Faaliyet tabanlı Anoreksiya Kemirgen Modeli Kullanılarak Anoreksiya Nervoza nörobiyolojik temellerinin Eğitim için

Anorexia nervosa (AN) gıda alımı, aşırı egzersiz ve kilo irrasyonel korkular, aşırı kısıtlama ile karakterize bir psikiyatrik hastalıktır. En ölümcül psikiyatrik hastalık ¹ biri AN bugüne kadar hiçbir kabul farmakolojik tedavi vardır ve nörobiyolojik mekanizmaları ve hastalık etkileri tam olarak anlaşılamamıştır. Biz hastalığın damgasını semptomları ile ilişkili nörobiyolojik ve nörokimyasal değişikliklerin keşfetmek için AN bir hayvan modeli okuyor.

Faaliyet tabanlı anoreksi (ABA) kemirgenlerde tanımlanan bir biyo-davranışsal fenomen olduğunu modeller AN ^2,3 özelliklerinden bazıları. Onlar yiyecek-kısıtlaması ^3,4 başlamasından önce koştu fazla çalışan - Çalışan tekerlek deneyimi gıda kısıtlaması gönüllü egzersiz ücretsiz erişim kemirgenler, çok, ama hepsi değil, hiperaktif olunca. Tarafından sergilenen aşırı egzersiz için birçok önerilen açıklamalar olmuşturABA hayvanlar ve AN hastalarının: Bu toplayıcı davranış ⁵ biçimi olduğunu, bir mekanizma gıda kısıtlaması ⁶ stres ile başa çıkmak için, metabolizma ⁷ açlık kaynaklı damla sırasında vücut ısısını yükseltmek için bir girişim, ya da hypoleptinemia ⁸ sonucu . Bu kemirgen modeli sınırlı gıda erişimi sırasında çalıştırmak için gözle vücut kilo kaybı, hiperaktivite, gönüllü gıda kısıtlaması BİR belirtileri üretir, anksiyete ile korelasyon ^9,10 özelliklerin ve güvenlik açığı erken yaşam deneyimi ¹¹ etkilenir. Kemirgen modeli ABA stres modeli olarak kabul edilirken, bu doğru bir bağışıklık fonksiyonu ¹² artış göstermektedir, insan hastalarda, AN yansıtmayabilir. Her iki kemirgenler ve insan hastalarda, bazı kişiler diğerlerinden daha fazla güvenlik açığını gösterir. Epidemiyolojik çalışmalar AN için risk faktörlerini aydınlatmak için çaba ederken, görece az sayıda çalışma vulnerab bireysel farklılıkları nörobiyolojik temelini anlamak için çalıştılarkemirgenlerde ABA indüksiyonuna ility.

Bu ABA paradigma yaygın olarak kullanılır ve AN bir hayvan modeli olarak kullanımı yoğun ^6,13-15 gözden geçirilmiş olduğunu not etmek önemlidir. Bu akım çalışmanın katkısı ergen dişi farelerde ABA neden ve genç farelerde yaşam süresini artırmak amacıyla mevcut kemirgen modellerinde yapmak için gerekli olan değişiklikleri ana hatlarıyla kullanılan özel yöntemler anahat etmektir. Ayrıca, hayvan modelinde diğer yönlerini incelemek amacıyla ABA davranış paradigma ile birleştiğinde olabilir çeşitli teknikler tartışmak.

Fare ABA modeli kesinlikle hastalığın AN nörobiyolojisinin incelenmesini sağlar. Bu, kuşkusuz, bir kişinin güvenlik açığı doğru katkıda sosyo-kültürel etkilere, ayrılabilir olduğunu. ABA modeli aynı zamanda, böylece tekrarlayan gıda kısıtlaması veya tekerlek erişimi ile birlikte stres diğer formları etkisini araştırmak için kullanılabilirBİR nüks ¹⁶ bazı yönlerini yakalamak için. Beyin anksiyete merkezlerinde inhibitör nörotransmitter sistemi fonksiyon elektron mikroskobik teknikler kullanılarak ^4,16,17 çalışılmıştır. Dendritik arborization Neurolucida destekli izleme ve hipokampus ^18,19 CA1 alanına ^ve 17 amigdalanın piramidal hücre analizi kullanılarak incelenmiştir.   Anksiyete üzerine gıda kısıtlaması ve tekerlek erişimi etkileri gibi yükseltilmiş gibi davranışsal testler kullanılarak incelenmiştir artı ¹⁰ labirent oylandı. Açığına genetik temeli farelerin ⁹ farklı kendilenmiş suşları kullanılarak incelenmiştir. Farmakolojik manipülasyonlar önce insan çalışmaları ^20-24 bir hayvan modelinde test edilebilir. Genetiği değiştirilmiş hayvanlar ve genlerin geçici demonte özellikle moleküler yolların manipülasyon ABA paradigmasında davranışını nasıl etkilediğini incelemek için kullanılabilir. ABA diferansiyel açığına üzerine yaşamın erken döneminde stres etkisi wBu yaklaşım ile ele alınabilir başka bir konu ould.

