Her presenterer vi en protokoll for å undersøke endringer i angst nivået av gnager dyremodeller. Den forhøyede pluss labyrinten (EPM) test, sammen med en video sporing, gir en pålitelig metode for å dokumentere effekten av ulike potensielle angstdempende behandlinger i preklinisk laboratorium scenarier.
Det overordnede målet med denne studien er å beskrive metodikk forhøyet pluss labyrinten (EPM) test i kombinasjon med en video sporingsprogrammer. Formålet med metoden er å dokumentere effekten av ulike potensielle angstdempende behandlinger på laboratoriet gnagere modeller. EPM testen er basert på gnagere proclivity mot beskyttet, lukkede mørke rom og unconditioned frykt for åpne plasser og høyder, og medfødte intens motivasjon å utforske romanen miljøer. EPM testen er en mye brukt atferdsmessige test for å undersøke angstdempende eller anxiogenic svarene på gnagere gitt legemidler som er kjent for å påvirke atferden. Observasjon demonstrere en redusert andelen av tidsbruk på lukket armer, en økt andelen av tidsbruk på åpne armer, et redusert antall oppføringer lukket armer og en forhøyet antall oppføringer å åpne armer målt ved EPM testen kan gjenspeile redusert angst nivåer. Bruker denne metoden, er effekten av eksogene keton kosttilskudd på angst-relaterte atferd testet i Sprague Dawley (SPD) rotter. Eksogene keton kosttilskudd er kronisk lei for rottene 83 dager eller subchronically og akutt muntlig gavaged, daglig for 7 dager, før gjennomfører EPM test. Atferdsdata samling utføres med SMART video system for sporing av en blendet observatør på slutten av behandlingene. De viktigste funnene viser at EPM testen er en effektiv metode for å oppdage keton supplement-indusert angstdempende effekten og kan anses som sensitive mål å vurdere endringer i angst oppførsel som er assosiert med narkotika – eller metabolske-baserte terapier.
Målet med denne artikkelen er å beskrive metodikk EPM testen i kombinasjon med en video sporing for å overvåke endringer i angst-relaterte atferd og romanen behandlinger i laboratoriet gnager modeller. EPM testen er en relativt enkel behavioral assessment, som ble utviklet for undersøkelse av kvantifisere angst atferd nivåer og angst svar av rotter etter narkotika behandlinger1. Faktisk har det vært vist at EPM testen er en mye brukt og effektiv opptreden analysen for etterforskningen av endringer i angst nivåer av gnagere1,2. Anvendelse av EPM testen i Red (hovedsakelig rotter og mus) er basert på deres proclivity mot innesluttet, mørke områder (tilnærming), en unconditioned frykt for åpne plasser/høyder (unngå) og sin høye nivå av medfødte motivasjon til å utforske roman miljøer. Derfor er EPM testen en etablert metode basert på en tilnærming-unngå konflikt2,3.
EPM er en pluss-formet apparater som består av fire hevede armer, som har blitt beskrevet av Handley og Mithani4 (figur 1), og består av to motsatte armer som er åpne til omgivelsene (åpne armer), mens de to lukket motsatt armer (lukket armer) er utstyrt med vegger. Etter behandling, hvis økt tid på de åpne armene og/eller et økt antall åpne arm poster sammenlignet med kontrollsigaretter (ubehandlet) dyr oppdages på EPM, angir en angstdempende effekt2,3. Mest robuste unngåelse svaret har vist i den første 5 min etter starten (plassering av rottene i skjæringspunktet mellom fire armer EPM) av EPM analysen5; Derfor er alle opptreden etter en behandling vanligvis registrert for 5 min til EPM. Som ytterligere tiltak for en angst nivået, antall hodet dips, steiler (loddrett stående av gnager på to bakben ben), fecal boli, samt totale arm kan oppføringer (spontan motor aktivitet) og ulike stillinger (strekker eller frysing), også registreres på EPM2. Dermed kan flere atferdsmessige parametere kompileres for å gi en omfattende vurdering av angst-relaterte atferd.
