Method Article

Psikiyatrik Hayvan Modellerinde Prepulse İnhibisyonu ve Nöral Aktiviteyi Değerlendirmek için Davranışsal Bir Kutu Geliştirme

DOI:

10.3791/67005

July 22nd, 2025

In This Article

Summary

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Bu protokol, kutunun altındaki bir sensörden hızlanma verilerini toplayarak ön darbe inhibisyonunu (PPI) değerlendirmek için mikrodenetleyici tabanlı bir davranış kutusu sunar. Bu veriler, davranışsal bozukluklar üzerine nörofizyoloji çalışmalarını ilerletmek için verileri nöronal aktivite ile senkronize etmek için ek bir yöntemle sosyal olarak izole edilmiş sıçanlarda duyusal geçit eksikliklerini değerlendirir.

Abstract

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Erken yaşam sıkıntısı, nörogelişimsel bozuklukların potansiyel bir öncüsü olarak kabul edilmektedir. Hayvan modellerinde bu durumu araştırmaya yönelik bir yaklaşım, sütten kesme sonrası sosyal izolasyondur. Kemirgenlerdeki bu erken yaşam sıkıntısının, şizofreni hastalarında gözlenenlere benzer sinirsel değişikliklere yol açtığı, prefrontal korteks hacminin azalması, dendritik omurga yoğunluğunun azalması ve ventral tegmental alanda artmış dopaminerjik aktivitenin artması dahil olmak üzere gösterilmiştir. Prepulse inhibisyonu (PPI) paradigması, hem insan hem de hayvan modellerinde duyusal geçit eksikliklerini değerlendirmek için yerleşik bir yöntemdir. PPI, irkilme refleksinin daha zayıf bir akustik ön uyarandan (örneğin, 120 dB darbe) önce geldiğinde daha güçlü bir akustik uyarana (örneğin, 65 dB darbe) bastırılmasını ifade eder. Bu fenomen genellikle psikiyatrik hastalarda ve psikiyatrik bozuklukların hayvan modellerinde azalır. Bu makale, ÜFE çalışmaları için erişilebilir, uygun maliyetli bir şizofreni hayvan modelinin kullanılmasını ve davranışsal kutunun modelden alınan nöronal kayıtlarla (örneğin, elektrofizyolojik kayıtlar) senkronize edilmesini sağlayan bir davranışsal kutu oluşturmak için bir protokol sunmaktadır. Bu özelleştirilmiş davranış kutusu, irkilme tepkilerini etkili bir şekilde tespit etti ve sütten kesme sonrası izolasyona tabi tutulan serbest davranan kemirgenlerde eşzamanlı nöronal kayıt ile PPI değerlendirmesini kolaylaştırdı.

Introduction

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Şizofreni (SCZ) tanısı alan bireyler sıklıkla sensorimotor defisit gösterirler. Bu hastalarda duyusal stimülasyona yanıtın azalması ve çeşitli duyusal girdilerden ilgili bilgileri ayırt etmede zorluk sıklıkla bildirilmiştir 1,2. Sağlıklı bireyler için, daha güçlü bir uyarandan önce daha zayıf bir uyaran vermek, daha güçlü uyarana karşı olağan irkilme refleksini azaltır3. Bu fenomen prepulse inhibisyonu (PPI) olarak bilinir ve SCZ'li hastalarda ve SCZ4'ün hayvan modellerinde duyusal geçit eksikliklerini araştırmak için kullanılmıştır.

Bir akustik PPI görevinde, tek bir güçlü akustik darbeye (örneğin, ~120 dB) verilen bir irkilme tepkisi, aynı uyarandan kısa bir aralıkta (30 ila 500) önce daha zayıf bir uyaran (örneğin, ~65 dB) geldiğinde verilen irkilme tepkisiyle karşılaştırılır3,4. Sağlıklı bireylerde, daha zayıf ön nabız sunulduğunda nabza verilen irkilme tepkisi azalır (tek başına tek güçlü nabız için verilen irkilme tepkisi ile karşılaştırıldığında). Bu fenomen, güçlü nabız 1,5,6,7,8'den önce daha zayıf ön nabız sunulduğunda bile irkilme tepkisinin daha az baskılanmasını sergileyen SCZ'li bireylerde bozulur.

