Overview
לאחרונה, התגלה כי מצבים התנהגותיים כגון, דיכאון, חרדה ומתח-תגובה יש בסיס נוירולוגי. הבנת היסודות הביולוגיים של תנאים אלה עשויה לסייע למדענים לפתח טיפולים יעילים יותר לטיפול בהפרעות אלה. בדרך כלל, מודלים מכרסמים משמשים בתחום זה ומדענים התנהגותיים ליצור מודלים אלה באמצעות התערבויות כמו ניהול תרופות או ניתוח. חשוב להבין כיצד ליצור ולהעריך מודלים מכרסמים של הפרעות התנהגותיות כפי שהם ממלאים תפקיד חשוב בגילוי של טיפולים חדשים עבור יישומים קליניים.
כאן, סרטון החינוך המדעי JoVE סוקר תחילה את הקריטריונים 'הקלאסיים' המשמשים להערכת מודלים מכרסמים של מתח והפרעות התנהגותיות. זה מלווה בכמה מהשאלות החשובות שמדענים מנסים לענות עליהן באמצעות מודלים אלה ככלים. כמו כן, נעבור על מספר בדיקות התנהגותיות של מכרסמים הנמצאות כיום בשימוש בתחום זה ונדון ביישומים של פרדיגמות אלה.
Procedure
מצבים התנהגותיים כגון חרדה, דיכאון, סכיזופרניה ואפילו מתח, משפיעים לרעה על איכות החיים שלנו, ולכן מדעני מוח מנסים באופן פעיל לפתח טיפולים חדשים כדי להקל עליהם.
כדי לעשות זאת, חוקרים רבים משתמשים במודלים מכרסמים. למרות הבדלי הגודל שלנו, בני אדם ומכרסמים הם למעשה דומים להפליא: שנינו יונקים, יש לנו נוירואנטומיה דומה, להפגין הורמונים עם פונקציות דומות, ויכולים להפגין את אותן תגובות לגירויים מסוימים. לכן, מכרסמים הם אורגניזמים מודל מעולה ללמוד שינויים בהתנהגות האנושית.
וידאו זה מציג בקצרה את הקריטריונים המשמשים להערכת מודלים מכרסמים של הפרעות התנהגות אנושיות. לאחר מכן, נחקור כמה שאלות חשובות שנשאלו על ידי מדעני התנהגות, אשר לאחר מכן דיון על המבחנים ההתנהגותיים השונים המועסקים בתחום.
בואו נתחיל בדיון קצר על כמה קריטריונים המשמשים מדענים להערכת מודלים מכרסמים של הפרעות התנהגותיות.
חוקרים יכולים להשתמש בטכניקות כירורגיות, פרמקולוגיות, גנטיות או סביבתיות כדי ליצור מודלים מכרסמים. לאחר מכן ניתן לבחון את תוקפו של דגם באמצעות שלושה קריטריונים "קלאסיים".
הקריטריון הראשון הוא תוקף פנים. כפי שהשם מרמז, קריטריון זה מעריך הומוולוגיה סימפטומטית בין מודל המכרסמים לבין המצב האנושי. הקריטריון השני הוא תוקף בנייה. זה מעריך אם מודל המכרסמים ואת המצב האנושי נובעים מאותה אטיולוגיה או סיבה. הקריטריון הסופי הוא תוקף חזוי, אשר מעריך את הדמיון בין תגובת מודל מכרסם לבין תגובת המטופל האנושי לאותו טיפול. מודל מכרסמים מושלם של הפרעה התנהגותית יעמוד בכל הקריטריונים האלה.
עכשיו שאתם מבינים מדוע מודלים של מכרסמים משמשים לחקר הפרעות התנהגותיות, והקריטריונים הדרושים כדי להעריך אותם, בואו נחקור כמה שאלות מרכזיות שמדענים מנסים לענות עליהן במודלים אלה.
כמו רוב המחלות האחרות, אפילו הפרעות התנהגותיות נקשרו למוטציות גנטיות וחלק מהחוקרים מעוניינים לזהות את הגנים התורמים לתנאים אלה. לעתים קרובות, חוקרים בתחום זה לדפוק גנים של עניין מכרסמים ולבחון את השפעתם על סוללה של בדיקות התנהגותיות.
