Waiting
Login processing...

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

Behavior

Etkinlik tabanlı anoreksiya farelerde değerlendirilmesi

Published: May 14, 2018 doi: 10.3791/57395
Automatic Translation
1, 1,2, 1
1Department of Psychiatry, University of California, San Diego, 2University of California, Los Angeles

Summary

Tek tek tekerlekliyse çalışan sınırlı erişim iken verilen gıda muhafaza fare gıda tüketim indirimleri geliştirmek ve çalışan direksiyonda aktivite artışı. Bu deneysel olguya etkinlik tabanlı anoreksiya denir. Bu paradigma Nörobiyoloji ve Anoreksiya Nervoza yönlerini temel davranışları eğitim için deneysel bir araçtır.

Abstract

Kemirgenler etkinlik tabanlı anoreksiya (ABA) sınırlı bir beslenme programı için maruz ve ücretsiz erişim izni için çalışan bir tekerlek oluşturulur. Bu koşullar vücut ağırlığı hayati bir azalma neden. Ancak, bu koşullar için tek maruz kemirgenler sonuçta yeniden normal vücut ağırlığı için uyum. Artan çalışan gönüllü gıda alımı azalması ile birleştiğinde ortaya çıkmasına karşın ABA koşullar altında paradoksal, ABA davranış çok sayıda memeli türleri arasında görülmektedir.

ABA paradigma bir hayvan modeli, anoreksiya nervoza (AN), yeme bozukluğu iştah-davranış ciddi bozukluk ile sağlar. Konular tek başına çalışan bir tekerlek ücretsiz erişim ile yerleştirilmiştir. Her gün konu zaman sınırlı bir miktarda yiyecek sunulmaktadır. Deneme süresince, bir kişinin vücut ağırlığı yüksek aktivite ve düşük kalori alımı azalır. Çalışma süresi ne kadar gıda günlük, türü ilaçlar test edilen Eğer, fare, suşu yemek ve çevresel faktörler sunulmaktadır bağlı olarak değişir.

BİR hasta, yaşam düşük kalite, tedavi yüksek maliyeti ve onların yüksek ölüm oranı için etkili farmakolojik tedavi eksikliği göstermek AN daha fazla araştırma için aciliyet. Biz bir temel anahat ABA deneyler fareler ile gerçekleştirmek için yeni tedaviler geliştirmek için AN gibi davranış araştırmak için bir yöntem sunan sağlar. Bu iletişim kuralı Balb/cJ farelerde kullanım için optimize edilmiş, ancak kolayca farklı sorular, özellikle ABA genetik faktörler ile çalışan büyük esneklik sağlayan diğer suşları için manipüle edilebilir.

Introduction

1953'ten beri kemirgenler onlar tekerleklere gıda durumu sınırlı1olduğunda gönüllü hypophagia geçiren süre ücretsiz erişim verilir tekerlekler üzerinde çalışan bir paradoksal hiperaktivite göstermek için rapor edilmiştir. Diğer taraftan, kemirgenler hızla tekerlekler çalıştırmadan veya tekerlek çalışan ile yer alan gıda zamanlamaya göre sunulan ve gıda ad libitum1,2,3. sunulan vücut ağırlığının düşürmeyin ABA model vücut ağırlığı, hypophagia, hipotermi, estrus kaybı ve artan HPA ekseni4uyarılması dramatik düşüşler güvenilir bir şekilde sonuçlanır. Sonuçta, konu5paradigma kaldırılır sürece ABA ölümünde, sonuçları. ABA paradigma araştırmacılar yaklaşık 1 100 kadın ve erkek6daha küçük bir yüzdesini etkileyen AN, iştah-davranış, şiddetli bozukluk özellikleri karmaşık bir yeme bozukluğu bir hayvan modeli ile sağlar. AN hastalarda sık hiperaktivite, egzersiz ve/veya genel huzursuzluk7,8aşırı miktarda oluşan sergi. İle bir ölüm oranı yaklaşık % 10 AN tüm psikiyatrik bozukluklar9arasında yüksek ölüm oranı vardır. AN için güncel tedavi olarak onaylanmış hiçbir farmakolojik tedaviler bir10,11' den olanlara bilişsel terapiler için sınırlıdır.

AN genellikle öncelikle kadın etkileyen bir bozukluk olarak kabul edilmiştir. Daha erkek dişi içinde 10 kat daha yüksektir bir tanı olarak kadın geleneksel bir12odakta konularıdır. Ancak, özel dikkat çalışmalardan erkekler hariç alınmalıdır. Süre tanı erkeklerde, kas dysmorphia (MD) daha düşük bir kalıntılarının vücut resim bozuk ve diyet genellikle düzensiz o AN, birçok benzerlikler vardır bir durumdur. MD ve AN bir benzer şekilde13,14,15sınıflandırılmış olabilir kavramı için destek vardır. Bu bazı durumlarda MD AN "erkek versiyonu" temsil önerebilir miyim? Hayvan modelleri bağlamında, erkekler ABA paradigma dişilerden daha duyarlı bazı raporlar tavsiye ettiler. Örneğin, yeni bir çalışma daha yüksek ölüm oranı gösterdi ve gıda alımı C57Bl/6 fareler16kadın kıyasla azalmıştır. ABA duyarlılık bir tahmin spontan fiziksel aktivite (SPA) olduğunu. Daha yüksek veya düşük SPA ile rats ABA paradigma, kadın17daha güçlü bir etkisi gösteren erkek farelerle kilo olasılığı daha yüksektir. Bunun tersi olarak, kadın kemirgenler ABA18kısıtlama aşamasında erkeklerden daha fazla egzersiz için gözlenmiştir. Ayrıca, çalışmalar Balb/cJ fareler ile tam tersi bir etki C57Bl/6 farelerin, nerede kadın fareler daha yüksek ölüm oranı var ve gıda alımı erkek (şekil 1)6için karşılaştırıldığında azalma göstermiştir. Sonuçları ABA paradigma içinde cinsiyetler arasında değişen ve desenler yeme düzensiz erkek ile farkındalığı artırarak, hem erkek hem de dişi konular test edilmelidir.

