Waiting
Login processing...

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

Behavior

Продолжительность еды как мера огорасовых ноцицептивных реакций у грызунов

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

Удлинение продолжительности приема пищи представляет собой орафасное ноцицептивное поведение у грызунов, похожее на охранное поведение человека с огофасной болью. Питание это поведение, которое не требует подготовки или манипуляции с животными, требует корковой участия, и не конкурирует с другими экспериментально индуцированных поведения, отличая этот анализ от альтернативных рефлексов или оперных измерений.

Abstract

Удлинение продолжительности приема пищи может быть использовано для измерения увеличения ораофациальной механической гипералгезии, имеющих сходство с охранным поведением людей с огофасной болью. Для измерения продолжительности еды безудержные крысы постоянно хранятся в звуке затухается, компьютеризированные модули кормления в течение нескольких дней до нескольких недель, чтобы записать поведение кормления. Эти звукоуязвимые камеры оснащены дозаторами гранул чау. Диспенсер имеет гранулы корыта с фотолучем размещены в нижней части корыта и, когда грызун удаляет гранулы из кормушки корыта этот луч больше не блокируется, сигнализируя компьютеру отказаться от другой гранулы. Компьютер записывает дату и время, когда гранулы были взяты из корыта и из этих данных экспериментатор может рассчитать параметры еды. При расчете параметров еды еда определялась на основе предыдущей работы и устанавливали на уровне 10 минут (другими словами, когда животное не ест в течение 10 минут, что было бы концом еды животного), также минимальный размер еды был установлен на уровне 3 гранул. Продолжительность приема пищи, количество еды, прием пищи, размер еды и интервал между приемами пищи могут быть рассчитаны программным обеспечением на любой период времени, который пожелает оператор. Из параметров кормления, которые могут быть рассчитаны продолжительность еды было показано, что непрерывный неинвазивный биологический маркер ораофасциального ноцицепции у самцов крыс и мышей и самок крыс. Измерения продолжительности еды количественны, не требуют никакой подготовки или манипуляций с животными, требуют участия в корке и не конкурируют с другими экспериментально индуцированными поведениями. Эти факторы отличают этот анализ от других оперных или рефлекторных методов для записи огофациального ноцицепции.

Introduction

Модели животных были использованы для изучения боли и ноцицепции, связанные с огофаснымповреждением и или воспалением 1,2, но отсутствие соответствующих моделей животных приводит к неполному пониманию механизмов. Хотя современные модели помогают нам понять различные механизмы, участвующие в острой и хронической орафациальной боли, есть сильные и слабые стороны этих моделей животных.

Многие модели измеряют поведенческие ноцицептивные реакции в течение коротких периодов времени. Уход за лицом является известным поведенческим ответом после сужения лицевыхнервов 3. Другие исследования измеряли лицевой трения с ипсилатеральной передней или задней лапы, а также, вздрогнув головы после введения формалин инъекций в висомандибулярный сустав (TMJ) илигубы 4-7. Голова вывода latencies является еще одной моделью для измерения ноцицептивного поведения, где модифицированный хвост Флик анальгезия метр используется для количественного ноцицептивного ответа(т.е. вывод головы)после применения тепла для бритой вибрации площадку крысы 8 . Дигастрическая и массажная мышечная активность также была зарегистрирована как коррелят боли после инъекций глутамата в TMJ9. Другое исследование измерило изменения параметров сна для оценки ноцицептивных реакций у мужчин и женщин крыс с воспалением TMJ, эти параметры включали задержку сна, быстрое движение глаз (REM), процент не-REM сна, и процент rem сна10. Большинство животных моделей, которые измеряют поведенческие ноцицептивные ответы использовать короткие сроки, т.е. минут до часовв день 11-14. Кроме того, большинство животных моделей тестирования происходит во время фазы света и в ночном животном, как крыса, это может вызвать стресс, который может запутать ноцицептивныерезультаты 15-18. Вышеуказанные анализы измеряют ноцицептивную реакцию в различных огофациальных условиях, но в течение короткой продолжительности и, следовательно, могут быть использованы только для изучения острых расстройств. Альтернативный анализ использовал выражение лица в качестве меры ноцицепции умеренной продолжительности, но эта методология может быть субъективной19.

