measuring persistent temporomandibular joint nociception in rats and two mice strains. Physiol. Behav. 99, 669-678 (2010).
  40. Bellinger, L. L., et al. Capsaicin sensitive neurons role in the inflamed TMJ acute nociceptive response of female and male rats. Physiol. Behav. 90, 782-789 (2007).
  41. Kerins, C. A., Spears, R., Bellinger, L. L., Hutchins, B. The prospective use of COX-2 inhibitors for the treatment of temporomandibular joint inflammatory disorders. Int. J. Immunopathol. Pharmacol. 16, 1-9 (2003).
  42. 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).
  43. Kramer, P. R., Bellinger, L. L. Reduced GABA receptor alpha6 expression in the trigeminal ganglion enhanced myofascial nociceptive response. Neuroscience. 245C, 1-11 (2013).
  44. Hansdottir, R., Bakke, M. Joint tenderness, jaw opening, chewing velocity, and bite force in patients with temporomandibular joint pain and matched healthy control subjects. J. Orofac. Pain. 18, 108-113 (2004).
  45. Bakke, M., Hansdottir, R. Mandibular function in patients with temporomandibular joint pain: a 3-year follow-up. Oral Surg. Oral Med. Oral Pathol. Oral Radiol. Endod. 106, 227-234 (2008).
  46. Pereira, L. J., Steenks, M. H., de, W. A., Speksnijder, C. M., van Der, B. A. Masticatory function in subacute TMD patients before and after treatment. J. Oral Rehabil. 36, 391-402 (2009).
  47. Sternberg, W. F., Wachterman, M. W. Ch. 7 Sex, Gender and Pain. Progress in pain research and management. Fillingim, R. B. 17, 71-88 (2000).
  48. Castonguay, T. W., Kaiser, L. L., Stern, J. S. Meal pattern analysis: artifacts, assumptions and implications. Brain Res. Bull. 17, 439-443 (1986).
  49. Kerins, C. A., et al. Specificity of meal pattern analysis as an animal model of dermining temporomandibular joint inflammation/pain. Int. J. Oral Maxiollofac. Surg. 34, 425-431 (2005).
  50. Guan, G., Kerins, C. C., Bellinger, L. L., Kramer, P. R. Estrogenic effect on swelling and monocytic receptor expression in an arthritic temporomandibular joint model. J. Steroid Biochem. Mol. Biol. 97, 241-250 (2005).
  51. Kramer, P. R., Bellinger, L. L. The effects of cycling levels of 17β-estradiol and progesterone on the magnitude of temporomandibular joint-induced nociception. Endocrinology. 150, 3680-3689 (2009).
  52. Kerins, C. A., Carlson, D. S., McIntosh, J. E., Bellinger, L. L. Meal pattern changes associated with temporomandibular joint inflammation/pain in rats; analgesic effects. Pharmacol. Biochem. Behav. 75, 181-189 (2003).
  53. Gavish, A., et al. Experimental chewing in myofascial pain patients. J. Orofac. Pain. 16, 22-28 (2002).
  54. Karibe, H., Goddard, G., Gear, R. W. Sex differences in masticatory muscle pain after chewing. J. Dent. Res. 82, 112-116 (2003).
  55. Stegenga, B., de Bont, L. G., Boering, G. Temporomandibular joint pain assessment. J. Orofac. Pain. 7, 23-37 (1993).
  56. Dao, T. T., Lund, J. P., Lavigne, G. J. Pain responses to experimental chewing in myofascial pain patients. J. Dent. Res. 73, 1163-1167 (1994).
  57. Guo, W., et al. Long lasting pain hypersensitivity following ligation of the tendon of the masseter muscle in rats: a model of myogenic orofacial. 6, 40 (2010).

Tags

Davranış Sayı 83 Ağrı sıçan nosiception miyoakosyal orofacial diş temporomandibular eklem (TMJ)
Kemirgenlerde Orofacial Noseptif Yanıtların Ölçüsü Olarak Yemek Süresi
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Kramer, P. R., Bellinger, L. L. Meal … More

Kramer, P. R., Bellinger, L. L. Meal Duration as a Measure of Orofacial Nociceptive Responses in Rodents. J. Vis. Exp. (83), e50745, doi:10.3791/50745 (2014).

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