ABA paradigma cinsiyet farklılıkları bir yana, yaş ve zorlanma konular seçerken düşünülmelidir. Ergen fareler beri AN genellikle ergenlik döneminde, sıçan ve fareler19,20,21,22gözlemlediği gibi ortaya çıkıyor, AN, daha doğrusu model. Bir temel düzeyde diğerlerinden daha etkindir suşları ABA23önem ve duyarlılık daha yüksek bir oranı var. Anksiyete, DBA/2 gibi yüksek düzeyde olduğu bilinen suş faaliyetle, ABA paradigma24daha hızlı çıkarma ücretine göstermek istiyorsunuz çalışan tekerlekli artmıştır. Deneysel tasarımına bağlı olarak, seçim suşu ABA süresini en üst düzeye çıkarmak için uygun olabilir.

ABA paradox fareler için benzersiz değil. Fareler de dahil olmak üzere diğer memeliler, hamster, gerbils, domuz, Sincaplar ve eskiden şiling şimdi pigs bu fenomen6gösterdi. Memeli türlerin karşıdan karşıya ABA olgusunun korunması ABA paradigma anoreksiya gibi davranış insanlarda temel mekanizmaları araştırmaya translasyonel bir araç sağlayabilir öneriyor. Fareler özellikle ABA altında yatan mekanizmaları çalışma için çok uygundur. Fareler yoğun yer alan ve oluşturma süresi görece kısa olur. Fareler tam sıralı genom, ve congenics gibi çok sayıda doğuştan, outbred ve özel suşların mevcut. Geniş birkaç genetik olarak işlenmiş satırından oluşturulan, onları yapım çalışmaları için ideal genetik değerlendirme soru elinizin üzerine AN. bağlı gibi bozuklukları üzerinde etkiler, araştırmacılar karmaşık sinir devresi ve/veya gen ifade işlemek potansiyel olarak insan okurken mümkün olmayan genetik etkisi hakkında soruları yanıtlayarak ABA paradigma davranışlara değerlendirmek için.

AN hayvan modelleri sınırlı sayıda şu anda adlı biri yok. Stres modelleri hypophagia kuyruk pinching kullanarak Rodents, yenilik kaynaklı hypophagia, soğuk yüzme ve beyin stimülasyonu neden. Stres inducing tarafından HPA-ekseni değişimler düşük vücut ağırlık25sonuçlanan iştah azaltın. Ancak, HPA-ekseni de kuvvetli da birleştirmek AN hiperaktivite gibi ek özellikler ABA tarafından uyarılır. Eğitim AN düşünün başka bir kronik gıda kısıtlama modeli modelidir. Bir aralığa gıdalardan 40 ila % 60'ı ad libitum sınırlayarak bir fizyolojik yanıt yetersiz26taklit edebilirsiniz. Bu yöntem etkileri yetersiz beslenme eğitimi için etkili olsa da, bu AN, bir çekirdek sorunu gönüllü gıda kısıtlama olduğu çoğaltmak değil. ABA paradigma, hayvan gıda erişimi için günün yoksun bulunmaktadır, ancak bir tekerlek varsa da gönüllü olarak gıda alımını azaltmak. Genetik modellerini AN. araştırmacılar etyolojisinde incelemek için de kullanılmıştır AN içinde gene BDNF ve nörotransmitter dopamin ve serotonin27gibi karıştığı nörokimyasal ve genetik faktörler bulduk. Genetik modelleri kullanımını AN arkasında nöral mekanizmalarını anlamak çok önemlidir. Ancak, genom geniş dernek çalışmaları için AN henüz önemli sayısı vermiştir değil ve AN nadir yok versiyonlarında tespit edilmiştir. Gelecekteki çalışmalar genetik bir yaklaşım AN ile ilgili fenotipleri anlayışı artırmak için ABA modeli ile birleştirmek.

Tüm psikiyatrik bozukluklar için hayvan modelleri geliştirilmesi karmaşıklığı ve heterojen insan bozukluklar nedeniyle neredeyse mümkün değildir. Ancak, bir psikiyatrik bozukluk belirli, iyi tanımlanmış bileşenlerden modelleyerek, temel Nörobiyoloji veya patofizyolojisi benzersiz anlayışlar elde edilebilir. Biyolojik tür anlayışlar o zaman roman tedaviler tanımlamak için kullanılır. Kemirgen ABA paradigma bu nedenle etik insanlarda genetik manipülasyon, tedirginlikler sinir devreleri için etkileri gibi okudu değil AN gibi davranış temel mekanizmaları eğitim için preklinik bir araç sağlar ve sonuçları belirli çevresel faktörler.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Tüm yöntem tanımlamak burada kurumsal hayvan bakım ve kullanım Komitesi (IACUC) University of California, San Diego tarafından onaylanmıştır.

1. fareler

  1. Çalışma için uygun fare zor seçin.
  2. Uygun deneysel numaraları elde etmek için bir satır yükseltmek veya fareler bir tedarikçiden satın alabilirsiniz.
  3. Grup-ev bir geniş calıştıkları dönemi için izin vermek için çalışmaya başlamadan önce en az 1 hafta farelerde hayvan tesisi satın.
  4. Fareler 8 haftalık olduğunda önceden deneysel calıştıkları aşaması başlar.

2. konut

  1. Un tıkalı bir çalışan tekerlek, gıda priz ve su şişe içeren büyük kafes seçin.
  2. Oda sıcaklığına ve nem test edilen hipotez tamamlayacak şekilde düzenler.
    Not: Daha yüksek sıcaklıklarda ABA28gelişimi azaltacaktır.