Для оценки стойких или хронических окофациальных ноцицепции некоторые использовали применение нити фон Фрея на поверхности кожи для оценки механической чувствительности животных, подвергаемых сужению нерва иливоспалению TMJ 3,20. Liverman et al. 2009 измеряется ответы на вывод с помощью градуированных монофиламентов после инъекций CFA в массажную мышцу крыс 21,22. Yamazaki et al. 2008 вводили TMJ с CFA, а затем в течение 14 дней количественно ноцицептивного поведения к механической или тепловой или холодной стимуляции применяется в регионе TMJ. К сожалению, эти ноцицептивные поведенческие анализы включают сдержанность животных, которые производят гормоны стресса, обучение или альтернативное поведение, которое может помешать измеренным результатам.

Модели для измерения ноцицепции в зубах использовать рефлекс открытия челюсти, но этот метод может бытьненадежным 23 или неточным24. Электромиографическая активность была использована для измерения ноцицепциизубов 25, но этот метод обычно требует, чтобы животное было без сознания, хотя в одном исследовании ноцицепция зуба была исследована в свободно движущихсякрыс 26. В 2008 году Хан изучал взаимосвязь между зубной ноцицепции и мастикаторной функции с помощью чувствительногонапряжения калибровочных 27, но эта модель продолжительности укуса требует сдерживания животного от нормальной активности 28. Сила укуса является надежной мерой зубной боли у людей, но потому, что крысы требуют подготовки и / или сдержанность для измерения укуса силы источник стресса вводится, который может производить выводы с сомнительной физиологическойзначимости 29-31

Некоторые ограничения сдержанности и стресса могут быть преодолены с помощью оперного дизайна для оценки ноцицептивного поведения. Одна оперная модель использует избегание неудобной температуры для оценки и характеристики орафациального ноцицепции32-35. Эта модель вознаграждения-конфликта основана на вознаграждении подслащенного молока, чтобы побудить грызуна позиционировать свое лицо добровольно против нагретого или охлажденноготеплового зонда 34,36. Тем не менее, тест требует подготовки животных, но сила анализа данных собирается в автоматическом режиме.

Еще одна модель животных использовали ноцицепции индуцированной грызть дисфункции в качестве индекса орафациального ноцицепции37. Тем не менее, грызун ограничивается трубкой, и его единственным выходом является грызть через дюбель, чтобы выйти. Преимущество этой модели заключается в том, что она измеряет функцию челюсти после острой или хронической травмы челюсти у мышей. Тем не менее, грызун ограничен, что добавляет смешанные альтернативные конкурирующие поведения, т.е. бежать, который будет стресс и, таким образом, может повлиять на результаты анализа ноцицепции.

Длительность еды была использована для измерения ноцицепции у животных с TMJартрит 38-41, воздействиепульпы зуба 42, и повреждениемышц 43. Грызун, который испытал орафациальное ноцицепция, ел медленнее после того, как животное инициировало прием пищи. Пациенты испытывают боль TMJ также занять больше времени, чтобы жевать пищу и длина цикла сокращается, когда TMJ больуменьшается 44-46. Удлинение продолжительности приема пищи, когда TMJ боль присутствует, как ожидается, будет "охранное поведение", оперативно определяется как ноцицептивное поведение47.

Продолжительность еды измеряет TMJ nociception используя неинвазивный метод на up to 19 дней в мыжя и женских крысах и 6 днях (самый длинний период испытанный) в мышах мышей и смог быть описан как биологический маркер nociception38-41. В поддержку того, что продолжительность еды меры ноцицептивных ответов, ноцицепция может быть уменьшена путем фармакологического вмешательства вызывает продолжительность еды животного,чтобы вернуться к нормальной 38,40,41. Это было также подтверждено, когда ноцицептивные нейроны были уничтожены с помощью капсаицина; после разрушения нерва продолжительность еды животных не была увеличена после инъекции CFA в TMJ 40.

Ниже приведен протокол о том, как получить и статистически проанализировать данные о продолжительности приема пищи.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

В этой модели крысы или мыши были даны продукты питания и воды ad libitum. Техасский университет АЗМ Бейлор колледж стоматологии институционального ухода за животными и использования комитета одобрил все экспериментальные протоколы. Ниже конкретные настройки показаны в материалистику и используются специально для крысы TMJ артрит модели. Мыши также могут быть использованы в этой модели и альтернативные боли в зубах и миогенных ораофасовых моделей боли животныхмогут быть использованы также 42,43.