SCZ hastalarına benzer şekilde, mezolimbik dopamin aşırı aktivitesine sahip sıçanlar da azalmış akustik PPI9 sunar ve bu paradigmayı şizofreninin hayvan modellerindeki davranışsal ve fizyolojik değişiklikleri araştırmak için yararlı bir araç haline getirir. Genel olarak, PPI için ticari aparat, deneysel parametreleri (örneğin, darbeler arası aralık ve uyaranların yoğunluğu) ayarlamak, kemirgenlerin irkilme tepkisini kaydetmek ve verileri işlemek için sensörler, hoparlörler ve yazılım içeren bir akustik odadan oluşur. Bununla birlikte, ticari sistemler genellikle sınırlı özelleştirme seçenekleri sunar ve maliyetlidir. Esnek araştırma aygıtı oluşturmaya yönelik kendin yap (DIY) yaklaşımları, ekipmana erişimi artırmak ve bilgi aktarmaktır10. PPI gibi sensorimotor geçit mekanizmalarını incelemek için DIY çözümleri, etkinliği ve güvenilirliği sağlamak için birkaç temel faktörü göz önünde bulundurmalıdır. Bazı önemli hususlar arasında tasarım özellikleri, çevre ve ışık kontrolü, ses zayıflaması, uyaran dağıtım sistemleri, davranışsal ölçüm sensörleri ve veri toplama ve analizi yer alır.

Davranışsal kutular için kendin yap çözümleri, edimsel yalama deneyleri11, işitsel ayırt etme görevleri12 ve ön ayak işlevi13 gibi farklı işlevler için geliştirilmiştir. Bazı Kendin Yap yaklaşımları video izlemeyeodaklansa da 14, bu tür verilerin analiz edilmesi için yüksek hesaplama kaynakları gerekir. Açık kaynaklı bir donanım ve yazılım platformu, özelleştirilmiş deneyleri 15,16,17 test etme ve serbestçe davranan hayvanların nöronal kayıtlarını senkronize etme esnekliğine sahip düşük maliyetli bir PPI davranış kutusu oluşturmak için kullanılabilir.

Bu makale, eşzamanlı elektrofizyolojik beyin kayıtlarıyla da kullanılabilen, SCZ benzeri semptomların gelişimine katkıda bulunan bir erken yaşam stresi olan sütten kesme sonrası izolasyon sıçan modelini araştırmak için düşük maliyetli bir platformla PPI'yi değerlendirmek için bir davranış kutusu geliştirmek için bir yöntem sunmaktadır.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Hayvanlar üzerinde yapılan testler, Laboratuvar Hayvanlarının Bakımı ve Kullanımı Kılavuzu'na uygun olarak gerçekleştirilmiştir. Bu proje CEUA Santos Dumont Enstitüsü Etik Kurulu tarafından onaylanmıştır (onay numarası 04/2016). PPI testi için 35 adet Wistar cinsi sıçan (3 aylık, 290-490 g; 19 erkek ve 16 dişi) PPI kutusunda ayrı ayrı değerlendirildi. 35 sıçanın tümüne, yiyecek ve suya ad libitum erişimi olan kontrollü bir tesiste, 23 ° C sıcaklıkta ve% 70 nemde 12/12 saatlik bir ışık döngüsü altında ayrı ayrı yerleştirildikleri bir sütten kesme sonrası izolasyon protokolü uygulandı. Çalışmada kullanılan reaktiflerin ve ekipmanların detayları Malzeme Tablosunda verilmiştir.