3. çalışan tekerlekler

  1. Tekerlekler potansiyel dikkat dağıtıcı ve karışıklıklar kafes içinde önlemek için Malzemeler tablo bir örnek için bkz: Kablosuz iletişim ile seçin.

4. su şişeleri

  1. İle çalışan tekerlekli veya gıda kabın içinde belgili tanımlık ev kafes alanı için rekabet değil bir su şişesi seçin.
  2. Eğer ilaç tedavisi için içme suyu sağlayan, bir ışığa duyarlı ortamı oluşturmak için şişe koli bandı.

5. gıda

  1. Az yağlı yemek hipotez için test edilen (örneğin, Envigo'nın kemirgen diyet 8604) uygun seçin.
    Not: Diyetler yağ ve şeker yüksek ABA29gelişimini azaltır.
  2. Bir küçük cam kavanoz chow, yaklaşık 65 cm çap x 50 cm yükseklik sağlamak için kullanın.
    Not: Bir otomatik besleyici stres araştırmacı girişim sınırlayarak azaltabilir bir cam kavanoz yerine kullanılabilir. Bu uyuşturucu manipülasyonlar ABA çalışmaları gerçekleştirme en avantajlı olabilir.

6. önceden deneysel calıştıkları faz

  1. Deneysel alanının bir kafes raf laptop ve tekerlek hub yakın seçerek ayarlayın. Bu sorunları veri iletimi ile sınırlar.
  2. Dizüstü bilgisayar ve kablosuz hub açın.
  3. Laptop tekerlek yönetim yazılımını açın.
    1. Her iki hub etkin olduğundan emin olmak için yazılım bak.
    2. Açın "Araçlar" ve "tekerlekler Sil"'i seçin Bu adım 5 kez tekrarlayın.
    3. Belgili tanımlık bilgisayar yazılımı kapatın, sonra yeniden açın.
  4. 3 AAA pil pil bir tekerlek tabanının içine yerleştirin.
    1. Pil paketi teller tekerlek Bankası donanıma bağlayın. Bu kullanmadan önce bağlantısı kesilmiş olacak. Pil paketi içine tekerlek temel kapatın.
  5. Tekerlek Bankası sağlamak için yazılım altında uygun kablosuz hub "1" kimlikli listelendiğini denetleyin. Bankası kimliği "1" olarak listelenmiyorsa, pil takımını çöz ve 6.2 adımda baştan.
  6. Fare kimliği Ad sütununun altında "1" tekerlek kimliğini değiştirin.
  7. Belgili tanımlık kafes istikrarı sağlamak için koli bandı ile dibinde çalışan tekerlek tabanına uygun. Fare-ecek çiğnemek maruz kasette gibi herhangi bir bant dışarı çıkar, izin vermez.
  8. Aşınmış bir manyetik parça olmadan çalışan bir tekerlek disk seçin.
  9. Tekerlek üste yerleştirin ve gümrükleme kafes duvarlar ve ızgara doğrulamak için tekerleği döndürün.
  10. Disk rotasyonlar yazılımı çalıştıran tekerlek düzgün rotasyonlar sayıyor emin olmak için belirli sayıda spin.
  11. Chow adet koli-taping tarafından gıda kavanoz uzak çalışan tekerlek ve su şişesi kafesi yere alt yatak veya Başlarken ıslak kaybolmasını önlemek.
    Not: Islak chow chow30kuru göre gıda alımı artar.
  12. 5 chow parçası kavanoza yerleştirin.
    Not: Önceden deneysel aşamada chow kullanılabilir ad libitum ve ağırlığını. olmak zorunda değildir Tekerlekler calıştıkları dönemde çalışan maruz kalma ABA21,31yoğunlaştırmak.
  13. Kafeste bir su şişe yerleştirin ve su ad libitumsağlayın.
  14. Tüm kafesleri kablosuz olarak bağlı çalışan tekerlek, gıda ve su kadar yineleyin.
  15. Tek tek fare uygun onların kafes yerleştirin.
  16. Yazılımları Yönetme tekerlek, gitgidmek "eğe" ve "edinme. Başlat"
  17. Çarkı döndürme sağlamak için yazılım güncelleştirmesi sayılır izle ve sistem iyi çalışıyor.
  18. Fareler için deneysel konut koşullarını 2 toplam gün alışmana.
  19. Fareler ABA deney işlemek için sağlıklı olduklarından emin olmak için bu aşamada değerlendirmek.
  20. Herhangi bir su şişesi her gün sel için kafes denetleyin. Şişe sular altında yeni bir kafes ile eski kafes değiştirmek ve tekerlekler ve gıda kafesin müdahalesi olmaksızın bağlı kalmak için gerekli adımları yineleyin.
  21. Gün 2, gıda düzeyleri için kümesler denetleyin. Gıda düşükse, dolum chow 2 adet ile. Bunu fareler bozmadan.
    Not: önceden deneysel calıştıkları aşamasında herhangi bir fare hypophagia sergilenmesi kilolu yoksa çalışma fareyi kaldırın.

7. deneysel temel aşama - gün 1

  1. "Son" ve "edinme tekerlek yönetim yazılımı başlatın" seçin.
  2. 9 g chow bir ölçekte küçük bir plastik ölçek dışarı 0.00 g hassasiyet ile ölçmek. Tam ağırlık kaydedin.
  3. Yavaşça kaldırın ve fareyi bir ölçekte büyük bir plastik Ölçek 0.0 g hassasiyet ile tartın. Kayıt ağırlık.
    Not: Bu fare işleme sırasında stres sınırı, bu nedenle onları sabırla işlemek çok önemlidir.
  4. Tüm calıştıkları gıda atmayın.
  5. Kavanoz ve atmayın bu de kaldırılmış olabilir herhangi bir yemek için ara yatak.
  6. Su şişesi yerinde bırakmak, ama yeterli tam olduğundan emin olun.
  7. Temiz tekerlekler % 70 isopropanol ve kağıt havlu ile çalışan kirli.
  8. İsopropanol kuruduktan sonra temizlik gerekli, eğer fareyi onun kafes dönmek ve kafes rafta değiştirin.
  9. Bu adımları her fare tartılır ve gıda 9 g dışarı ölçülen ve kafeslerde yerleştirilir kadar yineleyin.