1. Настройки программного обеспечения

  1. Загрузите программное обеспечение Animal Monitor для фидерных устройств на компьютер.
  2. Программное обеспечение Animals Monitor теперь открыто, нажав на значок и под выбором меню файла выберите опцию "конфигурация".
  3. В окне "Конфигурация монитора животных" не остановить поле, озаглавленное "Пеллет доставлен вход"(рисунок 1A).
    Примечание: Эта коробка обычно проверяется на заводе по умолчанию. Отоймите этот вариант. После того, как следователь deselects этот вариант результаты регистрируются путем удаления гранулы из корыта, а не когда гранулы в настоящее время обойтись.
    Примечание: При проверке окна "Автоматическое наименование файлов" программное обеспечение автоматически назовет файлы(рисунок 1A). Эта коробка обычно проверяется на заводе по умолчанию.
  4. Установите таймер, чтобы включить в 06:00 (6:00 утра) и выключить в 20:00 (8:00 вечера).
    Примечание: оборудование для фидеров было изменено таким образом, что огни в коробках не контролируются программным обеспечением, а подключены вместо этого к изолированному таймеру 24 часа. Таким образом, "House Light", указанный в программном обеспечении конфигурации, не был функциональным в этих примерах.
  5. Выберите меню редактирования и выберите Эксперимент. Появляется окно с заголовком "Box 01 -"(рисунок 1B).
  6. Вввемите имя файла, под которым данные будут сохранены в этом окне.
    Примечание: если имя файла не введено, файлы данных будут автоматически названы программным обеспечением. Подробная информация об эксперименте может быть добавлена в это окно и сохранена с файлами данных. Информация на окне также может быть сохранена и использована для последующих экспериментов.
  7. Введите число, большее, чем общее время эксперимента, в поле для входа, озаглавленное "Продолжительность эксперимента (дни):".
    Примечание: Это гарантирует, что программное обеспечение сохраняет данные до завершения эксперимента, ошибка может быть в установлении этого значения слишком коротким, что остановит программное обеспечение от записи данных, даже если животные все еще находятся в модулях кормления.
  8. Введите 24 в поле входа, озаглавленное "Количество часов в день".
    Примечание: длина может быть изменена в соответствии со спецификациями экспериментатора.
  9. Введите 10 в поле, озаглавленном "Критерии окончания периода питания (мин):"
    Примечание: для крыс еда была определена с использованием 10-минутного критерия питания наоснове предыдущих исследований 48 (т.е. еда была за скобками до и после 10-минутного периода без гранул, которые принимаются) и минимальный размер еды был установлен на три гранулы за еду в этом пакете программного обеспечения.
  10. Введите 45 в поле, озаглавленном "Pellet Размер (мг)". Если человек хотел использовать мышей ввода 20 в этом окне.
  11. Для крыс добавить 45 мг грызунов чау гранулы для подачи дозатор бункера.
    Примечание: для мышей добавить 20 мг грызунов чау гранулы чау-хоп.
  12. В разделе "Фаза" окна эксперимента введите термин День в поле "Имя" и в поле типа 24 "я часов"(рисунок 1B).
    Примечание: ниже раздела "Фаза" есть два больших открытыхполя. Первое большое открытое поле будет заселено текстом, введенным в предыдущих полях "Фаза" и "Имя".
  13. Следующее большое открытое поле будет иметь "День Фаза" заголовок Введите в поле под названием "Имя" слово Свет и введите в поле под названием "Процент" число 60.
    Примечание: этот введенный текст заселит большое поле ниже.
  14. Далее введите в поле под названием "Имя" слово Темный и введите в поле под названием "Процент" число 40. Примечание: с этими записями 60% дня будет отнесено к фазе света и 40% будет отнесено к темной фазе. Когда программное обеспечение вычисляет шаблоны питания, эта информация будет использоваться. Эти настройки, типичные для езды на велосипеде самок животных, которые хранятся на 14:10 свет / темный цикл.
  15. Выберите кнопку "Установить все коробки, как это". Сохранить эту информацию, а затем ударил OK.
  16. Экран "Start Boxes" появляется, выберите фидееры, чтобы активировать и ударить OK(рисунок 1C).
  17. Далее окна Animal Monitor Run-Time появятся с данными шаблона питания(рисунок 1D).
    Примечание: контролировать и записывать "я Pellets Dispensed" из этого окна, чтобы определить текущее здоровье крысы. Здоровый самец крыс весом около 300 г, как правило, едят между 300-800 45 мг гранул в день.
  18. Файлы генерируются ежедневно и автоматически сохраняются, которые имеют . Расширение CSV. Откройте эти файлы для получения данных шаблона приема пищи, таких как прием пищи, номер еды, продолжительность приема пищи, размер еды или интервал между муками. Интервалы для этих моделей приема пищи могут быть рассчитаны на весь день или на фазу дня, такую как фаза Темноты и Света. Как отмечалось выше, настройки для 14:10 свет / темный цикл. Необработанные данные о том, когда каждая гранула была удалена из корыта также регистрируется в качестве сырья . CsV файл.
    Примечание: В старых версиях программного обеспечения минимальный размер еды 3 гранулы не используется в расчетах для генерации . CsV файл.  Кроме того, чтобы получить среднюю продолжительность приема пищи с помощью старого программного обеспечения, вы должны вычесть 10 минут из значений в столбце Средняя продолжительность еды. CsV файл.
    При работе программного обеспечения оператор может вручную выбрать параметр меню вытягивать файл и ежедневно выбирать "сохранить необработанные данные". Это позволит сохранить необработанные данные в течение 24 часов, а не для всего эксперимента. Эти необработанные данные могут обрабатываться альтернативным программным обеспечением по усмотрению пользователя.
    Примечание: в результатах показали, что мы использовали альтернативное программное обеспечение, чтобы включить минимальный размер еды 3 гранулы.