מדענים מעוניינים גם להבין את הבסיס האנטומי של הפרעות התנהגותיות. בעיקרון, הם רוצים לחקור אילו אזורים במוח מושפעים אצל אנשים הסובלים מהפרעות נפשיות אלה. מדענים חד-כיווניים מתקרבים לכך על ידי פגיעה באזורי מוח ספציפיים במכרסמים והערכה של ההשפעה של נזק זה על התנהגות מכרסמים.
חוקרים אחרים, במקום להסתכל על מבנים מוחיים שלמים, מעוניינים לזהות את המסלולים הנוירוכימיים המורכבים המושפעים מהפרעות התנהגותיות. מאז נוירונים לתקשר אחד עם השני באמצעות כימיקלים הנקראים נוירוטרנסמיטורים, כמה מדענים להעריך את דפוסי הביטוי של קולטני נוירוטרנסמיטר במוח חשוף לתנאים שונים. עבודה כזו סיפקה ראיות כי הפרעות התנהגותיות כרוכות לעתים קרובות בשינויים ברמות הנוירוטרנסמיטר.
לאחר שנבחן כמה שאלות מרכזיות, בואו נחקור כמה בדיקות שבהן משתמשים מדעני מוח כדי לבחון הפרעות התנהגותיות נפוצות ומתח במכרסמים.
כפי שאתה אולי יודע, חרדה היא הפרעה התנהגותית שבה מישהו חווה עצבנות לפני אתגר. כדי לבדוק חרדה, חוקרים יכולים למקם מכרסמים במבנים מוגבהים המכילים אזורים מוקפי חומה ולא מוקפים חומה, כגון מבוך מוגבה פלוס או מבחן סמטאות עוקבות. כאן, התנהגות חרדה מאופיינת כמכרסם שנותר באזורים מוקפי חומה. לחלופין, חוקרים יכולים להכניס מכרסמים לסביבות חדשניות עם מזון, ולקבוע כמה זמן לוקח להם לאכול; זה מבחן ההיפנאו-נאופגיה. כאן, חביון לאכול משמש פרמטר למדידת חרדה. לבסוף, חוקרים יכולים גם לבדוק חרדה במכרסמים על ידי חשיפתם לרעש חזק ופתאומי והערכה של התגובה "מבהילה" הנובעת מכך; זה נותן את המבחן שלה - מבחן "הבהלה אקוסטית".
הפרעה התנהגותית נפוצה נוספת היא דיכאון, המאופיין בייאוש ו עייפות. במכרסמים, דיכאון יכול להימדד על ידי הצבת בעלי חיים בסביבות שמהן הם לא יכולים לברוח. דוגמה לכך היא מבחן השעיית הזנב, שבו מכרסמים תלויים על פלטפורמה, ומדענים מתבוננים ומבקיעים את התנהגות הבריחה של בעלי החיים. מבחן נוסף הנפוץ המבוסס על ייאוש הוא מבחן השחייה הכפוי, שבו מכרסמים ממוקמים במיכלים מלאים במים ואחד מתבונן בניסיונות של מכרסם להישאר מעל המים. בשתי הבדיקות הללו, מכרסם נחשב להפגין התנהגות דיכאון כאשר הוא מראה חוסר תנועה ומפסיק את ניסיונות הבריחה שלו.
לאחר דיכאון וחרדה, בואו נסתכל על הפרעת מצב רוח אחרת הנקראת סכיזופרניה, הכוללת שינויים במצב הרוח, פרנויה והזיות. מבחן התנהגותי נפוץ המשמש לחקר הפרעה זו הוא מבחן עיכוב prepulse או "PPI", שהוא גרסה שונה של מבחן הבהלה אקוסטית וכרוך בחשיפת מכרסמים לשני גירויים אקוסטיים רציפים - prepulse וגירוי מבהיל, האחרון שבהם הוא בדרך כלל רעש חזק. בדרך כלל, הגירוי prepulse יהיה "לעכב" או להקטין את התגובה הפיזית של מכרסם לגירוי הבהלה; עם זאת, זה לא המקרה במודלים סכיזופרניה. חוקרים יכולים גם להעריך סכיזופרניה במודלים מכרסמים באמצעות מבחן "היפראקטיביות לוקומוטור", שבמהלכו מדענים מעריכים את פעילות המכרסם בשדה פתוח לאחר שהאורגניזם טופל בסמים, כגון אמפטמין. אם מכרסם מפגין תנועה רבה יותר בשדה פתוח בעקבות חשיפה לסמים, זה יכול להצביע על התנהגות דמוית סכיזופרניה.