Bu protokol açıklanan tüm prosedürler New York Üniversitesi Kurumsal Hayvan Bakım ve Kullanım Kurulu (Hayvan Refahı Güvence # A3317-01) ile uyumludur.
NOT: Bu protokol, ergen dişi C57BL / 6 fareleri için optimize edilmiştir. Hayvanlar 50 ±% 10,% 72 ° ± 2 ° ve oda nemliliğinde RT muhafaza eden bir binada barındırıldı. Oda ışıkları günde 7 saat 7 den döndü.

Tekerlekler Koşu ile Kafesler 1. Hazırlık

1. Uzakta vericilerin kablosuz aralığında olması için su ve ayak trafik, ancak kafes raf yeterince yakın çalışmasını, hayvan tutma odası güvenli bir alanda bilgisayar ve USB arabirim Hub ayarlayın. Bilgisayar ve USB arabirim Hub hem prizden güç almak emin olun ve USB Arayüzü Hub USB kablosu aracılığıyla bilgisayara bağlanır. Bilgisayarı ve USB Hub hem de güç bir güç yedekleme aygıtı kullanın.
2. Bilgisayar t bağlayıno USB kablosunu kullanarak USB Arayüz Hub çalışan tekerlek ekipmanları ile birlikte.
3. Bilgisayarı yeniden başlatın ve simgesine çift tıklayarak çalışan tekerlek yazılımını başlatın.
4. Çalışan tekerleklerin her birinin tabanına üç adet AAA pil takın ve tekerlek yöneticisi yazılım verici kabul ettiğini teyit etmektedir. Başlığı altında program penceresinde her tekerleği listeleyin "Tekerlek Sensörleri."
5. Denemenin belirli özelliklerine göre veri toplama yapılandırmasını ayarlayın.
6. Yatak, nestlets, suya ücretsiz erişim ve çalışan bir tekerleği ile her bir fare konu için bir kafes hazırlayın. Tipik haliyle, 8 fare neuroanatomi çalışmaları için her deneyde kullanılır. Daha fareler yeterli istatistiksel güç sağlamak için davranışsal çalışmalar için gerekli olabilir.
7. Çalışan tekerlekli kafes duvarlar, gıda sepeti, ya da kafes üst herhangi dokunmadan rahatça hareket edebilir olduğundan emin olun. Birkaç kez her çarkı döndürmek ve o t onaylamakO yazılım, her tekerlek için tekerlek sayıları güncelliyor.

2. Aşama Acclimation

1. Bireysel çalışan bir tekerleği ile bir kafeste, her bir fare konu (yaş P36 kadın C57BL / 6 fare) yerleştirin.
2. Gıda hunisi kuru gıda (yaklaşık 100 g), bir önceden tartılmış bir miktar ekleyin ve önceden tartılmış, tam bir kap kafes ıslak gıda (yaklaşık 50 g) yerleştirin.
3. Program penceresinde, Dosya menüsünden "Start Acquisition" seçeneğini seçerek tekerlek etkinlik veri toplama ve veri depolama başlar. Veri kaydedileceği dizini seçin. Deney elle durdurulana kadar yazılım sürekli tekerleğin devrimlerini kaydedecektir.
4. Işıklar odasında kapatılır zamanda her gün hayvan, ıslak gıda ve kuru gıda tartılır. Ağırlığı 50 gr altına düşerse, kuru gıda doldurun ve gıda kurur ya da yatak takımları ile kirlenir ise ıslak yiyecek kabını değiştirin. Manuel whee kayıtl dijital veri kaybı durumunda, hem de şu anda her gün saymak.