1. ÜFE kutusu

  1. 25 cm uzunluğunda, 20 cm genişliğinde ve 25 cm yüksekliğinde akrilik şeffaf bir kutu yapın ve kablolu bir kafa sahnesi ile özgürce davranan bir fareyi koruyun. Bu yükseklik, farelerin kaçmasını önlemek ve baş sahnesini nöronal kayıtlar için serbest ve güvenli tutmak için önemlidir.
    1. Akrilik kutuyu harici mekanik titreşimden (örn. diğer ekipmanlarla birlikte laboratuvar tezgahı) izole etmek ve ivmeölçeri diğer parçalarla (örn. tezgah veya teller) fiziksel temas olmadan kutunun altına takılı tutmak için kendinden yapışkanlı lastik pedler kullanın.
      NOT: Şeffaf akrilik kutunun boyutunu görev gereksinimlerine göre ayarlayın (örn. fare, sıçan, marmoset).
  2. Bir şerit kabloyu (26 AWG) doğrudan bir ivmeölçer kartının dört pim deliğine lehimleyin: VCC (voltaj), GND (toprak), SCL (seri saat) ve SDA (seri veri). Akriliğin merkezini ve ivmeölçerin düz ön panelini temizleyin. İvmeölçeri akrilik kutunun altına sıkıca takmak için siyanoakrilat yapıştırıcı veya epoksi reçine kullanın.
    1. Tamamen kürlenene kadar bekleyin (Şekil 1). Şerit kablonun diğer tarafını mikrodenetleyiciye şu şekilde bağlayın: VCC'den 3.3V'ye, GND'den GND'ye, SCL'den SCL'ye (I2C SCL) ve SDA'dan SDA'ya (I2C SDA). İvmeölçeri diğer parçalarla (örn. tezgah veya teller) fiziksel temas etmeden kutunun altına takılı tutun.
      NOT: Birkaç DYI ivmeölçer ve mikrodenetleyici markası vardır. Mikrodenetleyici ve ivmeölçerin boyutu ve türü, kullanım amacına ve kutu boyutlarına/özelliklerine bağlıdır. Her test seansından sonra temizleme prosedürlerini göz önünde bulundurun ve gerekirse, ivmeölçer metal parçalarına kazara sıçramalara karşı yalıtmak ve korumak için lehim bağlantılarının ve devrelerinin üzerine bir elektronik vernik tabakası uygulayın. Karşılaştırma amacıyla, DYI ivmeölçer ve ticari ivmeölçer kutunun altına yan yana takıldı.
  3. 15 mm kalınlığında orta yoğunluklu sunta (MDF) kullanarak ön kapısı ve kenarları 80 cm olan ses geçirmez bir oda yapın. Kutunun içini akustik köpükle kaplayın. Akrilik kutunun 20 cm yukarısına, başlığın ve kablonun serbestçe hareket etmesine izin verecek şekilde bir hoparlör yerleştirin.
    1. Bilgisayarın ses çıkışını, hoparlörden akustik uyaranlar alan ve davranışsal ve nöronal verileri senkronize etmek için TTL (transistör-transistör mantığı) olay belirteçleri üreten ticari bir ses dedektörü aracılığıyla mikrodenetleyici kartına (analog giriş ve GND) ve hoparlöre bağlayın (Şekil 2).
      NOT: Deneysel gereksinimlere göre bir akustik oda oluşturun (örneğin, kameralara, ek ışığa ve hoparlörlere olan ihtiyacı göz önünde bulundurun). Bilgisayar sesini 0-5 V'luk mikrodenetleyici analog giriş aralığında tutmak için bir direnç bölücü (örn. 10 kΩ ve 10 kΩ dirençler) kullanın. Ticari bir ses dedektörü cihazı, ses girişini alır ve bilgisayar tarafından gönderilen her akustik stimülasyon için bir uyaran başlangıç işareti olarak TTL (Transistör-Transistör-Mantık) gönderir (0-0.4 V düşük durum ve 2.8-5 V yüksek durum olarak kabul edilir). Genel olarak, elektrofizyoloji sistemleri, TTL veya analog sinyalleri (örn. odyolojik uyaranlar) almak için dişi BNC giriş portlarına sahiptir.
  4. Mikrodenetleyici kartını bir USB kablosuyla bilgisayara bağlayın. Mikrodenetleyici kartı için entegre geliştirme ortamı yazılımını açın.
    1. İlgili mikrodenetleyici kartını, COM bağlantı noktasını ve baud hızını seçin. Dosya taslağını açın, derleyin ve kodu mikrodenetleyici kartına yükleyin. Gelen verileri kontrol etmek için monitör seri bağlantı noktasına tıklayın. Geliştirme ortamı yazılımını kapatın.
      NOT: Mikrodenetleyici kartını USB aracılığıyla bir bilgisayara bağlarken, bir COM bağlantı noktası atanır. Windows kontrol panelinde aygıt yöneticisini açın ve atanan COM bağlantı noktasını (COM numarası) görmek için Bağlantı Noktaları'na (COM ve LPT) tıklayın. COM numarası, geliştirme yazılımı COM bağlantı noktası ayarıyla eşleşmelidir. Bir eskiz örneği şu adreste mevcuttur: https://github.com/neurodeveloperISD.
  5. Hayvanın kutuda olacağı yere bir dijital ses kolu ölçer yerleştirin. Kapı kapalıyken odadaki arka plan gürültüsünü kontrol edin. Bilgisayar tarafından gönderilen akustik uyaran seviyelerini kalibre etmek için akustik uyaranları çalın ve ses seviyesi ölçerin algılama aralığını (30-80 dB veya 80-130 dB) ayarlayın.
    NOT: Deneysel protokole göre, tercih edilen bir açık kaynak dili (örneğin, Python) kullanılarak farklı uyaran dizileri oluşturulabilir. Bu çalışma için, rastgele ön darbe ve darbe kombinasyonları ile 7 dakika boyunca 68 dB beyaz gürültü sunuldu. Çevrimdışı analiz için dosyayı bir dalga dosyası ve prepulse/pulse kombinasyonunun tablo sırası olarak dışa aktarın.
  6. Seri bağlantı noktası verilerini almak ve kaydetmek için tercih edilen bir açık kaynaklı yazılım programını açın. COM bağlantı noktasını, mikrodenetleyici kartını ve baud hızını yapılandırın. Ham verileri veya grafiği okumak için bağlan'a tıklayın. Deneyin verilerini kaydetmeye başlamak için kaydet'e tıklayın.
    NOT: Seri portları (örneğin, CoolTerm, Python) kaydetmek için açık kaynaklı yazılım vardır ve ticari olarak temin edilebilir (örneğin, Matlab).
  7. Bir hayvanı yerleştirmeden önce, her bir bileşenin (uyaran iletimi, tepki algılama) düzgün çalıştığından emin olun. Uyaranların zamanlamasını ve sırasını doğrulayın (seçilen PPI protokolüne göre). İvmeölçer yanıtlarının doğru algılanıp algılanmadığını ve kaydedilip kaydedilmediğini kontrol edin.
  8. ÜFE etkisini değerlendirmek için yanıt verilerini toplayın ve analiz edin (5. adım). Sonuçları yorumlamak ve duyusal-motor geçit eksikliklerini değerlendirmek için istatistiksel araçları kullanın.