2. Анализ продолжительности еды

  1. Поместите отдельных крыс в звукоуязвимые камеры, оборудованные фотокостюмными компьютерными фидерами гранул.
    Примечание: в этих кормовых единицах есть градуированные бутылки с водой и кастрюли для отходов, в которые помещается лист толстой абсорбющей бумаги. В кормушки дозатор бункера 45 мг грызунов чау гранулы могут быть добавлены для крыс или 20 мг грызунов чау гранулы могут быть добавлены для мышей. Чоу гранулы распределяются в V форме корыта и в нижней части этого корыта является фотообувь. Гранулы, посылаемые в корыто, будут обнаружены, разбив этот фотобейм. После того, как крыса удаляет эту гранулу из кормушки корыта фото луч восстанавливается, и это сигнализирует компьютеру отказаться от другой гранулы. Восстановление фотобейма также запускает компьютер для записи даты и времени и держит работает подсчет гранул обойтись. Этот подсчет гранул затем анализируется, чтобы определить потребление пищи, количество еды, продолжительность еды, размер еды, или интервал межмеянной в течение любой части дня с помощью программного обеспечения Med Assoc. Inc. Снова сырой . CsV файл данных может быть проанализирован внешним программнымобеспечением 39,40,49-51.
  2. Замещайте общее количество съеденных гранул, количество потребляемой воды и вес животных, чтобы различить общее состояние здоровья крыс во время экспериментов.
  3. Промыть бутылки с водой и заполнить пресной водой ежедневно и добавить чау-чау в бункере подачи, когда это необходимо.
  4. Свалка отходов кастрюлю и толстые абсорбляций бумаги под клеткой ежедневно и удар пыли от движущихся часть подачи ежедневно с использованием воздуха высокого давления.
    Примечание: требуется оборудованиедля личной защиты (например, платья, перчатки, маски и маски).
  5. Удалите полы, кастрюли с отходами и бутылки с водой после завершения эксперимента и вымойте эти компоненты. Кроме того, удалить кормления электроники от caging мыть вручную или в посудомоечной машине.

3. Индукция TMJ артрита

  1. Поместите животных в кормушки по крайней мере за 4 дня до экспериментов.
    Примечание: эти данные будут сообщены в качестве преддней для получения базового поведения кормления. Затем животных снимают с кормушки для лечения. Один из видов лечения было вызвать артрит TMJ. Для этой модели крысы вводят с полным адъювантом Фрейнд (CFA) в 08:00(т.е. начало световой фазы) после крыс анестезии с изофлураном (5% потока).
  2. Ввись 250 мг CFA в 50 L двусторонне в периартикулярное пространство каждого TMJ.
    Примечание: в примере (Рисунок 2) 250 мг CFA в 50 л вводили в каждый TMJ, но дозы, как низко как 10 мг в объемах, как малые, как 15 мкл являются эффективными в течение более коротких периодоввремени 52.
  3. Инъекции контроля крыс TMJ с 50 л 0,9% солевого раствора. Примечание: все животные были мобильными в течение 5 минут или менее после индукции анестезии. В случае, если меньшая доза CFA дается в меньшем объеме контроля крыс будет получать этот же объем солевого раствора.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Продолжительность еды является поведенческой коррелирует орафациальной боли и измерения продолжительности еды были применены к животным с TMJ артрита (Рисунок 2) и кариеса (Рисунок 3). В одном эксперименте, крысы TMJ артрит после введения высокой дозы 250 мг CFA и это лечение вызвало значительное увеличение продолжительности еды в течение 19 дней (Рисунок 2). Более низкая доза CFA (10 мг), вводимая в каждый сустав TMJ производится меньшее увеличение продолжительности еды только в течение 2-3дней 52 с указанием дозы ответ для администрации CFA с использованием этой продолжительности еды анализа. Продолжительность еды измеряется ноцицептивных реакций в огофациальной области, но не обнаружить ответ от артрита в колене(рисунок 2).

