Asansör Dikey Hareketi ve Dönme Dolap Rotasyonu Kullanarak Sıçanlarda Pasif Hareketin Otonom ve Davranışsal Etkilerinin Değerlendirilmesi
February 7th, 2020
Protokoller asansör dikey hareket ve dönme dolap rotasyonu kullanarak kemirgenlerde pasif hareketin otonom ve davranışsal etkilerini değerlendirmek için sunulmaktadır.
Bu protokoller otonom sinir sistemi işlevselliğini değerlendirmek ve vestibüler sistem bozukluklarını ortaya çıkarmak için otonom sistemin bütünlüğünü ve normal işleyişini oluşturmak için önemlidir. Vestibüler bir fonksiyon veya motor koordinasyon açığı otonom sisteme zarar sinyali verebilir. Bu teknikler otonom işleyişin bütünlüğünü ortaya çıkarabilir.
Davranış teknikleri deneyci tarafından tanıtılan variabilities duyarlı olabilir. Aynı araştırmacının deney boyunca teknikleri yürütmesini ve her kemirgeni aynı şekilde tedavi etmesini öneriyoruz. Asansör dikey hareket analizi için, 22,5'e 26'ya 20 santimetrelik pleksiglas kutuya dört iki aylık 200 ila 250 gramlık sıçan yerleştirin ve kutuyu güvenli bir şekilde şekillendirin.
Kutuyu asansör dikey hareket cihazının asansör yastığına yerleştirin ve cihazı en düşük ayarda açın. Ardından, genliği nötrden 22 santimetre yukarı ve 22 santimetre aşağı ayarlayın ve cihazı beş dakika için 2, 500 milisaniye, beş dakika için 2,000 milisaniye ve beş dakika için 1,500 milisaniye ile başlatın. Ardından aygıtı, beş dakika için 1, 500 milisaniye, beş dakika için 2,000 milisaniye ve beş dakika için 2,500 milisaniye kullanarak ters yönde yavaşlatmadan önce iki saat boyunca 1,000 milisaniyeolarak ayarlayın.
Dönme dolap döndürme işlemi için pleksiglas kabı tahta bir banka yerleştirin ve sıçanları gövdelerinin uzun eksenine sahip konteynerin içine yerleştirin. Kutuyu güvenli bir şekilde kapattıktan sonra, benzer kütleye sahip ikinci bir sıçan kümesini, dönme dolap döndürme cihazının ikinci kolundaki yatay dönüş çubuğuna dik gövdenin uzun eksenine sahip ikinci bir pleksiglas konteyneriçine yerleştirin. Kutuyu güvenli bir şekilde kapattıktan sonra, dönme dolap dönüşünü saniyede 120 derece açısal bir hıza ulaşmak için saniyede 16 derece kare olarak saat yönünde başlatın.
Dönme dolap en yüksek hıza ulaştığında, saniyede 48 derece yavaşlayıp saniyede sıfır dereceye ulaşmaya başlar. Bir saniyelik bir duraklamadan sonra, konteynerin saat yönünün tersine yönde, saniyede 16 derece kare olarak dönmeye devam etmesini ve saniyede sıfır dereceye ulaşmak için saniyede 48 derece hızla yavaşlamadan önce saniyede 120 derecelik açısal bir hıza ulaşmasını sağlar. Ardından, yaklaşık 720 dönüş için seans başına iki saat boyunca saat yönünün tersine döndürmeye devam edin.
Denge ışını eğitimi için, ilk olarak yaklaşık 110 santimetre arayla deneysel alana iki ahşap 0,75 metre yüksekliğinde dışkı yerleştirin. Plastik siyah 15'e 15'e sekiz santimetrelik bir kutuyu bitiş aletine yerleştirin ve iki tabure arasına 2,5 ile 130 santimetrelik dar bir tahta kiriş yerleştirin ve dışkı nın başlangıç taburesinden bitiş taburesine kadar 100 santimetrelik bir mesafe bırakarak. Baş tabureye bir lamba yerleştirin ve lambayı açın.
