Les ruelles essais successifs de l'anxiété chez les souris et les rats

Behavior
 

Summary

Les mesures du labyrinthe anxiété comme le comportement chez les rongeurs. Il ya deux opposée fermée et deux bras ouverts opposés; rongeurs soucieux d'éviter les bras ouverts. La zone centrale n'est ni complètement ouvert ni fermé, donc le temps passé ici est ambiguë et difficile à interpréter. Voici une modification du protocole du labyrinthe éliminer cette zone est décrite.

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Deacon, R. M. The Successive Alleys Test of Anxiety in Mice and Rats. J. Vis. Exp. (76), e2705, doi:10.3791/2705 (2013).

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Abstract

Le labyrinthe en croix a été dérivée à partir des premiers travaux de Montgomery. Il a observé que les rats avaient tendance à éviter les bras ouverts d'un labyrinthe, préférant les joints ceux. Handley, Mithani et fichier

Introduction

Le labyrinthe en croix surélevé a été dérivé du début du travail de Montgomery. 27 Il a observé que les rats avaient tendance à éviter les bras ouverts d'un labyrinthe, préférant les joints ceux. Handley et Mithani, et File et al. 22,29 effectué les premières études sur la conception du labyrinthe que nous utilisons aujourd'hui, et en 1987, Lister a publié une conception pour une utilisation avec des souris 25. Il est maintenant un test standard pour les traitements anxiolytiques 23, et plusieurs protocoles ont été publiés 36,24 http://www.jove.com/video/1088 ; http://currentprotocols.com/protocol/ph0538 .

Le labyrinthe en croix surélevé est constitué de deux bras fermés opposées ouvertes et deux opposées se coupant en une zone centrale, sous la forme d'un + dans le plan. pourcentage de temps consacré à l', et les entrées de pourcentage dans les bras ouverts sont un indicede l'anxiété comme le comportement, la plus faible de ces indices, le plus soucieux de la souris est. Alternativement, une souris qui passe le plus clair de son temps dans les bras fermés est classé comme anxieux.

L'analyse factorielle a montré que tandis que les indices de l'open bras charge d'activité fortement sur un facteur désignés comme l'anxiété comme le comportement et les entrées de bras fermés reflètent en grande partie l'activité motrice, les frontières entre les facteurs ne sont pas définitifs; également d'autres facteurs tels que l'exploration, l'évaluation des risques et la prise de décision comprennent le profil de comportement sur ​​la plus-labyrinthe, 12,32. Temps dans la zone centrale est plus problématique à interpréter, bien que le temps passé ici a été classé comme 32 «prise de décision». Bien que les souris passent la plupart de leur temps dans les bras fermés, et relativement peu de temps sur les bras ouverts, dans de nombreuses études de temps est passé dans la zone centrale où les bras se joignent. Bien que cela puisse représenter la prise de décision 32, il est ambigu teefficace de l'anxiété comme le comportement, même si on peut s'attendre à des souris très soucieux d'éviter la zone centrale, ainsi que les bras ouverts. Une première tentative pour éliminer cette zone centrale ambigu était de construire un labyrinthe circulaire avec deux quadrants fermés en alternance avec deux en ouvrir 33. Dans ce «zéro-labyrinthe" un animal est sans ambiguïté dans un environnement ouvert (anxiogène) ou une zone fermée (nonanxiogenic). Cependant, bien utilisé par plusieurs groupes, il n'a jamais été aussi largement adopté comme le labyrinthe en croix. Dans notre laboratoire, nous avons constaté que tandis que la plus-maze (et ruelles successives) a montré des effets anxiolytiques chez les rats lésés hippocampe, ceux-ci n'ont pas été vus sur un labyrinthe zéro construit exactement comme celle de Shepherd et al 13.

L'appareil de ruelles successive a donc été conçu avec l'objectif principal d'éliminer la zone centrale de la plus-labyrinthe. Accessoirement, les éléments d'autres essais d'anxiété-comme le comportement ont été incorporées. En commençant par leanimaux dans la ruelle fermée 1, une composante de l'émergence a été introduit, semblable à celle de "tuyau de poêle" test de pierre 34. La couleur des ruelles du noir (alley 1) passant par le gris (ruelle 2) au blanc (allées 3 et 4). Cela provient d'observations que les souris préfèrent les zones plus sombres, comme illustré dans l'épreuve de la boîte de lumière-obscurité 11. Les murs des ruelles successives également diminuer lentement en hauteur, contrairement à la plus-labyrinthe où il ya une transition abrupte entre de hauts murs et pas de murs. La largeur des allées diminue progressivement d'augmenter progressivement l'exposition de la souris à la position surélevée du labyrinthe, de concert avec la diminution progressive de la hauteur du mur. Tous ces facteurs ont été incorporées dans une tentative d'augmenter la sensibilité du test et couvrent un large éventail de comportements anxiété comme de la plus-labyrinthe fait. L'appareil de ruelles successive était une tentative de support d'un large éventail de lignes de base du comportement d'angoisse comme, dans le même way que les quatre conditions de base du test d'interaction sociale comme initialement réalisée par dossier 17 détection de permis de subtiles modifications de comportement anxiété comparables. Fichier, dans une étude sur les effets de la nicotine, ne voyait que des différences dans les deux conditions de comportement anxiété comme intermédiaires, et non le plus élevé ou plus bas 20.

