在这里, 我们提出了一个协议, 以调查啮齿类动物模型的焦虑水平的变化。与视频跟踪软件一起使用的高架加迷宫 (epm) 测试提供了一种可靠的方法来记录临床前实验室情景中各种潜在的抗焦虑治疗的效果。
本研究的总体目标是结合视频跟踪软件描述提升加迷宫 (epm) 测试的方法。该方法的目的是记录各种潜在的抗焦虑处理对实验室啮齿类动物模型的影响。epm 测试的基础是啮齿类动物倾向于受保护的、封闭的黑暗空间, 对开放空间和高度的无条件恐惧, 以及它们探索新环境的内在强烈动力。epm 试验是一种广泛使用的行为测试, 用于调查被发现会影响行为的药物的啮齿类动物的抗焦虑或焦虑反应。观察表明, 用于封闭武器的时间比例减少, 用于张开武器的时间比例增加, 进入封闭武器的次数减少, 以及通过欧洲解放联盟试验测量的张开武器入境次数增加, 可能反映出开放武器的进入次数减少焦虑程度。利用该方法, 在 spraague dawley (spd) 大鼠体内测试了外源酮补充剂对焦虑相关行为的影响。外源酮补充剂长期喂养给大鼠83天或亚慢性和急性口腔灌胃, 每天 7天, 然后进行 epm 测试。行为数据收集是使用 smart 视频跟踪系统进行的, 由一个盲目的观察者在治疗结束时进行。主要研究结果表明, epm 试验是检测酮补充引起的抗焦虑作用的有效方法, 可被视为评估与药物或代谢治疗相关的焦虑行为变化的敏感措施。
本文的目的是描述 epm 测试与视频跟踪软件相结合的方法, 以监测实验室啮齿类动物模型中与焦虑有关的行为和新处理方法的变化。epm 试验是一种相对简单的行为评价方法, 是为研究应用药物治疗1后大鼠焦虑行为水平和焦虑反应的方法而开发的.事实上, 已经证明 epm 试验是一种广泛使用和有效的行为检测, 用于调查啮齿类动物焦虑水平的变化 1,2。epm 测试在啮齿类动物 (主要是老鼠和老鼠) 中的适用性是基于它们对封闭的黑暗空间的倾向 (接近)、对开放空间高度的无条件恐惧 (回避) 以及它们探索新奇的高度与生俱来的动力环境。因此, epm 测试是一种基于避免方法冲突 2、3 的既定方法。
epm 是一种由四个高臂组成的高形体型装置, handley 和 mithani4 (图 1) 已经描述过, 它由两条对周围开放的对立面 (张开的手臂) 组成, 而两个封闭的对立面的手臂(封闭的武器) 都配有墙壁。治疗后, 如果在张开臂上花费更多的时间, 或者在 epm 上检测到与对照 (未经处理) 动物相比, 张开臂进入的数量增加, 这表明具有焦虑作用2,3。epm 检测5的启动后的前 5分钟 (将大鼠放置在 epm 的四个臂的交叉口) 中, 就证明了最有力的回避反应;因此, 治疗后的任何行为通常记录在 epm 5分钟。作为焦虑程度的额外措施, 还可以记录头部下降、头部 (两条后腿上的老鼠垂直站立)、粪便博里的数量, 以及手臂总进入 (自发运动活动) 和不同的姿势 (伸展或冻结)在 epm2。因此, 可以编译多个行为参数, 以提供与焦虑相关的行为的综合评估。
为了提高结果的有效性, 常用的是两到三种行为检测, 如光暗选择测试、社会交往测试和 epm 测试, 以测量不同动物模型的焦虑程度6。单独对啮齿类动物进行 epm 试验也是研究不同药物的抗焦虑或抗焦虑作用的合适方法7。epm 试验不仅对苯二氮卓类抗焦虑药 (如地西平)8敏感, 而且对氨基酸、单胺、肽和核苷酸化合物 (如n-甲基-阿斯塔酸 (nmda) 拮抗剂等敏感ap7, α-氨基-3-羟基-5-甲基-4-异氧唑类丙酸 (ampa) 拮抗剂 cnqx, μ-soin 受体激动剂吗啡、npy1 拮抗剂 BIBP3226、p 物质、生长素、氧合蛋白、血清素受体激动剂和拮抗剂, 如8-OH-DPAT 和way-100635 和β1-adr降活力拮抗剂 betaxolol)9,10,11, 12.因此, 对啮齿类动物进行 epm 试验是一种合适的、敏感的方法, 可以研究影响大脑中涉及抗焦虑作用的大脑区域的影响 (例如杏仁核、海马和边缘区域) 和与焦虑有关的作用机制 (例如血清素能、gabaeg能和腺苷酸能系统).在这些 epm 研究中测试的药物包括外源性酮补充剂, 这些补充剂以微妙的方式改变大脑信号, 可能需要一种敏感的方法来检测行为变化。
在本文中, 我们描述了与视频跟踪软件结合使用的 epm 测试, 这有助于消除实验偏差, 并促进收集和分析行为改变, 以响应新的抗焦虑治疗。
一般情况下, 几个常用的测试, 如光暗选择测试, 社会互动测试, epm 测试, 被用来测量不同动物模型中的焦虑程度。然而, 仅 epm 检测是一个合适的方法来研究, 例如, 外源酮补充剂对啮齿类动物的焦虑水平18,20的影响。