Daha sonra odanın mümkün olduğunca karanlık olması için odanın ışığını kapatın ve ışıklı köşedeki ışına ilk fareyi tanıtın. Eğer fare kendi iradesini geçmezse, yavaşça kirişi geçmeye hayvan ister. Eğitim üç gün üst üste sonra, ışık yakın başlangıç dışkı üzerine eğitimli sıçan yerleştirin ve hemen bir kronometre başlatın.
Sıçan hızla denge ışını çapraz ve bitiş dışkı üzerinde kara kutu girin. Hayvanın burnu bitiş taburesi üzerindeki karanlık kutuya girer girmez kronometreyi durdurun. Hareket tedavisinden sonra dışkılama sayımı için, pleksiglas konteyner içine sıçantransfer 40 tarafından 40 tarafından 45 santimetre açık alan kutuları ve pleksiglas kutusunda dışkı pelet sayısını her kemirgen atfedilen saymak.
Açık alan davranışı testi için, hayvanları üç dakika boyunca kaydetmek için kızılötesi bir video kamera kullanın ve her hayvan için kat edilen toplam mesafeyi belirlemek için ortaya çıkan video görüntülerini kullanın. Burada, üç gün üst üste eğitimden sonra denge ışınının geçişi için geçen sürenin temsili denge ışını sonuçları gösterilir. Asansör dikey hareketi, Hertz dikey hareket değişiklikleri, ve dönme dolap rotasyonönemli ölçüde dışkılama arttı.
Buna ek olarak, asansör dikey hareket, Hertz dikey hareket değişiklikleri, ve dönme dolap rotasyonu önemli ölçüde açık alan mesafe sayılsa azaldı. Denge ışını eğitimi, farelerin ışından geçerken motive ve kendinden emin olması gerektiğinden çok önemlidir. Aksi takdirde, değerlendirme süresi içinde bakiyeleri ölçülmez.
Davranışsal prosedürlerin ardından, farklı ilgi çekici ilaçların otonom fonksiyon ve hücre sinyalizasyonu üzerindeki etkileri bu vestibüler stimülasyon tahlilleri kullanılarak değerlendirilebilir.
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
Genel Bakış
Bu makale, kemirgenlerde pasif hareketin otonom ve davranışsal etkilerini değerlendirmek için kullanılan protokolleri sunar. Asansör dikey hareketi ve Ferris-wheel rotasyonu gibi teknikler, otonom sinir sisteminin bütünlüğünü değerlendirmek için kullanılır.
Çalışmanın Temel Bileşenleri
Bilim Alanı
- Sinirbilim
- Davranış Analizi
- Otonom Sinir Sistemi
Arka Plan
- Protokoller, otonom sinir sistemi işlevselliğini değerlendirmek için esastır.
- Vestibüler sistem bozuklukları, motor koordinasyonda eksikliklerle belirtilebilir.
- Davranışsal teknikler, deneyci değişkenliğinden etkilenebilir.
- Kemirgenlerle çalışırken tutarlılık, güvenilir sonuçlar için kritik öneme sahiptir.
Çalışmanın Amacı
- Otonom sistemin bütünlüğünü belirlemek.
- Otonom sinir sisteminin işlevselliğini değerlendirmek.
- Potansiyel vestibüler sistem bozukluklarını tanımlamak.
Kullanılan Yöntemler
- Kemirgenlerle asansör dikey hareket analizi.
- Ferris-wheel rotasyon protokolleri.
- Test için kontrollü bir ortamın kullanımı.
- Deney boyunca deneklerin standartlaştırılmış şekilde ele alınması.
Ana Sonuçlar
- Protokoller, otonom işleyişin bütünlüğünü etkili bir şekilde ortaya koymaktadır.
- Tutarlı kullanım, davranışsal değerlendirmelerdeki değişkenliği azaltmaktadır.
- Belirlenen teknikler, otonom sistem hasarını sinyal verebilir.
- Davranışsal sonuçlar, vestibüler sistem sağlığı ile ilişkilidir.
Sonuçlar
- Protokoller, otonom ve davranışsal etkileri değerlendirmek için güvenilirdir.
- Araştırmacı tutarlılığı, deney bütünlüğü için hayati öneme sahiptir.