מלבד מידול ובדיקת הפרעות התנהגותיות, מדענים מעוניינים גם להעריך מתח, המהווה גורם מוצע להפרעות התנהגותיות רבות. במכרסמים, מתח חברתי יכול להיגרם על ידי הוספת פולש זכר לא מוכר לכלוב של זכר תושב. בתרחיש זה, החיה הפולש חווה מתח בשל ההתנהגות האגרסיבית של התושב, אשר מסומן על ידי סוללה של התנהגויות. דרך נוספת לגרום ללחץ בבעלי חיים היא על ידי חשיפתם לגירויים פיזיים שליליים, כגון הלם חשמלי. חשיפה להלם חשמלי יכולה להוביל להתנהגות חרדתית משופרת, כמו קבורת שיש מוגברת, מה שמעיד על מתח.
עכשיו שאתה יודע על בדיקות מכרסמים שונות להפרעות התנהגותיות ומתח, בואו נסתכל על כמה דוגמאות לאופן שבו מדעני מוח משתמשים בהם כיום במחקר שלהם.
כפי שנדון קודם, כדי להבין את הבסיס הנוירואנטומי של הפרעות התנהגותיות, מדענים יכולים לפגוע באזורי מוח ספציפיים במכרסמים, ולאחר מכן לבדוק אותם באמצעות משימות התנהגותיות. בניסוי זה, החוקרים פגעו בקליפת המוח הקדם-מצחית בעכברים, והניחו אותם במבחן הסמטאות העושה. התוצאות מראות שעכברים מטופלים מבלים יותר זמן בסמטאות הרחוקות והמחרישות ביותר בהשוואה לבעלי חיים שליטה, מה שמצביע על תפקיד לקליפת המוח הקדם-מצחית בהתנהגויות דמויות חרדה.
מודלים יכולים גם לספק תובנה על הגנים המעורבים בהפרעות התנהגותיות. כאן, החוקרים התבטאו יתר על המידה גן בשם DISC1, באזורים מסוימים במוח של מכרסמים, ואז טיפלו בבעלי חיים אלה עם תמיסת מלח או אמפטמין והכניסו אותם לשדה פתוח. התוצאות מראות כי מכרסמים עם ביטוי יתר של גנים מראים השפעה בולטת של טיפול אמפטמין.
לבסוף, חוקרים יכולים להשתמש במודלים כדי לאפיין טוב יותר את הפיזיולוגיה הבסיסית של הפרעות התנהגותיות. כאן, מדענים יצרו מודל מכרסמים של הפרעת דחק פוסט טראומטית וחקרו את השינויים הפיזיולוגיים הנובעים מכך. כדי לעשות זאת, החוקרים הדגישו תחילה מכרסמים על ידי חשיפתם לזעזועים חשמליים, ולאחר מכן חיפשו שינויים ברמות של הורמון הלחץ העיקרי, הנקרא קורטיזול. רמות הקורטיזול נמצאו גבוהות משמעותית בדגמי ה-PTSD מאשר בדגמי ה-PTSD שלהם.
הרגע צפית בהקדמה של ג'וב להפרעות התנהגותיות ולחץ. סרטון זה בחן מדוע מדעני התנהגות משתמשים במודלים של מכרסמים בתחום זה, ותיאר קריטריוני תוקף למודלים אלה. לאחר מכן, דנו בשאלות מרכזיות המדגישות את הבעיות הלא פתורות של התחום, ואחריהן פרדיגמות התנהגותיות המשמשות כיום כדי לענות על שאלות אלה. כמו תמיד, תודה שצפית!
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
לא הוכרזו ניגודי אינטרסים.