8. deneysel temel Faz - 2-7 gün

  1. Hayvan tesisin her gün aynı saatte geri. Üzerinde veya altında 10 min tarafından ölçümleri alarak farklı değil.
  2. 9 g chow bir ölçekte küçük bir plastik ölçek dışarı 0.00 g hassasiyet ile ölçmek. Tam ağırlık kaydedin.
  3. Yavaşça kaldırın ve fareyi bir ölçekte büyük bir plastik Ölçek 0.0 g hassasiyet ile tartın. Kayıt ağırlık.
  4. Kafes gıda kavanozdan çekin ve tüm gıda 0.00 g ölçekte küçük bir kabı içine atardım.
    1. Dışkı ve yatak takımları ile yemek yiyecek kavanoza iseniz, tüm yatak ve dışkı dışarı almak. Toz gıda tartı kabı ovmak için küçük bir süzgeç kullanın. Herhangi bir dışkı cımbızla (gerekirse) yapmadan önce kaldırın.
      Not: Yatak süzgeç aracılığıyla sığdırmak için daha küçük parçalar halinde kırmayacak.
    2. Herhangi bir yiyecek kalıntıları içinde belgili tanımlık kafes arayın ve onları tartılması kabı için ekleyin. Kalan gıda miktarı kaydetmek.
      Not: yatak takımları ve kafes aranması gerekir, fare stresi azaltmak için tartmak kabı veya transfer kafeste ise Bunun en iyisi.
    3. Tüm gıda atmayın.
  5. Kavanoz temiz silmek ve kafesin içine yerleştirin. Teyp gerekirse değiştirin.
  6. Daha önce ölçülen 9 g yeni gıda kavanoza yerleştirin.
  7. Temiz tekerlekler % 70 isopropanol ile çalışan kirli, sonra arabayı kuru. Bir anda bu bir kafes yapmak ve yanlışlıkla tekerlekler değişim değil.
  8. Bitirip edinme tekerlek her geçen gün programını yeniden başlatın.
  9. Kısıtlama aşama başlangıç kadar bu adımları yineleyin.

9. deneysel kısıtlama faz - gün 1

  1. Bitiş ve başlangıç edinme tekerlek yönetim yazılımı.
  2. Fareler, eski ve yeni gıda temel Protokolü başına tartın.
  3. Tekerlek şimdi temiz değil. Bu onların sınırlı besleme döneminde fareler rahatsız.
  4. 6 hyeni gıda, yemek, 9 g için erişime izin. Kayıt zaman yemek sunulmaktadır.
    Not: ABA gelişimine gıda kullanılabilir ışık döngüsü sırasında süresini etkiler. Fareler normalde ışık döngüsü sırasında uyku beri fareler genellikle onların günlük yiyecek çoğunluğu şu anda tüketen değil beri erişimlerini gıda için bu süre içinde ABA, gelişimi exacerbates. Diğer taraftan, gıda erişim karanlık döngüsü sırasında verilen fareler ABA daha yavaş gelişecektir32. Gıda erişim süresi ayarlama daha uzun yol açacak ya da daha kısa hayatta kalma (Şekil 2) kere. Gıda beklentili (FAA) hiperaktivite, gıda32,33,34hemen sunulan önce oluşan bir faaliyettir. FAA sırasında access çalıştıran tekerlek reddi ABA davranış32matlaşmış gösterilmiştir gibi FAA ABA, gelişimini etkileyebilir.
    1. Gıda tam olarak 6 h her fare için daha sonra kaldırmak ve kalan miktar ölçmek. Kayıt zaman gıda kaldırılır.
  5. Tekerlekler, gerekirse temiz ve almadan sonraki mağaraları tarafından gıda çekerek girişimde.
  6. Gıda tartmak ve gıda yemek yenir fare miktarını belirlemek için hesaplama.
  7. Her fare için çıkarma ağırlığı hesaplayın.
    Not: ne zaman onun son ölçüm temel vücut ağırlığının % 75'i ulaştığında bir fare-meli var olmak çıkarmak deneyden çıkarma ağırlığıdır. Örneğin, eğer bir fare tartmak 20 g 15 g ulaştığında kısıtlama aşamasının başında deneyden kaldırılmalıdır.
  8. Bir kopyasını çıkarma yandan hayvan tesisi de ağırlık tutmak.
    Not: ABA kurtarma değerlendirme deneyleri teşebbüs olabilir; gıda da ad libitum sağlanır veya tekerlekler tarafından fareler için bir sağlıklı vücut ağırlığı34geri dönme süresi olan işlem çalışmaya kilitlenir.

10. deneysel kısıtlama Faz - 2-14 gün

  1. Kısıtlama gün 1 iletişim kuralı tüm ölçüm adımlarını yineleyin. Tekerlek edinme yeniden başlatmayın.
  2. Bir fare ulaşırsa ağırlık (, temel vücut ağırlığının % 75) bırakın, tekerlek ve gıda kavanoz kafes kaldırmak ve yeterli gıda kafesin dibinde sağlamak sonra diğer fareler ile devam edin. Bir kere tüm kafesleri için katıldı, damla ağırlık ulaşmış tüm fareler ötenazi.
  3. Tekerlek üzerinde deney süresince her fare için bırakın.
  4. Her fare günlük herhangi bir yaralanma için kontrol edin. Gerekirse, hasarlı ayak tırnaklarını klibi, yaralar, vb Ask hayvan bakımı personel için tavsiye emin hakkında nasıl bir yaralanma ile devam etmek için tedavi edin.