epm 方法的主要优点是, 它依赖于啮齿类动物对黑暗的封闭空间的本能倾向, 以及对高度的无条件恐惧和对开放空间的回避。另一方面, 用于研究类似焦虑的行为的其他方法是基于对某些有害刺激的行为反应, 如电击、食物/水的剥夺、巨大的噪音和接触捕食者的气味.这些测试通常会产生有条件的反应, 而 epm 也代表了一种更人性化的替代方案。此外, epm 可以是一个有用的工具, 研究参与不同的大脑区域 (如, 边缘区域, 海马) 和潜在的机制 (如gaba, 谷氨酸, 血清素, 腺苷) 的焦虑行为2。
当应用对动物有相当压力的治疗 (例如, 口腔灌胃) 时, 重要的是所有动物都要以同样的方式和同一个人处理, 特别是在评估潜在的、微妙的抗焦虑作用时。如有可能, 在饮用水中或通过美味的 “治疗” 引入该药物化合物可能是首选方法。为确保对每只动物的服用量相同, 可以使用口服灌胃。根据该化合物的药代动力学特性, 通常建议在灌胃后1小时内在 epm 上对动物进行测试。在选择实验对象时, 重要的是要根据目标和测试物质考虑他们的应变、性别、雌激素周期、年龄以及体重2。关于年龄, 在设计 epm 研究和解释数据时, 重要的是要考虑到, 开放手臂进入的百分比随着21岁的年龄而线性增加, epm 行为的老化变化是特定于应变的 22。
在进行 epm 测试时, 存在需要解决的潜在问题。有时, 由于异常倾向, 动物需要被排除在分析之外 (例如, 动物永远不会离开放置的区域, 几乎从仪器上掉落, 被设备外的噪音或事件分散了注意力)。epm 测试的其他并发症可能包括导致镇静或多动症的治疗, 因为这些类型的影响需要通过epm 参数进行评估。
与 epm 上的第一次接触相比, 在第二次 (重复) 接触啮齿类动物时, 显示了在中央平台上的活动减少和中央平台上花费的总时间减少, 因此只让动物接受一次 epm测试是很重要的14,15。因此, 强烈建议啮齿类动物一次暴露在 epm 测试中。但是, 如果第一次和第二次暴露在 epm 和 epm 设置之间至少有三周的时间, 并且 epm 设置被移动到另一个房间 (不同的环境), 则 epm 测试可能会对这些动物进行多次调查2。
epm 有不同的材料、尺寸 (例如, 老鼠或老鼠) 和颜色, 在选择学习科目时需要考虑。重要的是要记住, 以前的动物在仪器上留下的气味可能会改变随后动物的行为。因此, 我们建议使用由易于清洁的材料制成的 epm, 如丙烯酸玻璃 (不透明), 它在洗涤后不会保留异味。避免使用由木材制成的 epm 设备。优选地使用与 epm 上测试的动物颜色不同的哑光颜色 (例如, 如果测试白色动物, 则为黑色)。动物与圈地的对比度越好, 对动物的检测就越好, 获得的结果 (距离覆盖、速度、跟踪) 的可靠性和精度就越高。epm 仪器由哑光灰色材料制成, 适用于白色、黑色、白色和黑色动物。
视频跟踪系统的另一个优点是, 除了 epm 之外, 它还提供了一种灵活而简单的方法来设置它与各种各样的行为测试, 如水迷宫, 开田, 普鲁斯马克阿玛, 地方偏好, 强制游泳和尾部悬浮试验。
总之, 本文的目的是描述 epm 测试与视频跟踪软件相结合, 收集和分析行为改变, 以响应新的抗焦虑治疗。epm 的可能应用包括预先创造新开发的用于治疗与焦虑有关的疾病的药理剂。除了抗焦虑和抗焦虑剂外, 还可以研究不同激素和药物滥用的行为效果。还可以评估老化和暴露于各种压力源的影响。这项研究得出的结论是, 当采取适当的步骤, 使用 epm 已被证明是一个敏感的方法, 以评估与酮补充 18,20相关的行为变化。
The authors have nothing to disclose.
这项工作得到了匈牙利国家发展局 (根据赠款编号) #6143113500 的 onr grant n000141310062 和的 glut1d 基金会赠款 (致多米尼克 p. d ‘ agostino) 的支持。TIOP-1.3.1.-07/2-2F-2009-2008;和退伍军人事务部 (致马克·金迪)。作者希望感谢 quest 营养有限责任公司支持正在进行的关于这一主题的研究 (对 csilla ari)。
Elevated Plus Maze for mice and rats | Coulbourn Instruments | H10-35-EPM | |
SMART Video Tracking Software | Harvard Apparatus | SMART 3.0 |