figure-protocol-1
Şekil 1: Davranış kutusunun altına sıkıca takılmış ivmeölçer. Şekil, veri karşılaştırma amacıyla düşük maliyetli bir ivmeölçer kartını (solda) ve üst düzey bir ticari ivmeölçeri (sağda) göstermektedir. İvmeölçer akrilik kutuya sıkıca takılmalı ve temizlik prosedürleri ve hayvan değişiklikleri nedeniyle kırılmasını önlemek için düz kablo akriliğe takılmalıdır. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

figure-protocol-2
Şekil 2: Entegre mikrodenetleyici tabanlı davranış kutusu. Akrilik kutuda, bir beyin elektrofizyolojisi kayıt sistemine bağlı kablolu bir kafa sahnesi olan bir fareyi gösteren şematik. Mikrodenetleyiciye bağlı kutunun altındaki bir ivmeölçer, bilgisayara üç eksenli ivmeölçer verileri gönderir ve çevrimdışı veri işleme için uyaran tetikleme işaretleri alır. Bir hoparlör, ivmeölçer verileri için işaretçileri tetikleyen gürültü arka planını ve ses darbelerini çalar. Bir mikrofon, elektrofizyolojik verilerle senkronize olmak için akustik uyaranlar alır (örneğin, görevler sırasında seslendirme davranışı elde etmek). Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

2. Sıçanlarda sütten kesme sonrası izolasyon prosedürü

  1. Sıçanların yavrularını sütten kesildikten hemen sonra (doğumdan sonraki 17. ila 21. gün) ayrı kafeslerde izole edin ve doğum sonrası en az 90 gün boyunca izole edin.
  2. Nöroşirürji mikroelektrot dizisi implantını doğum sonrası 90 gün sonra yerleşik protokollerikullanarak gerçekleştirin 18,19.
  3. PPI görevini ameliyattan 7-10 gün sonra gerçekleştirin (bkz. adım 4).

