Hastalık, kafa travması, genetik modifikasyonlar ve farelerin ilaçlarla tedavisi davranış üzerinde derin etkilere sahip olabilir. Mermer gömme ve yuva parçalama gibi iyi karakterize edilmiş ve doğrulanmış yaklaşımlar kullanılarak, kompulsif benzeri davranışlar, insan obsesif-kompulsif bozukluğu ve otizm spektrum bozukluğu modelleri olarak farelerde doğru bir şekilde belgelenebilir.
Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.
Yöntem makalesi
Farelerde Tekrarlanan, Kompulsif gibi Davranışlarının Testler gibi mermer Burying ve Nestlet Parçalama
Bu makalede
Özet
Özet
Obsesif kompulsif bozukluk (OKB) ve otizm spektrum bozuklukları (OSB) ciddi ve zayıflatıcı psikiyatrik durumlardır ve her biri özellikle çocuklarda önemli bir halk sağlığı sorunu oluşturur. Bu koşulların her ikisi de anlamsız davranışların tekrar tekrar ifade edilmesiyle vurgulanır. OKB'si olan bireyler sıklıkla kontrol etme, sık el yıkama ve sayma gösterirler. Otizmli çocuklar ayrıca tekrarlayan dokunma, kol veya el çırpma ve sallanma ile uğraşırlar. Bu davranışlar, ifade yoğunluğu ve sıklığı açısından büyük farklılıklar gösterebilir. Tekrarlayan davranışların daha yoğun biçimleri yaralanmaya bile neden olabilir (ör. aşırı tımar, el yıkama ve kendi kendini uyarma). Bu nedenle bu davranışlar çok yıkıcıdır ve normal sosyal söylemi zorlaştırır. OKB ve OSB'lerde tekrarlayan davranışlar için tedavi seçenekleri biraz sınırlıdır ve her durum için daha etkili tedaviler geliştirmeye büyük ilgi vardır. Son otuz yılda kompulsif benzeri davranışları değerlendirmek için çok sayıda hayvan modeli geliştirilmiştir. Belki de en büyük geçerliliğe ve kullanım kolaylığına sahip hayvan modelleri, mermer gömme testi ve yuva parçalama testidir. Her iki test de hedef davranışların farelerde kendiliğinden ortaya çıkması gerçeğinden yararlanır. Mermer gömme testinde, temiz yataklama yüzeyine 20 mermer dizilir. 30 dakikalık bir seansta gömülen mermerlerin sayısı, deneklerin tedavisine veya durumuna kör olan araştırmacılar tarafından puanlanır. Yuva parçalama testinde, hamur haline getirilmiş pamuk lifinden oluşan bir yuvacık önceden tartılır ve kafes yatağının üzerine yerleştirilir ve 30 dakikalık bir test seansından sonra bozulmadan kalan yuva miktarı belirlenir. Şu anda, mermer gömme ve yuva parçalama için protokolleri açıklıyor ve film belgelerini gösteriyoruz. Her iki test de kolay ve doğru bir şekilde puanlanır ve her biri genetik manipülasyonlar, hastalık veya kafa travmasından kaynaklanan kompulsif benzeri davranışların ifadesindeki küçük değişikliklere karşı hassastır.