For å øke gyldigheten av resultatene, to til tre atferdsmessige analyser brukes ofte sammen, for eksempel lys og mørke valg testen, sosial interaksjon testen, og EPM testen, for å måle angst nivåene av forskjellige dyr modeller6. EPM analysen utføres alene på gnagere er også en egnet metode for å undersøke angstdempende eller anxiogenic effekten av ulike medikamenter7. EPM testen er følsom ikke bare for benzodiazepin-type anxiolytics (f.eks, diazepam)8, men også blant annet til amino acid, monoamin, peptidergic og nucleosidergic forbindelser (f.eks, N-methyl-D-aspartate (NMDA) antagonist AP7, α-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazolepropionic syre (AMPA) antagonist CNQX, μ-opioid reseptor Agonistiske morfin, NPY1 antagonist BIBP3226, substans P, ghrelin, oxytocin, serotonin reseptor agonister og antagonister som 8-OH-DPAT og Way-100635 og β1-adrenerge antagonist betaxolol)9,10,11,12. Derfor EPM analysen på gnagere er egnet og følsom metode å undersøke påvirkning av ulike behandlinger som påvirker hjernen områder i angstdempende effekten (f.eks, amygdala, hippocampus og limbiske områder) og virkningsmekanismer (f.eks, serotonergic, GABAergic og adenosinergic systemet) innblandet i angst2. Agentene testet i disse EPM-studier omfatter eksogene keton kosttilskudd som endrer hjernen signalering i subtile måter som krever en følsom metode å oppdage atferdsendringer.
I denne artikkelen beskrive vi EPM testen brukes i kombinasjon med en video sporing, som bidrar til å eliminere eksperimentelle bias og forenkler innsamling og analyse av atferdsmessige endringer svar på romanen angstdempende behandlinger.
Generelt, vanlig flere tester, som lys og mørke svaralternativer og sosial interaksjon testen EPM testen, brukes til å måle angst nivået i forskjellige dyr modeller. Men EPM analysen alene er en egnet metode for å undersøke, for eksempel effekten av eksogene keton kosttilskudd på Red angst nivåer18,20.
Den største fordelen med EPM metoden er at den er avhengig av gnagere instinktivt proclivity mot mørke, lukkede rom, i tillegg til unconditioned frykt for høyder og unngå vidder. På den annen side, er andre metoder for å studere angst-lignende oppførsel basert på visse skadelige stimuli, som elektrisk støt, mat/vann savn, høye lyder og eksponering for predator lukt3atferdsdata svar. Disse testene resultere vanligvis i en betinget respons, mens EPM representerer også en mer human alternativ. Videre EPM kan være et nyttig verktøy å studere involvering av ulike hjernen regioner (f.eks, limbiske regioner, hippocampus) og de underliggende mekanismene (f.eksGABA, glutamat, serotonin, adenosin) av angst oppførsel2.
Når du bruker behandlinger som er veldig stressende for dyr (f.eksden muntlige gavage), er det viktig at alle dyrene behandles på samme måte og av samme person, spesielt når du vurdere potensielle, subtile angstdempende effekter. Hvis mulig, kan innføring av stoffet/sammensatte i drikkevann eller via en akseptabel “behandle” være en foretrukket metode. For å sikre at samme administreres til hvert dyr, kan en muntlig gavage brukes. Basert på farmakokinetiske egenskapene til sammensatt, er det vanligvis lurt å teste dyrene på EPM innen 1 time etter gavaging. Når du velger eksperimentelle fag, er det viktig å vurdere deres belastning, sex, estrus syklus, og alder, samt kroppsvekt, ifølge målene og teste stoffer2. I forhold til alder, når utforme EPM studier og tolke data, er det viktig å vurdere at prosentandelen av åpne arm oppføringer øker lineært med alderen21 og aldring-relaterte endringene i EPM atferd er stammen spesifikke22.