3. Elektrot dizisi beyin implantasyonu için cerrahi prosedür

  1. Bir mikroelektrot dizisi önceden sterilize edilmelidir (bu çalışmada 50 μm çapında 32 Tungsten tel kullanılmıştır, Şekil 3A). Hayvanı izofluran anestezisi ile izole edilmiş bir kutuya yerleştirin (kurumsal olarak onaylanmış protokolleri izleyerek 0,5 L / dakO2'de% 5).
  2. Hayvanı kutudan çıkarın ve anestezi burun konisi ile izofluran anestezisi altında tutun (0,5 L / dak O2'de %1). Atropini intramüsküler olarak 0.05 mg / kg dozunda uygulayın. Antiseptik bir sıvı kullanarak hayvanın kafasını bir lamina ile tıraş edin. 5 dakika sonra, 70 mg / kg'da intraperitoneal ketamin ve kas içinde 3 mg / kg'da ksilazin uygulayın.
  3. Hayvanı, solunabilir izofluran altında (0,5 L / dak O2'de% 1 -% 5) çok eksenli stereotaksik cihazda 37 ± 0,2 ° C'de bir ısıtma yastığına yerleştirin. PO2




figure-protocol-3




figure-protocol-4



  1. figure-protocol-5




    figure-protocol-6

figure-protocol-7

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Prepulse inhibisyonu, nabız 1 ve 3 için nabız 5'e (sadece 120dB) kıyasla fark göstermedi, ancak nabız 2 ve 4 için istatistiksel bir fark gösterdi (p < 0.05) (Şekil 6).

figure-results-1
Şekil 6: Beş nabız tipinde işitsel uyarana ortalama yanıt genlikleri. Nabız 1 ve 3'ün ÜFE'si% n...

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Bu protokol, beyin verilerini kaydederken (bu örnekte, yerel alan potansiyeli ve ani yükselme aktivitesi) serbestçe davranan Wistar sıçanlarında darbe öncesi inhibisyon görevlerini incelemek için bir DIY davranış kutusu sundu. Kutu, sinirbilim laboratuvarlarında yaygın olarak bulunan bileşenlerle oluşturulabilir ve özelleştirilebilir, böylece erişilebilir ve ucuzdur. Bu tür Kendin Yap çözümleri, deneyleri tasarlama ve kişiselleştirme konusunda daha fazla esneklik sağlar.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Yazarlar, rekabet eden herhangi bir mali çıkarları olmadığını beyan ederler.