Giriş
İnsan davranışlarının ve özellikle psikiyatrik bozuklukların fare modelleri, hastalık mekanizmalarının incelenmesi ve yeni tedavilerin geliştirilmesi için önemli ve gerekli deneysel yaklaşımları oluşturur. Birçok psikiyatrik hastalığın hayvanlarda modellenmesi son derece zordur (örneğin şizofreni). Bununla birlikte, hayvanlar, insanlardaki benzer davranışlarla kolayca ilişkilendirilebilecek çok sayıda doğal ve ayırt edici davranış sergiler. Hareket veya lokomotor aktivite, insanlarda karşılığı olan hayvanlardaki bir davranış örneğidir. Kemirgenler genellikle çeşitli tekrarlayan davranışlarda bulunurlar ve örnekler arasında tımar etme veya kazma yer alır. İnsanlarda tekrarlayan ve istenmeyen davranışların sergilenmesini içeren bir psikiyatrik durum obsesif kompulsif bozukluktur (OKB). OKB'nin son derece karakteristik davranışları arasında kontrol etme, sayma ve aşırı yıkama veya tımar etme yer alır. OKB oldukça yaygın (nüfusun %1-3'ünü etkiler) ve zayıflatıcı bir psikiyatrik bozukluktur1. OKB'yi tedavi etmek için çok sayıda farmakolojik ve davranışsal yaklaşım kullanılmıştır. Bunların birçoğu uzun süreli rahatlama sağlamakta yetersiz kalır ve bir tedavi rejiminin sonunda nüks yaygındır2,3. Yineleyici davranışların ifadesini içeren bir diğer psikiyatrik durum ise otizm spektrum bozukluğudur (OSB). ASD'ler, iletişim ve sosyal etkileşimdeki eksiklikler ve eğirme, sallanma, parmak sallama veya çırpma ve karmaşık vücut hareketlerini içeren tekrarlayan, basmakalıp davranışlarla karakterizedir. Hastalık Kontrol ve Önleme Merkezleri, 88 çocuktan yaklaşık 1'ine ASD teşhisi konduğunu tahmin etmektedir. Bu bozukluk için tedavi seçenekleri sayı ve etkinlik açısından son derece sınırlıdır4,5. OKB ve ASB'de tekrarlayan davranışların ortaya çıkma yoğunluğu ve sıklığı, bu koşullara sahip hastalarda diğer normal davranışların ve sosyal etkileşimlerin çoğunun yerini alacak kadar büyük olabilir. Tekrarlayan davranışlarla karakterize edilen psikiyatrik durumların yaygınlığı ve zayıflatıcı doğası ışığında ve nedenlerinin ve sınırlı tedavi seçeneklerinin yetersiz anlaşılması göz önüne alındığında, bu davranışları incelemek için hayvan modellerinin kullanılması daha fazla aciliyet kazanmaktadır.
Son 30 yılda OKB ve ASD'lerde görüldüğü gibi tekrarlayan davranışlara ilişkin çok sayıda hayvan modeli geliştirilmiş ve bu modelleri tanımlayan çok sayıda mükemmel inceleme yayınlanmıştır6-14. Genel olarak, kurulan bu modeller genetik, farmakolojik, nörogelişimsel ve davranışsal olarak sınıflandırılabilir ve çoğu iyi yüz, yapı ve öngörücü geçerlilik gösterir6,7. Genetik olarak serotoninin tükenmiş farelerde tekrarlayan davranışları değerlendirmek için mermer gömme ve yuva parçalama olmak üzere iki davranış modeli kullandık15,16. Bu yöntemlerin sayısız avantajı vardır, bunlardan en önemlisi kullanım kolaylığı, davranışların puanlanabilme doğruluğu, bu davranışların kemirgenlerde kendiliğinden sergilenmesi ve anormal davranışsal fenotipler için genetik olarak değiştirilmiş farelerin yüksek verimli taramasında kullanılmasıdır. Ayrıca, her test, deneklerin ev kafeslerinde kullanılan aynı yatak takımlarını içeren standart ve tanıdık kemirgen barınak kafeslerinde gerçekleştirilir ve farelerin yeni test odalarına alışma ihtiyacını en aza indirir. Fareleri performans göstermeleri için "motive etmek" için yiyecek ve / veya su kısıtlaması gerekli değildir. Mermer gömme testi, farelerin doğal ortamlarda (örneğin yuvalar, kaçış tünelleri) ve standart kafes yataklarında kazma eğiliminden yararlanır ve yuva parçalama testi, farelerin doğası gereği kendilerini ve yavrularını çevresel koşullara karşı korumak için yuva yapan yuva yapan hayvanlar olduğu gerçeğinden yararlanır (örn.ses, ışık, sıcaklık). Uzmanlaşmamış ve yaygın olarak bulunan kemirgen barınak malzemeleri kullanılarak, mermer gömme ve yuva parçalama görevleri, farelerde tekrarlayan, zorlayıcı benzeri davranışların basit ve güçlü davranışsal tahlilleridir.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Protokol
Hayvanları kullanan tüm protokoller, Ulusal Sağlık Enstitüleri'nin Laboratuvar Hayvanlarının Bakımı ve Kullanımı Kılavuzu'ndaki tavsiyelere sıkı sıkıya bağlı kalınarak gerçekleştirilmiştir. Protokoller, Wayne State Üniversitesi Kurumsal Bakım ve Kullanım Komitesi tarafından onaylandı (İzin Numarası A3310-01).