Når du utfører en EPM-test, er det potensielle problemer som må håndteres. Noen ganger dyr trenger å bli ekskludert fra analysen på grunn av avvikende tendenser (f.eksdyret aldri forlater området der den ble plassert, nesten faller av apparatet, er distrahert av en støy eller hendelse utenfor apparatet). Ytterligere komplikasjoner med EPM testing kan inkludere behandlinger som forårsaker sedasjon eller hyperaktivitet fordi disse typer effekter må være vurdert via EPM parametere.
Det er viktig å utsette dyr EPM test bare en gang fordi redusert aktivitet på de åpne armene og en redusert totale tid brukt på sentrale plattformen ble vist på andre (gjentatt) eksponering av gnagere sammenlignet med første eksponering på EPM 14,15. Derfor anbefales en enkelt eksponering av gnagere EPM test sterkt. Men hvis det er minst tre uker mellom første og andre eksponering for EPM og EPM-oppsett flyttes til et annet rom (ulike miljø), dyrene kan undersøkes av EPM test flere ganger2.
EPM er tilgjengelig i forskjellige materialer, størrelser (f.eksfor mus eller rotten) farger, som må vurderes når du velger studere fag. Det er viktig å huske på at lukt igjen av tidligere dyret på apparatet kan endre virkemåten til etterfølgende dyret. Derfor anbefaler vi bruker en EPM laget av et materiale som er lett å feilfri, som akryl glass (ikke gjennomsiktig), som ikke beholder lukt etter vask. Unngå EPM apparater laget av tre. Bruk gjerne en maskefarge som er forskjellig fra fargen på dyrene testet på EPM (f.ekssvart hvis hvit dyrene er testet). Jo bedre kontrasten mellom dyr og kabinettet, jo bedre gjenkjenning av dyret og jo høyere pålitelighet og nøyaktighet av resultatene oppnådd (distanse, hastighet, sporing). EPM apparater laget av Matt grå materiale er nyttig med hvit, svart, og hvit og svart dyr.
Enda en fordel av video sporingssystemet er at i tillegg til EPM, den tilbyr en fleksibel og enkel måte å sette den opp med en rekke atferdsmessige tester, som vann labyrinten, åpne-feltet, pluss/radial arm/T-Y labyrinter, sted preferanse, tvunget svømme , og hale suspensjon tester.
I sammendraget er målet med denne artikkelen å beskrive EPM testen brukes i kombinasjon med en video sporingsprogrammer å samle og analysere atferdsmessige endringer svar på romanen angstdempende behandlinger. De mulige anvendelser av EPM inkluderer prescreening av nyutviklet farmakologiske agenter for behandling av angst-relaterte lidelser. I tillegg til angstdempende og anxiogenic agenter, kan atferdsmessige effekten av ulike hormoner og narkotika misbruk også bli undersøkt. Påvirkning av aldring og eksponering for ulike stressfaktorer kan også vurderes. Denne studien konkluderte med at når riktig skritt er tatt, bruk av EPM har vist seg for å være en følsom å vurdere opptreden endre forbundet med keton kosttilskudd18,20.
The authors have nothing to disclose.
Dette arbeidet ble støttet av en ONR Grant N000141310062 og en GLUT1D Foundation Grant #6143113500 (til Dominic P. D’Agostino), ved National Development Agency i Ungarn (under Grant nr. TIOP-1.3.1.-07/2-2F-2009-2008; til Zsolt Kovács) og ved Institutt for Veteraner saker (for å markere Kindy). Forfatterne ønsker å takke Quest ernæring LLC for å støtte pågående forskning på dette emnet (til Csilla Ari).
Elevated Plus Maze for mice and rats | Coulbourn Instruments | H10-35-EPM | |
SMART Video Tracking Software | Harvard Apparatus | SMART 3.0 |