11. çalışma biten

  1. Eğer çalışma 14 gün sürdü, tüm fareler gün 15 tartın. Kısıtlama gün 1 ağırlık temel ağırlık olarak kabul edilir.
    Not: Hipotez test edilen adrese çalışma uzunluğu değiştirilebilir. Daha uzun süre gıda erişim süre çalışma uzunluğu genişletmek için kullanılabilir.
  2. Fareler gerektiği gibi ötenazi.
  3. Kirli ekipman için uygun odalar al.
  4. Tekerlek sayısı edinme tarihinde gün 15 10 tam gün veri sağlamak için sona.
  5. Kablosuz tekerlek hub dön.
  6. Veri ayıklamak.
  7. Veri analiz.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Beyin kaynaklı Nörotrofik faktör (BDNF), yanı sıra kilo bakım, beslenme düzenlenmesi için katkıda bulunan bir protein olan bir35hastaların Serumda azalır. Bu deney etkileri zamanlanmış besleme, çalışan tekerlekli erişim veya BDNF ifade hippocampus (HPC), ventral tegmental alan (VTA), nucleus accumbens (NAc) ve medial prefrontal korteks (mPFC) içinde hem de değerlendirildi. İfade nöronal hücre adezyon molekül 1 (NCAM1) aynı zamanda özgüllük BDNF efektleri mesocorticolimbic yolu içinde keşfetmek için değerlendirildi.

Fareler tek tek bir 1212: koyu döngüsü içinde bir hayvan bakım tesisi bir iklim kontrol odasında yer alan. Kafes her 30 veri geçirilen kablosuz çalışan tekerlek ile donatılmıştır s için bir dizüstü bilgisayar. Standart chow bir kavanoza teklif edildi yaklaşık 2" çapında ile duvarlar yaklaşık 1,5" temel ve kısıtlama dönemlerinde yüksek.

Dört deneysel grupları sözde rasgele atanan: ad libitum (Ad Lib), zamanlanan (STV) besleme, serbest çalışan tekerlek ve gıda erişim (Çalıştır) veya serbest tekerlek gıda kısıtlama (ABA) (şekil 3) ile çalışan. Grup atama dört kilo eşdeğer grupları oluşturmak için ilk vücut ağırlığı tarafından tespit edilmiştir. Fareler tek tek yer alan ve 2 gün calıştıkları döneminde ve temel dönemde 7 gün için çalışan bir tekerlek ad libitum sürekli erişim ile beslenen.

12 gün zamanlanmış gıda erişim döneminde STV ve ABA grupları (09:00-15:00) günde sadece 6 saat için gıda erişim vardı ve izlenen ve eğer onlar bir araya geldi onların hesaplanan damla ağırlık başlangıç kendi vücut ağırlığının % 25 çıkarıldı. STV grup üyeleri normalde vücut daha hızlı kilo ABA grup olarak benzer bir dropout oranı vardı emin olmak için STV grubu için gıda erişimi sınırlamak için günlük ayarlamalar yapıldı. Çalışma bir ABA fare kaldırılmak için her çalışma fare yoked ve her Ad Lib fare bir STV fare yoked. Yoking tüm fareler benzer zaman noktalarda çalışma sıradan kaldırıldığını sağlamıştır. Gen ifadesinin aynı süre için çeşitli deneysel koşullar deneyimli farelerin grupları arasında karşılaştırılması için izin bu tasarım. Kaldırma için gün sayısını hayatta kalma bir ölçüsü olarak yorumlanır. Başka bir olasılık ABA grup kadar az yemek için sınırlı değildir, ancak aşırı gıda ile 6 h döneminde sağlanan ek bir çalışma grubu dahil etmektir. Ayrıca, her iki çalışma grubu de dahil olmak üzere 5 deneysel gruplar kullanılabilir. Grupları seçim çalışma hedefleri bağlıdır.

ABA paradigma dan kaldırıldıktan sonra fare hızlı beyin çıkarma için kafası. Doku mPFC, HPC, NAc ve VTA bir beyin matris ve doku yumruk ve hemen donmuş kuru buz kullanarak ek kullanarak kaldırıldı. Örnekleri-80 ° C dondurucu RNA ayıklama önce tutuldu.

Verilerin istatistiksel analiz Varyans analizi (ANOVA) testleri kullanılarak gerçekleştirildi. Temel veri için ANOVA her bağımlı değişken (vücut ağırlığı, gıda alımı ve tekerlek çalışan) uygulanır. Varyans analizleri post hoc veya etkileşimler yapıldı. Post hoc analizleri varyans uygulandığında Bonferroni ayarlamalar yapıldı.

Kısıtlama, Genel doğrusal modeller (PROC GLIMMIX; verileri çözümlemek için SAS v9.2; kod talebi üzerine ilgili yazar edinilebilir) her değişkenin değerlendirmek için kullanılır. Post hoc analizleri etkileşimleri yanlış bulma oranı yöntemi kullanarak çözmek için kullanılır. Sağkalım analizi kullanarak Kaplan-Meier test Logrank (şömine-Cox) ve Peto-Peto-Wilcoxon testleri Özel Mesaj ile gerçekleştirildi. Önemi p kuruldu < 0,05.

Gıda tüketim tekerlekler temel günlerde 2-7 bulunmamaktaydı çalıştırırken artarken tekerlek çalışan temel sırasında vücut ağırlığı etkilemedi. Zamanlanmış besleme önce faaliyet çalışan gezici Çalıştır ve ABA grupları arasında farklı değildi.