1. Mermer Gömme ve Yuvacık Parçalama için Kafeslerin Hazırlanması
- Mermer gömme testi için filtre üstü kapaklı standart polikarbonat fare kafesleri (26 cm x 48 cm x 20 cm) kullanın. Her kafese 5 cm derinliğe kadar taze, kokusuz fare yatağı malzemesi ekleyin ve yatak yüzeyine aynı boyutta başka bir kafes yerleştirerek yatak yüzeyini düzleştirin. Bu, mermer yerleştirme için kullanılabilecek yatak yüzeyine paralel çizgilerden oluşan bir şablon basma avantajına sahiptir.
- Standart cam oyuncak bilyeleri (çeşitli stiller ve renkler, 15 mm çapında, 5,2 g ağırlığında) 5 sıra 4 bilyeyle yatak yüzeyine nazikçe yerleştirin (bkz. Şekil 1A). Mermerleri hafif laboratuvar deterjanında yıkayın, damıtılmış-deiyonize suda iyice durulayın ve her kullanımdan önce kurulayın.
- Yuva parçalama testi için filtre üstü kapakları takılı standart polikarbonat fare kafesleri (19 cm x 29 cm x 13 cm) kullanın. Her kafese 0,5 cm derinliğe kadar taze, kokusuz fare yatağı malzemesi ekleyin ve yatak takımının yüzeyine aynı boyutta başka bir kafes yerleştirerek yatak takımını paketleyin.
- Piyasada bulunan pamuk lifi yuvacıklarını (5 cm x 5 cm, 5 mm kalınlığında, her biri ~2,5 g) analitik bir terazide tartın ve her test kafesindeki yatağın üzerine bir yuva yerleştirin (bkz. Şekil 3A).
- Oturum uzunluklarını zamanlamak için durdurma saatlerini veya zamanlayıcıları ayarlayın (her test için 30 dakika).
2. Testten Önce Hayvanların Taşınması
- Fareleri tek tek veya gruplar halinde 12 saatlik aydınlık / karanlık döngüsüne sahip bir odada barındırın. Tüm farelere yiyecek ve su ad libitum sağlayın. Testten önce fareleri üç ila beş gün boyunca nazikçe tutun. Her iki test için de her iki cinsiyetten fareler kullanın.
- 09:00 ile 16:00 saatleri arasında davranış testi yapın ve testin başlamasından 60 dakika önce fare içeren tüm ev kafeslerini test odasına taşıyın.
3. Mermer Gömme Testi
- Bir fareyi mermer içeren kafesin bir köşesine yerleştirin, fareyi mermerlerden mümkün olduğunca uzakta yatak takımına yerleştirmeye dikkat edin ve filtre üst kapağını kafesin üzerine yerleştirin. Test sırasında yiyecek ve suyu alıkoyun. Farenin 30 dakika boyunca rahatsız edilmeden kafeste kalmasına izin verin.
- Testin tamamlanmasından sonra fareyi çıkarın ve ana kafesine geri koyun, nesneyi kafesten çıkarma işlemi sırasında bilyeleri hareket ettirmemeye veya yerinden çıkarmamaya son derece dikkat edin.