Во втором эксперименте продолжительность приема пищи также выявила ноцицептивные реакции у крыс с воздействием целлюлозы(рисунок 3). Воздействие целлюлозы привело к кариесу и было моделью для зубной боли у людей42. Другие модели кормления, такие как потребление пищи, номер еды, и размер еды, не меняются до такой степени, ни так долго, как продолжительность еды предлагая эти другие модели еды не столь чувствительны мера для ноцицептивного ответа, как продолжительностьеды 39. По мере того как продолжительность еды значительно увеличивает типично несущественные тенденции в числе еды и размере еды которые приводят к в входе еды близко нормальном such that bodyweight обработанного животного равен к тому из sham или животных управления.

Из данных на рисунке 1 и предыдущих среднихи стандартных данных об отклонении 38-42 для расчета существенной разницы между группами лечения не менее 2 мин с мощностью 80% (с использованием ANOVA) потребуется около 9 животных / группы лечения.

Figure 1
Рисунок 1. Скриншоты программного обеспечения монитора животных. Панель 1A является окном конфигурации монитора животных. Панель 1B это окно, которое появляется, когда редактировать тянуть вниз меню выбран и эксперимент выбран из этого меню. Панель 1С — это окно, позволяющее селективно активации определенных фидерных блоков. Панель 1D является следующим окном, которое появляется и озаглавлено Animal Monitor. Это окно показывает расчет в режиме реального времени параметров питания для активных фидерных единиц. Нажмите здесь, чтобы просмотреть изображение большего размера.

Figure 2
Рисунок 2. Продолжительность еды была значительно удлинена в течение 19 дней у самцов крыс с артритом временно-микромандулярных суставов (TMJ). Для контрольной группы Sprague Dawley крысы получили инъекцию 50 л физраствора в каждый TMJ (SALINE/TMJ, n No 13). В экспериментальной группе 250 г адъюванта фреунда (CFA) вводили в TMJ (CFA/TMJ, n No 14) или колено (KNEE/CFA, n No 7). Данные о продолжительности еды были рассчитаны за один день до инъекции (0) и в течение дней 1-21 (1, 2, 3 ит.д.) после инъекции TMJ или колена. Каждый сустав был исследован путем вскрытия после поведенческого теста, чтобы проверить место инъекции. Значения даются в качестве средства ± SEM. Двухговая ANOVA с повторными мерами, имеющих независимые переменные лечения (солевой раствор и CFA) и времени и зависимой переменной продолжительности еды был использован в этих исследованиях. Значительный основной эффект наблюдался при лечении КФА, F(2, 31) 4,7, р<0,05. Данные были дополнительно проанализированы с помощью специального теста Дункана. Для p<0.05 было сделано сравнение между группой SALINE/TMJ и группой CFA/TMJ. Для b q p<0.05 было сделано сравнение между группой CFA/TMJ и группой CFA/KNEE.

Figure 3
Рисунок 3. Шесть челюстно-челюстных моляров самцов крыс Spraque Dawley подверглись воздействию, а продолжительность приема пищи измерялась в течение 6 дней после операции. Контроль крыс не было целлюлозы воздействия хирургии, но анестезии вводят. Для анализа данных о продолжительности приема пищи использовалась двухговая ANOVA с повторными мерами с использованием независимых переменных лечения (контроль, воздействие) и времени и зависимой переменной продолжительности приема пищи. Значительный основной эффект наблюдался при воздействии целлюлозы, F(1, 12) 66, P<0.001. Данные были дополнительно проанализированы с помощью специального теста Дункана. При сравнении контроля по сравнению с крысой, у которой были выставлены моляры, < 0,05, р<0,01. Означает± SEM. Пять крыс были в каждой группе лечения.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