Ad Lib ve çalışma fareler STV ve ABA fareler için sırasıyla yoked yana hayatta kalma zamanlanmış (şekil 4bir) besleme sırasında deneysel gruplar arasında hiçbir fark vardı. Yoking olmadan, ABA farelerin yaşam dramatik çalışma ve STV grupları35ile karşılaştırıldığında azalır. Ancak, vücut ağırlığı üzerinde zamanlanmış (STV ve ABA grupları) beslemeye maruz her iki grup 1-5 günlerde düşürüldü (şekil 4b). Her iki grup (şekil 4c) 1-5 günlerde üzerinde beslenme de indirimli gıda alımı planlanan ancak aktivite (şekil 4d) çalıştıran tekerlek üzerinde bir etkisi vardı. Bu çalışmada, hiperaktivite ABA grubunun (gün 1-3) kısa ve öðe1 çalışma grubuna belki ABA durumda farelerin hızla azalan sağlık nedeniyle karşılaştırıldığında oldu.

Tekerlek çalışan önemli ölçüde artış BDNF ifade (şekil 5bir) gıda kısıtlama süre VTA içinde VTA (şekil 5b) ifadesinde NCAM1 mRNA arttı ancak BDNF mRNA ifade değişiklik. Hiçbir ana etkileri tekerlek ya da gıda erişim veya etkileşimler BDNF veya NCAM1 vardı mRNA ifade içinde NAc (şekil 6). MPFC, zamanlanmış besleme BDNF mRNA ifade azaldı ama NCAM1 mRNA ifade (Şekil 7) etkilemedi. Tekerlek erişim gen ekspresyonu değiştirmemeyi ve gıda kısıtlama ve tekerlek erişim yok etkileşimler bulundu. Benzer şekilde, HPC, hiçbir etkileşimleri BDNF üzerine gıda kısıtlama ve tekerlek erişim vardı veya NCAM1 mRNA ifade, her ne kadar gıda kısıtlama NCAM1 mRNA ifade (şekil 8) arttı.

Figure 1
Resim 1 : Seks ABA paradigma farklılıkları. (bir) erkek ve dişi arasında toplu hayatta kalma fareler zaman içinde. (b) vücut ağırlığı erkek ve dişi arasında fareler üzerinde kısıtlama gün (c) gıda alımı kısıtlama gün içinde erkek ve dişi fareler arasında. (d) tekerlek çalışan erkek ve dişi fareler üzerinde kısıtlama gün arasında. Bu rakam orijinal yayın6değiştirildi. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Figure 2
Resim 2 : Etkileri kez ABA süresine beslenme. Bu şekilde kaç gün fareler ne kadar gıda kullanılabilir olduğuna bağlı olarak kısıtlama alanında bulunacaktır gösterilmektedir. Bu fareler ile ve tekerlekler çalıştırmadan için gösterilir. Bu rakam orijinal yayın35değiştirildi. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Figure 3
Şekil 3 : ABA paradigma deneysel tasarım. Bu görüntü kümesi ABA deneyler için gösterir. Bu rakam orijinal yayın36değiştirildi. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Figure 4
Şekil 4 : ABA paradigma etkileri. (bir) hayatta kalma, (b) günlük vücut ağırlığı, tüketilen (c) gıda ve gıda kısıtlama sırasında çalışan (d) tekerlek. İtalik numaraları numarası ABA paradigmada kalan farelerin tasvir. Sonuçları ± SEM demek olarak ifade edilir Bu rakam orijinal yayın36değiştirildi. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Figure 5
Şekil 5 : ABA etkilerini VTA gen ekspresyonu. (bir) BDNF, (b) VTA NCAM1 ifadede farelerin ABA koşullara maruz. İnsets kısıtlama olarak adı geçen bağımsız ölçü sırasında ortalama BDNF ve NCAM1 ifade gösterir. Log2(RQ) ± SEM p olarak gösterilen sonuç < 0,05. Bu rakam orijinal yayın36değiştirildi. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Figure 6
Şekil 6 : ABA etkilerini Nucelus Accumbens gen ekspresyonu. (bir) BDNF, (b) Kak NCAM1 ifadede farelerin ABA koşullara maruz. Log2(RQ) ± SEM p olarak gösterilen sonuç < 0,05. Bu rakam orijinal yayın36değiştirildi. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Figure 7
Şekil 7 : ABA etkilerini mPFC gen ekspresyonu. (bir) BDNF, (b) mPFC NCAM1 ifadede farelerin ABA koşullara maruz. İlave olarak adı geçen bağımsız Ölçü kısıtlama sırasında ortalama BDNF ifade gösterir. Gösterilen sonuçlar anlamına log2(RQ) ± SEM p < 0,05. Bu rakam orijinal yayın36değiştirildi. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Figure 8
Şekil 8 : ABA etkilerini HPC gen ekspresyonu. (bir) BDNF, (b) HPC NCAM1 ifadede farelerin ABA koşullara maruz. İnsets kısıtlama olarak adı geçen bağımsız ölçü sırasında ortalama BDNF ve NCAM1 ifade gösterir. Gösterilen sonuçlar anlamına log2(RQ) ± SEM p < 0,05. Bu rakam orijinal yayın36değiştirildi. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

ABA deney farklı suşları, yaş, uyuşturucu ve çeşitli diğer değişkenler AN. taşıyan zihin genetik değişkenliği sınamak için Denemecileri tarafından değiştirilebilir, ayarlamalar çalışan tekerlekli veya gıda erişim dönemin artırmak veya şiddeti azaltmak Belirtiler ve dropout oranı. Bu deneme, bağlı olarak deneysel asıl ilgi uzunluğunu azaltmak veya artırmak için hizmet edebilir.