- Görev puanlayıcılar (2-3), gömülü mermer sayısını saymak için test edilen farenin tedavi koşullarına veya genotipine kördür. Yüzey alanının üçte ikisi yatakla kaplıysa, bir mermeri gömülü olarak puanlayın. Her fare için gömülen bilye sayısı için ortalama puanlar.
- Yatak takımından 20 bilyenin hepsini alın. Yatak takımlarını atın.
4. Nestlet Parçalama Testi
- Bir fareyi, önceden tartılmış tek bir yuva içeren bir kafese yerleştirin ve filtre üst kapağını kafesin üzerine yerleştirin. Test sırasında yiyecek ve suyu alıkoyun. Fareyi 30 dakika boyunca yuva ile birlikte kafeste rahatsız edilmeden bırakın.
- Fareyi çıkarın ve test tamamlandıktan sonra ana kafesine geri dönün. Kalan sağlam yuvacık malzemesini forseps ile kafesten çıkarın ve kurumasını bekleyin.
- Kalan parçalanmamış yuvayı tartın ve parçalanan yuva yüzdesini hesaplamak için bu ağırlığı başlangıç ağırlığına bölün. İstenirse, kesin bir 5 puanlık yuva derecelendirme ölçeği17 kullanarak denek fare tarafından üretilen yuva biçimini puanlayın, ancak bu ölçeğin genellikle takıntılı benzeri parçalama değil, yuva inşasını puanlamak için tasarlandığını fark edin.
- Kalan parçalanmış yuvacık malzemesini ve yatak takımlarını atın.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Sonuçlar
Misket gömme ve yuva malzemesi parçalama testlerinin temel bir avantajı, her ikisinin de test tamamlandıktan sonra nicelleştirilebilen farelerin doğal ve spontane davranışlarına dayanmasıdır; bu durum, tek bir araştırmacının deneyi kurmasına ve ardından oturumlar sona erene kadar test odasının dışında kalmasına olanak tanır. Misket gömme testinin kritik bir bileşeni, testten sonra deneğin kafesten dikkatle çıkarılmasıdır. Fareler tipik olarak yakalanmaktan kaçınmaya çalışırlar ve bu süreçte, test oturumu sonunda kısmen g...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Tartışma
Mermer gömme ve yuva parçalama testleri, farelerde tekrarlayan ve kompulsif benzeri davranışları incelemek için davranışsal yöntemlere iyi örneklerdir. Her iki test de modelledikleri insan bozuklukları için mükemmel yüz, yapı ve öngörücü geçerlilik göstermektedir6-11. Bu tekrarlayan davranışlar kemirgenlerde doğal ve kendiliğindendir ve sıklıkları ve yoğunlukları, şu anda gösterildiği gibi genetik modifikasyonlardan sonra veya kafa travması ve deneklerin ilaçlarla tedavisinden sonra değişebilir. Bu iki testin ...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Açıklamalar
Yazarlar, rekabet eden hiçbir finansal çıkarları olmadığını beyan ederler.
Teşekkürler
Bu çalışma, Gazi İşleri Bakanlığı ve Ulusal Sağlık Enstitüleri'nden alınan hibelerle desteklenmiştir.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Malzemeler
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| Cam oyuncak mermerler | yerel oyuncak mağazası | N/A | çeşitli stiller, renkler, şeffaf ve opak |
| Nestlets | Ancare | NES3600 | |
| N10 serisi fare kafesi | Ancare | N10HT | tel üstü standart kemirgen kafesi |
| R20 serisi sıçan kafesi | Ancare | R20 | tel üstü standart kemirgen |
| kafesi Bed-o'Cobs | The Andersons | 8B | Standart kemirgen dökme yataklama, 1/8 inç |
Kaynaklar
- Chamberlain, S. R., Blackwell, A. D., Fineberg, N. A., Robbins, T. W., Sahakian, B. J. The neuropsychology of obsessive compulsive disorder: the importance of failures in cognitive and behavioural inhibition as candidate endophenotypic markers. Neurosci. Biobehav. Rev. 29, 399-419 (2005).