TMJ пациентов с ораофасовой боли доклад повышенной боли с увеличением времени жевания, так что, жевательный цикл удлиняетдольше человек был жевательный 45,53-56. Наш поведенческий анализ позволяет проводить аналогичные испытания на крысах и мышах при измерении продолжительностиеды 39. Недавнее неопубликованные исследования показали, что фон Фрей нитей тестирования была большая чувствительность, чем измерения продолжительности еды, показывая значительные изменения в течение более длительного периода, но фон Фрей нити тестирование может иметь рефлекторный компонент реакции в то время как измерения продолжительности еды требуют обработки по регионам центральной нервной системы. Таким образом, чувствительность может быть больше с тестами на нить фон Фрея, но ответ может отражать, в частности, рефлекс. Хотя, лечение препаратами, которые имеют центральные эффекты изменить результаты теста нити предлагая анализ отражает некоторые аспекты центральной обработки боли57.

При анализе продолжительности приема пищи следует ежедневно контролировать общее количество высасывных гранул. Мужская крыса, как правило, будет ingest 400-800 из 45 мг гранул и самка крысы будет ingest 300-600 гранул. В случае, если суточная стоимость гранул меньше этих типичных значений, экспериментатор должен проверить фидерные единицы, если дозатор гранул падает 5 гранул при удалении гранулы из корыта; датчик гранул возле бункера гранул (не в корыте) может быть пыльным и требовать очистки. Даже если дозатор снижается 5 гранул компьютер будет означать, что только одна гранула была сброшена (с низким кол). Таким образом, будь то пять или одна гранула находится в корыте, компьютер записывает только одно событие. После очистки датчика одна гранула должна быть обойтись после удаления гранулы из кормушки корыта. Кроме того, можно заменить датчик. Если суточная стоимость гранул выше этих типичных значений, датчики на кормушке могут быть пыльными и требовать очистки. Очистите датчики и проверьте на следующий день, чтобы определить, если количество гранул упал в пределах типичного диапазона.

Продолжительность еды является поведенческим анализом, который может быть затронут видовой разницей. В предыдущем исследовании с использованием мышей с TMJартрит 39 были штаммы мышей, которые будут копить гранулы. Мыши будут принимать гранулы из кормушки корыта и падение гранулы в углу клетки и в кастрюлю отходов, а не есть гранулы. Из-за накопления поведения измерения шаблона еды не будет отражать скорость, с которой мышь ела и не отражают уровень механической гипералгезии мышей с TMJ артрита. Одним из методов устранения неполадок в этом поведении накопления было экранирование мышей в стадии предварительной обработки. Из предыдущих исследований около 40-70% мышей будет копить более 5% от общего количества гранул, принятых. Это привело к значительным изменениям в данных о структуре питания. Для устранения проблемы накопления мышей были предварительно выбраны так, что они накопили менее 5% своих гранул. Эксперименты проводились с заранее выбранными животными, и на протяжении всего эксперимента отслеживалось поведение накопления. Из результатов были исключены животные, которые копили более 5% от общего потребления пищи в любой момент эксперимента. Две проблемы с этим процессом предварительного отбора были одной, требуется время, чтобы предварительно провести достаточно мышей, чтобы получить количество животных, чтобы завершить эксперимент, а во-вторых, процесс требует скрининга много животных, большинство из которых не будет использоваться для экспериментов в результате превышения стоимости.

В заключение продолжительность приема пищи является количественным показателем, который не является субъективным для экспериментатора. Как оперные методы еды это поведение, которое требует участия в корке, но есть в отличие от многих рефлекторных измерений, таких как царапины, фон Фрей волосы, или тепла. При измерении продолжительности еды животное не должно быть обучено до тестирования, ни обездвижено или обработано, что может усугубить стрессы и альтернативное поведение. Измерения продолжительности еды непрерывны, поэтому тестирование происходит в темноте, а также световой фазе, в отличие от тестирования в световой фазе, когда грызун обычно спит. Измерения продолжительности еды могут происходить в течение нескольких дней, в отличие от других методов, где тест выполняется кратко на определенных интервалах времени. Эти преимущества делают измерение продолжительности приема пищи мощным инструментом для изучения механизмов ноцицепции в области головы.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Раскрывать нечего.

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

Поведение Выпуск 83 Боль крыса ноцицепция миофасовые огорасовые зубные висомандибулярные суставы (TMJ)
Продолжительность еды как мера огорасовых ноцицептивных реакций у грызунов
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