Gıda alımı doğru ölçüm ABA paradigma, önemli bir parçasıdır, ama genellikle sorunlu yapılabilir. Yataklar, dışkı ve idrar gıda kavanoza kafes uzaya taşınmasını gıda ile birleştiğinde sağlar doğru bir şekilde kalan gıda paketleme-ambalaj zorluk. Fareler de kavanoz ve kafes boyunca küçük bits-in yiyecek ve toz gıda bırakın. Bir süzgeç gıda artıkları için uygun ağırlık kayıtları bulmak için yatak takımları ile eleme sorunu azaltmaya yardımcı olur, ama yöntem yanılmaz değildir. Onların ağırlık elde etmek için fareyi işleme başka bir çok önemli, henüz karıştırıcı ABA paradigma faktördür. Araştırmacı müdahale fareler daha ABA şartları şiddetlendirmek stres için savunmasızdır.

Bu teknik sınırlamalar ile geliyor ancak ABA AN, değerlendirmede yararlı bir yöntemdir. Göz önünde bulundurulacak ilk ABA model anoreksiya tüm yönleriyle taklit değil kısıtlamadır. Örneğin, yüksek yağlı diyet için erişim verilen kemirgenler ABA tipik deneysel koşullar30altında geliştirecek değil. Ancak, hemen hemen hiçbir hayvan modelleri bu bir psikiyatrik bozukluk tüm yönleriyle özetlemek adlı biri yok. Böylece, ABA hala AN ilgili davranışları önemli anlayışlar verim.

İlaç tedavileri de ABA paradigmada uygulanabilir. Enjeksiyon yeri ve kısa süreli sedasyon bazı ilaçlar tarafından indüklenen yerel tahriş dahil olmak üzere istenmeyen etkileri olabilir günlük enjeksiyonları önler gibi ilaç idaresi içme suyu ile idealdir. Ancak, günlük su alımı önemli ölçüde ABA, içme artış ile ilk ve daha sonra sıvı tüketimi indirimleri ile seyri içinde değişir bu yana tutarlı dozaj, korumak için her gün ilaç konsantrasyonu ayarlamak çok önemlidir. Deri altı mini pompalar ilaç sürekli olarak sunmak için Ayrıca ABA paradigma ile mümkündür; Ancak, mini pompalar fareler ve dışarı gıda kavanoz almak ve çalışan tekerlek üzerinde engelsiz çalıştırmak izin vermek için küçük özen göstermelidir. Ayrıca, optogenetic fiber kablolar kullanımını teorik olarak mümkün olduğunu, ancak değiştirilmiş bir kurulum gerektirir. Alternatif olarak, özel devreler tasarımcı reseptörleri sadece tasarımcı ilaçlar (DREADD) tarafından aktive kullanarak faaliyet manipülasyon kordonlar indwelling komplikasyon olmadan ABA paradigma ile kullanılabilir. Böylece, çeşitli modern nörolojik araçlar ABA davranışının sinirsel mekanizmalar çalışmaya dahil.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Yazarlar ifşa gerek yok.

Acknowledgments

Bu eser NARSAD bağımsız Araştırmacı Ödülü ve bir IMHRO yükselen yıldızı depresyon Araştırma Ödülü SCD için George Largay bellek tarafından finanse edildi.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Wireless Low Profile Running Wheels, Hubs, Software Med Associates ENV-047
Standard Teklad Rodent Chow Envigo 8604
8 Week Old Mice Jackson Laboratories Balb/cJ Strain used in our study - Can use other strains to assess ABA
Scout Pro Scale 200 g Ohaus SPE202 Used to weigh mice
Scout Pro Scale 400 g Ohaus SPE402 Used to weight food