- McGuire, J. F., Lewin, A. B., Horng, B., Murphy, T. K., Storch, E. A. The nature, assessment, and treatment of obsessive-compulsive disorder. Postgrad. Med. 124, 152-165 (2012).
- Fineberg, N. A., Brown, A., Reghunandanan, S., Pampaloni, I. Evidence-based pharmacotherapy of obsessive-compulsive disorder. Int. J. Neuropsychopharmacol. 15, 1173-1191 (2012).
- Dove, D., et al. Medications for adolescents and young adults with autism spectrum disorders: a systematic review. Pediatrics. 130, 717-726 (2012).
- Doyle, C. A., McDougle, C. J. Pharmacotherapy to control behavioral symptoms in children with autism. Expert Opin. Pharmacother. 13, 1615-1629 (2012).
- Albelda, N., Joel, D. Current animal models of obsessive compulsive disorder: an update. Neuroscience. 211, 83-106 (2012).
- Albelda, N., Joel, D. Animal models of obsessive-compulsive disorder: Exploring pharmacology and neural substrates. Neurosci. Biobehav. Rev. 36, 47-63 (2012).
- Wang, L., Simpson, H. B., Dulawa, S. C. Assessing the validity of current mouse genetic models of obsessive-compulsive disorder. Behav. Pharmacol. 20, 119-133 (2009).
- Joel, D. Current animal models of obsessive compulsive disorder: a critical review. Prog. Neuropsychopharmacol. Biol. Psychiatry. 30, 374-388 (2006).
- Witkin, J. M. Animal models of obsessive-compulsive disorder. Curr. Protoc. Neurosci. 30, 1-9 (2008).
- Deacon, R. M. Digging and marble burying in mice: simple methods for in vivo identification of biological impacts. Nat. Protoc. 1, 122-124 (2006).
- Moy, S. S., Nadler, J. J., Magnuson, T. R., Crawley, J. N. Mouse models of autism spectrum disorders: the challenge for behavioral genetics. Am. J. Med. Genet. C Semin. Med. Genet. 142, 40-51 (2006).
- Crawley, J. N. Mouse behavioral assays relevant to the symptoms of autism. Brain Pathol. 17, 448-459 (2007).
- Silverman, J. L., Yang, M., Lord, C., Crawley, J. N. Behavioural phenotyping assays for mouse models of autism. Nat. Rev. Neurosci. 11, 490-502 (2010).
- Angoa-Perez, M., et al. Genetic depletion of brain 5HT reveals a common molecular pathway mediating compulsivity and impulsivity. J. Neurochem. 121, 974-984 (2012).
- Kane, M. J., et al. Mice genetically depleted of brain serotonin display social impairments, communication deficits and repetitive behaviors: possible relevance to autism. PLoS One. 7, (2012).
- Deacon, R. M. Assessing nest building in mice. Nat. Protoc. 1, 1117-1119 (2006).
- Thomas, D. M., Angoa Perez,, Francescutti-Verbeem, D. M., Shah, M. M., Kuhn, D. M. The role of endogenous serotonin in methamphetamine-induced neurotoxicity to dopamine nerve endings of the striatum. J. Neurochem. 115, 595-605 (2010).
- Gyertyan, I. Analysis of the marble burying response: marbles serve to measure digging rather than evoke burying. Behav. Pharmacol. 6, 24-31 (1995).
- Thomas, A., et al. Marble burying reflects a repetitive and perseverative behavior more than novelty-induced anxiety. Psychopharmacology. 204, 361-373 (2009).
- Hayashi, E., Kuratani, K., Kinoshita, M., Hara, H. Pharmacologically distinctive behaviors other than burying marbles during the marble burying test in mice. Pharmacology. 86, 293-296 (2010).
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Yeniden basım ve izinler