Acknowledgements

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Edith Granados, Cinvestav Guadalajara, bu projeyi PPI komut dosyaları ve veri senkronizasyonu ile desteklediğiniz için. Bu çalışma Santos Dumont Enstitüsü, Eğitim Bakanlığı, CNPq, CAPES ve FINEP tarafından finanse edilmiştir.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Akrilik kutuÖzel yapım5mm kalınlığında akrilik levha, 20 cm x 25 cm x 25 cm
Yapışkanlı kauçuk tampon pedleriGoril cesaretiMPU6050 Çap 0.8" ve yükseklik 0.38". Akrilik kutuyu stabilize etmek ve dış titreşimden izole etmek için lastik pedler. Kutunun altındaki MPU6050 nedeniyle yükseklik 5mm'den fazla olmalıdır. 
Arduino UnoArduinoATmega328P 328 dijital giriş/çıkış pini, 14 analog giriş ve 6 MHz saat hızına sahip ATmega16P tabanlı Arduino mikrodenetleyici kartı.
Cedrus stim tracker (ses dedektörü)Cedrushttps://cedrus.com/stimtracker/index.htmCedrus uyarı izleyici, akustik uyaranları algılar ve ivmeölçer verilerine TTL işaretleri gönderir.
Cineplex Araştırma SistemiPleksonhttps://plexon.com/plexon-systems/cineplex-behavioral-research-system/Elektrofizyolojik verilerle senkronize edilmiş hayvanın videosunun kaydedilmesi.
Siyanoakrilat yapıştırıcıMPU6050Kutunun altındaki MPU6050 sıkıca tutturmak için süper yapıştırıcı.
Dijital ses kolu ölçerDeneyden önce ayarlanan uyaranları kalibre etmek için desibel ölçer.
IBM SPSSSPSS (Sosyal Bilimler için İstatistik Paketi, ABD)IBM SPSS Statistics yazılım platformu.
MatlabMatematik İşlerihttps://www.mathworks.com/products/matlab.htmlVeri analizi, algoritma geliştirme ve model oluşturma için MATLAB platformu.
Mikro paslanmaz çelik vida1,2 mm çapında ve 4 mm uzunluğunda gözlük vidaları.
Mikroeletrode dizisiEvde özel yapımCalifornia Fine Wire'ın parileni ile kaplanmış omnetik konektör ve tungsten 50 mikron teller kullanır.
MikrofonElektrofizyolojik verilerle senkronize akustik stimülasyon elde etmek için mikrofon.
MPU-6050 SerisiInvenSensehttps://invensense.tdk.com/products/motion-tracking/6-axis/mpu-6050/MPU-6050, 3 eksenli bir jiroskop ve 3 eksenli bir ivmeölçerdir 
Çok kanallı edinme işlemcisi PleksonSPIKE/LFPMAP Plexon, nöronal elektrofizyolojik verileri SPIKE/LFP ve yardımcı kanalları (mikrofon, TTL işaretleyicileri, ivmeölçer) elde etmek için.
Nöro KaşifNex https://www.neuroexplorer.com/Sürekli kaydedilen sinyallerin ve zaman damgalarının (spike trenleri, davranışsal olaylar) NeuroExplorer veri analiz programı
NörokaşifYeni Teknolojihttps://www.neuroexplorer.com/SPIKE ve LFP nörofizyolojik veri analizi için yazılım.
Çevrimdışı SıralayıcıPleksonhttps://plexon.com/products/offline-sorter/#38957t34842Çevrimdışı ani sıralama için yazılım.
Çevrimdışı SıralayıcıÇevrimdışı Sıralayıcıhttps://plexon.com/products/offline-sorter/Çevrimdışı Sıralayıcı, çevrimdışı bir ani sıralama yazılımıdır
Rektal veteriner SpO2 sensörüKTMEDFS-03 SerisiKüçük hayvanlar için SpO2 sensörü
Şerit kabloArduino'ya MPU6050 bağlamak için ince şerit kablo.
Roboti matkabıNörostarhttps://robot-stereotaxic.com/drill-injection-robot/Neurostar stereotaksik ile kullanılan robotik matkap. Manuel matkapla değiştirilebilir.
HoparlörHoparlör 100 ila 40 kHz aralığına ve 150 dB'ye kadar yoğunluğa sahiptir.
Stereotaksik aparatNörostarKemirgenlerde beyin cerrahisi için kullanılan stereotaksik