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Hall, J. F., Hanford, P. V. Activity as a function of a restricted feeding schedule. J Comp Physiol Psychol. 47 (5), 362-363 (1954).
  2. Hall, J. F., Smith, K., Schnitzer, S. B., Hanford, P. V. Elevation of activity level in the rat following transition from ad libitum to restricted feeding. J Comp Physiol Psychol. 46 (6), 429-433 (1953).
  3. Routtenberg, A., Kuznesof, A. W. Self-starvation of rats living in activity wheels on a restricted feeding schedule. J Comp Physiol Psychol. 64 (3), 414-421 (1967).
  4. Taksande, B. G., Chopde, C. T., Umekar, M. J., Kotagale, N. R. Agmatine attenuates hyperactivity and weight loss associated with activity-based anorexia in female rats. Pharmacol Biochem Behav. 132, 136-141 (2015).
  5. Boulton, A. A., Baker, G. B., Iverson, M. T. -M. Activity anorexia. Neuromethods, 18, Animal Models in Psychiatry. 1, Humana Press. Totowa, NJ. 267-311 (1991).
  6. Klenotich, S. J., Dulawa, S. C. The activity-based anorexia mouse model. Methods Mol Biol. 829, 377-393 (2012).
  7. Kron, L., Katz, J. L., Goryzynski, G., Weiner, H. Hyperactivity in anorexia nervosa: a fundamental clinical feature. Compr Psychiatry. 19 (5), 433-440 (1978).
  8. Hebebrand, J., et al. Hyperactivity in patients with anorexia nervosa and in semistarved rats: evidence for a pivotal role of hypoleptinemia. Physiol Behav. 79 (1), 25-37 (2003).
  9. Birmingham, C. L., Su, J., Hlynsky, J. A., Goldner, E. M., Gao, M. The mortality rate from anorexia nervosa. Int J Eat Disord. 38 (2), 143-146 (2005).
  10. Walsh, B. T., et al. Fluoxetine after weight restoration in anorexia nervosa: a randomized controlled trial. JAMA. 295 (22), 2605-2612 (2006).
  11. Kaye, W. H., et al. Double-blind placebo-controlled administration of fluoxetine in restricting- and restricting-purging-type anorexia nervosa. Biol Psychiatry. 49 (7), 644-652 (2001).
  12. Jagielska, G., Kacperska, I. Outcome, comorbidity and prognosis of anorexia nervosa. Psychiatr Pol. 51 (2), 205-218 (2017).
  13. Murray, S. B., et al. A comparison of eating, exercise, shape, and weight related symptomatology in males with muscle dysmorphia and anorexia nervosa. Body Image. 9 (2), 193-200 (2012).
  14. Nieuwoudt, J. E., Zhou, S., Coutts, R. A., Booker, R. Symptoms of muscle dysmorphia, body dysmorphic disorder, and eating disorders in a nonclinical population of adult male weightlifters in Australia. J Strength Cond Res. 29 (5), 1406-1414 (2015).
  15. Griffiths, S., Mond, J. M., Murray, S. B., Touyz, S. Positive beliefs about anorexia nervosa and muscle dysmorphia are associated with eating disorder symptomatology. Aust N Z J Psychiatry. 49 (9), 812-820 (2015).
  16. Achamrah, N., et al. Sex differences in response to activity-based anorexia model in C57Bl/6 mice. Physiol Behav. 170, 1-5 (2017).
  17. Perez-Leighton, C. E., Grace, M., Billington, C. J., Kotz, C. M. Role of spontaneous physical activity in prediction of susceptibility to activity based anorexia in male and female rats. Physiol Behav. 135, 104-111 (2014).
  18. Pirke, K. M., Broocks, A., Wilckens, T., Schweiger, U. Starvation-induced hyperactivity in the rat: the role of endocrine and neurotransmitter changes. Neurosci Biobehav Rev. 17 (3), 287-294 (1993).
  19. Doerries, L. E. Gender differences in activity anorexia: predictable, paradoxical, or enigmatic. Activity anorexia: Theory, research, and treatment. Epling, W. F., Pierce, W. D. , Erlbaum. Mahwah, NJ. 69-77 (1996).
  20. Woods, D. J., Routtenberg, A. "Self-starvation" in activity wheels: developmental and chlorpromazine interactions. J Comp Physiol Psychol. 76 (1), 84-93 (1971).
  21. Pare, W. P. The influence of food consumption and running activity on the activity-stress ulcer in the rat. Am J Dig Dis. 20 (3), 262-273 (1975).
  22. Boakes, R. A., Mills, K. J., Single, J. P. Sex differences in the relationship between activity and weight loss in the rat. Behav Neurosci. 113 (5), 1080-1089 (1999).
  23. Pjetri, E., et al. Identifying predictors of activity based anorexia susceptibility in diverse genetic rodent populations. PLoS One. 7 (11), (2012).
  24. Gelegen, C., et al. Difference in susceptibility to activity-based anorexia in two inbred strains of mice. Eur Neuropsychopharmacol. 17 (3), 199-205 (2007).
  25. Shimizu, N., Oomura, Y., Kai, Y. Stress-induced anorexia in rats mediated by serotonergic mechanisms in the hypothalamus. Physiol Behav. 46 (5), 835-841 (1989).
  26. Siegfried, Z., Berry, E. M., Hao, S., Avraham, Y. Animal models in the investigation of anorexia nervosa. Physiol Behav. 79 (1), 39-45 (2003).
  27. Kim, S. F. Animal models of eating disorders. Neuroscience. 211, 2-12 (2012).
  28. Gutierrez, E., Cerrato, M., Carrera, O., Vazquez, R. Heat reversal of activity-based anorexia: implications for the treatment of anorexia nervosa. Int J Eat Disord. 41 (7), 594-601 (2008).
  29. Brown, A. J., Avena, N. M., Hoebel, B. G. A high-fat diet prevents and reverses the development of activity-based anorexia in rats. Int J Eat Disord. 41 (5), 383-389 (2008).
  30. Boakes, R. A., Juraskova, I. The role of drinking in the suppression of food intake by rodent activity. Behav Neurosci. 115 (3), 718-730 (2001).
  31. Boakes, R. A., Dwyer, D. M. Weight loss in rats produced by running: effects of prior experience and individual housing. Q J Exp Psychol. 50 (2), 129-148 (1997).
  32. Dwyer, D. M., Boakes, R. R. Activity-based anorexia in rats as failure to adapt to a feeding schedule. Behav Neurosci. 111 (1), 195-205 (1997).
  33. Beneke, W. M., Schulte, S. E., Vander Tuig, J. G. An analysis of excessive running in the development of activity anorexia. Physiol Behav. 58 (3), 451-457 (1995).
  34. Dixon, D. P., Ackert, A. M., Eckel, L. A. Development of, and recovery from, activity-based anorexia in female rats. Physiol Behav. 80 (2-3), 273-279 (2003).
  35. Klenotich, S. J., et al. Olanzapine, but not fluoxetine, treatment increases survival in activity-based anorexia in mice. Neuropsychopharmacology. 37 (7), 1620-1631 (2012).
  36. Ho, E. V., Klenotich, S. J., McMurray, M. S., Dulawa, S. C. Activity-Based Anorexia Alters the Expression of BDNF Transcripts in the Mesocorticolimbic Reward Circuit. PLoS ONE. 11 (11), 0166756 (2016).

Tags

Davranış sorunu 135 etkinlik tabanlı anoreksiya anoreksiya nervoza hiperaktivite Food Restriction-Induced hiperaktivite fareler gıda kısıtlama Hypophagia yeme bozukluğu
Etkinlik tabanlı anoreksiya farelerde değerlendirilmesi
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Welch, A. C., Katzka, W. R., Dulawa, … More

Welch, A. C., Katzka, W. R., Dulawa, S. C. Assessing Activity-based Anorexia in Mice. J. Vis. Exp. (135), e57395, doi:10.3791/57395 (2018).

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