3. Başlangıç ​​Gıda Kısıtlama

1. Gıda kısıtlaması ilk günü öğlen (veya oda ışıkları kapatmak için planlanan 7 saat önce) de kafes tüm ıslak ve kuru gıda çıkarın.
2. Aynı gün, karanlık döngüsü başlangıcında, hayvan ve tekerlek sayısının ağırlığı kaydedin. Gıda hazneye kuru gıda (yaklaşık 50 g) 'in bir önceden tartılmış bir miktarını ve tartım kabı kafes içine ıslak gıda (yaklaşık 5 g) içindeki bir önceden tartılmış bir miktar.
3. Her bir hayvan için yatak ve nestlets ile taze kafes hazırlayın.
4. 2 saat sonra, hazırlanmış taze kafese çalışan tekerleği aktarın. Bu kafes değişikliği, hayvan bazı gıda kırıntısı düşmüş veya yatak takımları Yığma edilmiş durumda, bir sonraki beslenme saatine kadar kısıtlı yiyecek kalmasını sağlar. Kirlenmiş iki avuç (yaklaşık 500 mi), kafes değişim stresi azaltmak eklemek içinEski kafesten yatak takımları ve yeni kafesin içine hayvan taşımak.
5. Yemiş gıda miktarını belirlemek için, kalan ıslak ve kuru gıda ağırlığını kaydedin. Gıda erişim dönemi sonunda tekerlek sayısı kaydedin.

Gıda Kısıtlaması sırasında Hayvan Sağlığı İzleme 4.

1. Her gün, karanlık döngüsü başlangıcında, hayvan ve tekerlek sayısının ağırlığı kaydedin. Kafesin kuru ve ıslak gıda önceden tartılmış bir miktar.
2. Bir hayvanın vücut ağırlığı gıda kısıtlaması önce başlangıçtaki vücut ağırlığının% 75 altına düşerse, deney çıkarın.
   NOT: Aşırı açlık Diğer endikasyonlar kafes dolaşmak için bir kambur duruş ve yetersizlik sayılabilir. Hayvan dokunma soğuk ve gıda erişiminin 2 saat boyunca yemek başarısız olabilir.
3. Her bir hayvan için yatak ve nestlets ile taze kafes hazırlayın.
4. 2 saat sonra, hazırlanmış taze kafese çalışan tekerleği aktarın. Tw ekleO avuç eski kafes kirlenmiş yatak (yaklaşık 500 mi) ve yeni kafes içine hayvan taşımak.
5. Yemiş gıda miktarını belirlemek için, kalan ıslak ve kuru gıda ağırlığını kaydedin. Gıda erişim dönemi sonunda tekerlek sayısı kaydedin.

5. Deneme Bitiş

1. Yiyecek kısıtlaması üç gün sonra, deney sona ABA. Beyin dokusu koleksiyonu için hayvan Euthanize veya hayvanların ek davranışsal test geçiren önce kurtarmak için izin verir.
2. Program penceresindeki Dosya Menüsü altında "End Toplama" seçeneğini tıklayın.
3. Kafeslerden çalışan tekerlekleri çıkartın ve tekerlek tabanından pilleri çıkarın.
4. Hayvanların iyileşmesi sağlayan ise, gıda haznenin kuru gıda önceden tartılmış bir miktarda dönmek ve iyileşme sırasında gıda hayvanları ad libitum erişim sağlar.

6. Veri Analizi

1. Save aDeneyin başlangıcında seçilen dizinde bir .wls dosyasında deney için ll tekerlek verileri.
2. Dosya Menüsü "Dışa Aktar" seçeneğini seçerek bir elektronik tabloya İhracat verileri. "Kaynak Veri Dosyası" seçeneği .wls İstediğiniz dosyaları seçin. Başlangıç ​​ve bitiş tarih ve saatini seçin ve Tekerlek Sensörler listesinde ihracat için her tekerlek sensörünü seçin.

İnsan anoreksia nervosa benzer bir popülasyonda ABA etkisini incelemek için, bu deneyler, adolesan dişi farelerde gerçekleştirilmiştir. Böylece, tekerlek aklimasyonundan günü P36 üzerinde, yakında farelerde ergenlik başladıktan sonra başlar. Aklimasyonundan faz P36-P40 itibaren yürütülür ve gıda kısıtlaması P40-P43 meydana gelir.

Ergen fareler büyümeye devam ediyor ve onların vücut ağırlığı tam yetişkinlik yaklaştıkça artmaya devam ediyor. Tekerlek aklimasyonundan sırasında fareler genel olarak ağırlıkça ağırlık veya plato küçük miktarda azalmaktadır. Gıda kısıtlama başladıktan sonra, ABA hayvanların vücut ağırlığı keskin (Şekil 1) azalır. ABA grubundaki hayvanların vücut ağırlığı çalışan bir tekerlek erişimi yoktu ve gıda kısıtlaması yaşamadı (CON) hayvanları kontrol mukayese edilebilir.