References

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Braff, D. L., et al. Impact of prepulse characteristics on the detection of sensorimotor gating deficits in schizophrenia. Schizophr Res. 49 (1-2), 171-178 (2001).
  2. Jahshan, C., et al. Automatic sensory information processing abnormalities across the illness course of schizophrenia. Psychol Med. 42 (1), 85-97 (2012).
  3. Oranje, B., Geyer, M. A., Bocker, K. B., Kenemans, J. L., Verbaten, M. N. Prepulse inhibition and P50 suppression: Commonalities and dissociations. Psychiatry Res. 143 (2-3), 147-158 (2006).
  4. Geyer, M. A., Swerdlow, N. R. Measurement of startle response, prepulse inhibition, and habituation. Curr Protoc Neurosci. 3 (1), 8.7(1998).
  5. Braff, D. L., Grillon, C., Geyer, M. A. Gating and habituation of the startle reflex in schizophrenic patients. Arch Gen Psychiatry. 49 (3), 206-215 (1992).
  6. Grillon, C., Ameli, R., Charney, D. S., Krystal, J., Braff, D. L. Startle gating deficits occur across prepulse intensities in schizophrenic patients. Biol Psychiatry. 32 (10), 939-943 (1992).
  7. Kumari, V., Soni, W., Sharma, T. Normalization of information processing deficits in schizophrenia with clozapine. Am J Psychiatry. 156 (7), 1046-1051 (1999).
  8. Weike, A. I., Bauer, U., Hamm, A. O. Effective neuroleptic medication removes prepulse inhibition deficits in schizophrenia patients. Biol Psychiatry. 47 (1), 61-70 (2000).
  9. Swerdlow, N. R., Braff, D. L., Geyer, M. A., Koob, G. F. Central dopamine hyperactivity in rats mimics abnormal acoustic startle response in schizophrenics. Biol Psychiatry. 21 (1), 23-33 (1986).
  10. Wenzel, T. Open hardware: From DIY trend to global transformation in access to laboratory equipment. PLoS Biol. 21 (1), e3001931(2023).
  11. Longley, M., Willis, E. L., Tay, C. X., Chen, H. An open-source device for operant licking in rats. Peer J. 5, e2981(2017).
  12. Ribeiro, M. W., et al. OBAT: An open-source and low-cost operant box for auditory discriminative tasks. Behav Res Methods. 50 (2), 816-825 (2018).
  13. Wong, C. C., Ramanathan, D. S., Gulati, T., Won, S. J., Ganguly, K. An automated behavioral box to assess forelimb function in rats. J Neurosci Methods. 246, 30-37 (2015).
  14. White, S. R., Amarante, L. M., Kravitz, A. V., Laubach, M. The future is open: Open-source tools for behavioral neuroscience research. eNeuro. 6 (4), (2019).
  15. Bridge, E. S., et al. An Arduino-based RFID platform for animal research. Front Ecol Evol. 7, 257(2019).
  16. Chen, X., Li, H. ArControl: An Arduino-based comprehensive behavioral platform with real-time performance. Front Behav Neurosci. 11, 244(2017).
  17. Oliveira Silva, J. W., Lima, R. A., Morya, E., Brasil, F. L., Gonçalves, L. M. G. Improved behavioral box and sensing techniques for analysis of tactile discrimination tasks in rodents. Sensors. 23 (1), 288(2022).
  18. Gage, G. J., et al. Surgical implantation of chronic neural electrodes for recording single unit activity and electrocorticographic signals. J Vis Exp. (60), e3565(2012).
  19. Andreoli, L., Simplício, H., Morya, E. Egg model training protocol for stereotaxic neurosurgery and microelectrode implantation. World Neurosurg. 111, 243-250 (2018).
  20. Althobaiti, T., Katsigiannis, S., Ramzan, N. Triaxial accelerometer-based falls and activities of daily life detection using machine learning. Sensors (Basel). 13, 3777(2020).
  21. Heidbreder, C., et al. Behavioral, neurochemical, and endocrinological characterization of the early social isolation syndrome. Neuroscience. 100 (4), 749-768 (2000).
  22. Weiss, I. C., Iorio, L. D., Feldon, J., Domeney, A. M. Strain differences in the isolation-induced effects on prepulse inhibition of the acoustic startle response and on locomotor activity. Behav Neurosci. 114 (2), 364(2000).
  23. Cromwell, H. C., Klein, A., Mears, R. P. Single unit and population responses during inhibitory gating of striatal activity in freely moving rats. Neuroscience. 146, 69-85 (2007).
  24. Kosobud, A. E., Harris, G. C., Chapin, J. K. Behavioral associations of neuronal activity in the ventral tegmental area of the rat. J Neurosci. 14, 7117-7129 (1994).
  25. Carcea, I., Insanally, M. N., Froemke, R. C. Dynamics of auditory cortical activity during behavioural engagement and auditory perception. Nat Commun. 8, 14412(2017).
  26. Rosa, M., et al. Routine post-weaning handling of rats prevents isolation rearing-induced deficit in prepulse inhibition. Braz J Med Biol Res. 38 (11), 1691-1696 (2005).

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Prepulse InhibitionBehavioral BoxPsychiatric Animal ModelsSensory GatingStartle ResponseElectrophysiological RecordingSocial Isolation RodentsNeural ActivityAccelerometer DataLocal Field Potential

Related Articles