- Teknikler, vestibüler ve otonom bozuklukların teşhisinde yardımcı olabilir.
Sıkça Sorulan Sorular
Executive Industry Relevance
Assessing autonomic and behavioral responses to passive motion provides a translational model for evaluating vestibular and autonomic nervous system integrity in preclinical research. These assays enable mechanistic de-risking of compounds targeting motion sickness, anxiety, or neurodegenerative disorders by quantifying autonomic output through defecation, open-field activity, and motor coordination. The standardized, reproducible nature of the elevator vertical motion and Ferris-wheel rotation protocols supports early-stage target validation and phenotypic screening in drug discovery pipelines.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Scientific Value: Interrogates autonomic nervous system function to validate therapeutic hypotheses related to vestibular and stress-response pathways.
- Operational Value: Provides quantitative behavioral readouts (defecation count, open-field distance, balance beam latency) for objective target engagement assessment.
- Predictive Value: Enables biological de-risking by correlating vestibular stimulation with autonomic output, supporting go/no-go decisions in early discovery.
Screening & Assay Development
- Assay Readiness: Defecation counting and open-field tracking deliver scalable, quantifiable endpoints suitable for high-throughput screening adaptation.
- Reproducibility: Standardized rodent handling and motion parameters reduce inter-experimenter variability, enhancing assay reliability across sites.
- Platform Utility: The plexiglass container-based design allows reuse across multiple motion paradigms (vertical, rotational) for efficient resource allocation.
Translational & Preclinical Research
- Disease Relevance: Models autonomic dysregulation in conditions like motion sickness and anxiety disorders, enabling phenotype-based compound screening.
- Translational Continuity: Links vestibular stimulation to autonomic output, supporting biomarker-aligned preclinical validation.
- Risk-Adjusted Advancement: Identifies compounds that normalize autonomic responses to motion stress, de-risking progression to later-stage studies.
Pipeline & Workflow Integration
The assay fits within the discovery continuum from target hypothesis testing through lead optimization, particularly for CNS-active compounds where autonomic side effects are a concern.
- Discovery Biology: Tests mechanistic links between vestibular stimulation and autonomic output, clarifying pathway involvement in stress and anxiety models.
- Screening: Generates quantitative, reproducible behavioral data (defecation, locomotion, motor coordination) for compound effect comparison.
- Analytics: Enables statistical comparison of autonomic responses across doses and treatment groups using count- and distance-based metrics.
- Translational Research: Supports continuity to preclinical models of vestibular disorders by validating autonomic readouts as functional indicators.
- Enterprise Reuse: Standardized motion devices and behavioral assays can be deployed across multiple projects studying CNS modulators or anti-emetic agents.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Reduces mechanistic ambiguity in autonomic pathway modulation by providing direct functional readouts.
- Operational Value: Ensures reproducibility through standardized motion profiles, rodent handling, and environmental controls.
- Strategic Value: Improves go/no-go decision confidence by identifying off-target autonomic effects early in discovery.
- Portfolio Impact: Enables risk-adjusted prioritization of compounds with favorable autonomic profiles, reducing late-stage attrition.
Implementation Considerations
- Requires expertise in rodent behavior, vestibular physiology, and autonomic assay interpretation.
- Depends on calibrated elevator vertical motion and Ferris-wheel rotation devices with precise amplitude and cycle control.
- Necessitates standardized training for balance beam and open-field testing to minimize variability.
- Adaptation to other rodent strains or ages may require validation of motion sensitivity and baseline autonomic tone.
- Limited to models with intact vestibular function; confounds possible in animals with motor impairments unrelated to autonomic tone.
Biopharma FAQs
Chapters in this video
0:05
Introduction
0:56
Elevator Vertical Motion (EVM) Procedure
2:03
Ferris-wheel Rotation (FWR) Device Procedure
3:22
EVM and FWR Evaluation: Balance Beam Analysis
4:30
EVM and FWR Evaluation: Defecation Counting and Open-field Examination
5:03
Results: Representative Defecation Counts and Total Distance Traveled
5:35
Conclusion