Her bir hayvanın tekerlek aktivitesi, çeşitli yollarla analiz edilebilir: (1) her gün (24 saatlik) tekerlekABA hayvanların aktivitesi Hayvanlar yiyecek kısıtlaması başlangıcından (Şekil 2) sonra, aşırı çalışmasına başlaması gösteren çizilebilir. (2) Her bir hayvanın tekerlek faaliyeti tekerlek aktivitesinin sirkadiyen desen gösteren (Şekil 3) analiz yazılımı kullanılarak daha ince bir ölçekte incelenebilir. Hayvanlar çalıştırmak yerine yemek için tercih ediyor çünkü (3) gıda erişiminin 2 saat boyunca tekerlek aktivitesi, gönüllü gıda kısıtlaması gösterir. Yiyecek kısıtlaması başladıktan sonra (4), bazı hayvanların beslenme anında hemen önce zaman aralığında aktivitesinde bir artış olduğunu göstermektedir. Yiyecek sunumu öncesinde lokomotor aktivitede bu günlük artış (Şekil 4) "Gıda beklenti aktivite" denir. Mesafe ve tekerlek üzerinde bekleme zamanı hem sürekli izlenir olarak (5) hayvanlar çalıştırmak hangi ile hız, mukayese edilebilir. Bu parametrelere Değişim tekerlek üzerinde çalışan öğrenme aşamasını yansıtıyor olabilir.

16 daha fazla tekerlek aktivitesi gösterdi hayvan - Örneğin, ABA farelerde vücut ağırlığındaki değişiklik, tekerlek koşu günlük değişimi ile ilişkilidir. Aynı çalışmada, ayrıca hipokampus CA1 piramidal hücre GABAerjik innervasyon ABA bir ikinci deneyim hiperaktivite azalma gösterdi hayvanlarda arttığı gösterilmiştir. ABA sıçanlar üzerinde yapılan bir çalışmada, bu alt-birimi içeren GABA α4 reseptörlerinin ABA 25 hiperaktivite, azalmış veya esnekliğinde ile ilişkili olduğu bulunmuştur.

ABA. Vücut ağırlığı verileri sırasında Şekil 1. Vücut ağırlığı değişiklikleri beş ergen dişi farelerin bir kohort gösterilir. Fareler deney tam 7 gün boyunca çalışan tekerlekli erişimi vardı. İlk dört gün, ilave üç gün için uygulanan edildi yiyecek kısıtlaması sonra aklimasyonundan faz edildi. Gün 0 Gıda kısıtlaması başlangıcını gösterir. Hata çubukları ortalamanın standart hatasını gösterir. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.

Şekil 2. Günlük tekerlek faaliyeti öncesi ve gıda kısıtlaması başlamasından sonra. Günlük (24 saat) tekerlek faaliyeti, bir fare için gösterilmiştir. Gün 0 Gıda kısıtlaması başlangıcını gösterir. Sonra yaklaşık iki katına günlük toplam tekerlek etkinlik artarGıda kısıtlaması başlangıcı. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.

Şekil 3. Sürekli sekiz gün deney üzerinde çalışan tekerlekli aktiviteyi takip. Bir ekran Tekerlek Analizi yazılımı gösterilir. Bu çalışan bir tekerleğe erişim sekiz gün içinde tek bir fare (yatay eksende zamanı) tekerlek aktivitesini (dikey eksende tekerlek sayısı) gösterir. Etkinlik arsa Aşağıda ışıklar odasında açık ve kapalı olduğunda süreleri gösteren bir bindirme olduğunu. Yiyecek kısıtlaması başlamadan önce, hayvan ışık döngüsü sırasında minimum aktivite gösterir. İlk dikey kesikli çizgi gıda kısıtlaması başlangıcını gösterir, üç müteakip hatlar 2 saat besleme her güne başlamak gösterir ve kırmızı oklar inci gösterirIşık aşamasında gıda beklenti aktivite e çıkması. Bu rakamın büyük halini görmek için tıklayınız. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.

Şekil 4. Tekerlek aktivitesi günün her saatinde boyunca artar, ama en dramatik önce gıda erişim. Tekerlek çalıştıran dönemde günün dört 6 saat sektörler için gösterilir. "FR Önce" etiketli Barlar aklimasyonundan evresinin son iki gün boyunca tekerlek sayısı ortalama sayısını gösterir. "FR sırasında" etiketli Barlar gıda kısıtlaması ph ilk iki gün gösterirase. Hayvanlar en az 6 gün süreyle çalışan tekerleği olmadan kurtarmak için izin verildi sonra "Kurtarma" etkinliği seviyelerini gösterir. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.

Bu yayının finansmanı, bu makalede kullanılan ekipmanı üreten Med Associates, Inc. tarafından sağlanmıştır.