Ainsi que la plus-labyrinthe, un autre test largement utilisé de l'anxiété comme le comportement est la boîte à lumière-obscurité 11. Les résultats de la boîte à lumière-obscurité et le labyrinthe en croix ne correspondent pas toujours avec l'autre 35. Il est maintenant considéré que le comportement d'anxiété comme n'est pas un phénomène unitaire 19. Le test de ruelles successive peut donc bien donner des résultats différents de ceux obtenus en utilisant la boîte à lumière-obscurité, et même éventuellement de la plus-labyrinthe, car il est subtilement différent de ce dernier, mais on s'attend à des résultats entre le premier et le dernier être globalement similaire.

8,21 Il se peut que l'exposition d'un animal à la plus-maze suivie par les ruelles successives élimine le changement dans le type de anxiété comme le comportement mesuré si le test du labyrinthe se répète. Un exemple de cela a été observé lorsque les plus-labyrinthe des ruelles et successives ont été utilisés pour tester les souris cortex-lésés et le contrôle préfrontal médian d'une manière temporellement contrebalancé. Les souris lésés ont montré significativement plus faible comportement anxiété chez les deux types d'appareils, indépendamment de savoir si le test a eu lieu avec les ruelles successives ou la plus-maze premier 15. Il est également possible que l'utilisation séquentielle des plus-maze et successives ruelles pourrait préserver la sensibilité aux médicaments anxiolytiques vu lorsque le test du labyrinthe est répété 18.

Les rats peuvent également être testés sur une version plus grande des ruelles successives. La procédure est exactement til même que pour les souris.

Comme dans le cas de tests pour hyponeophagia, l'expérience générale préalable des animaux, à l'exception du labyrinthe surélevé anxiété comme le test de comportement en soi, peut affecter le résultat. 1,16

Protocol

1. Méthode

1.1 Appareil

L'appareil de ruelles successifs se compose de quatre successives ruelles linéairement reliés à caractère anxiogène croissante putative et est fait de bois peint (voir la figure 1 et, par comparaison, la figure 2 d'un labyrinthe en croix). Les détails sont présentés dans le Tableau 1:

Alley Longueur Largeur La hauteur du mur Couleur
1 25,0 8.5 25,0 Noir
2 25,0 8.5 5.0 Gris
3 25,0 3.5 0.8 Blanc
4 25,0 1.2 0.2 Blanc

Tableau 1. Les détails de construction de l'appareil de ruelles successifs. Toutes les dimensions sont en cm.

L'appareil est élevée d'environ 50 cm par serrage le plancher arrière-longue allée 1 à un banc de laboratoire, une étagère ou autre support. L'extrémité ouverte du alley 1 devrait être d'au moins 10 cm de distance du support pour empêcher les souris qui tentent de grimper sur elle. Assurez un rembourrage adéquat et suffisant dans les ruelles en cas d'une souris tombe.

La raison pour laquelle les différentes hauteurs de murs était: ceux de alley 1 doit être élevé afin de maximiser ses propriétés non anxiogènes. De plus hautes parois créer un environnement plus sombre, tant que la source de lumière de laboratoire n'est pas immédiatement dessus. Les murs de ruelle 2 ont été jugés à partir de l'expérience de paraître moins sûr que alley 1 chez la souris, mais de fournir encore un certain degré de protection. Ruelles 3 et 4 ont eu juste assez de hauteur pour maximiser l'anxiété, mais encorefournir une adhérence si la souris était en danger de tomber. Dans la pratique, les chutes sont rares et pas plus fréquents que sur la plus-labyrinthe.

L'appareil doit être manipulé avec précaution car la ruelle 4 est particulièrement vulnérable aux dommages. Si solidement fixée, l'appareil ne doit pas vibrer que la souris passe dessus. Afin de minimiser ces deux problèmes potentiels, l'appareil pourrait être donné une "colonne vertébrale" renforcement supplémentaire couvrant sa longueur sous le plancher. Un appareil de ruelles successive pour le rat peut également être faite. Les détails sont présentés dans le tableau 2:

Alley Longueur Largeur La hauteur du mur Couleur
1 45.0 9.0 29.0 Noir
2 45.0 9.0 2.5 Gris
3 45.0 6.7 0.5 Blanc
4 45.0 3.5 0.3 Blanc

Tableau 2. Les détails de construction de l'appareil de ruelles successive pour les rats. Toutes les dimensions sont en cm.

1.2 Procédure

* Apportez les souris à la salle expérimentale 5-20 min avant de le tester pour s'assurer qu'ils sont adaptés à la chambre et sont à un niveau modéré de l'excitation.

* Comme avec toutes les expériences où les animaux sont testés une fois pour comportement spontané sur un nouvel appareil, il est de bonne pratique pour les allées d'abord être donné une odeur de souris; place des souris non-expérimentales sur l'appareil pendant quelques minutes, puis nettoyer l'appareil que lors de l'expérience principale. L'objectif est d'assurer une légère mais uniforme fond odeur de la souris, sur la base du fait qu'il est impossible de supprimer totalement les odeurs des animaux (et encore moins prouver que cela a été réalisé).

* Placez la souris à l'extrémité fermée de alley 1 face au mur. Commencez minuteries 1) pour la durée totale de l'épreuve + latence pour entrer dans les bras, et 2) le temps passé dans une ruelle 1. Lorsque la souris place tous les 4 pieds sur la prochaine ruelle, il est considéré comme ayant entré. Le temps total passé dans chaque ruelle (quatre pieds) et le nombre d'entrées (à la fois avant et arrière). Notez le nombre de selles boli et si une miction s'est produite.

* Durée de l'essai: 5 min. (C'est le temps normal, si vous savez ou soupçonnez que les animaux que vous êtes dépistage ne ​​sera pas très inquiet, le raccourcissement de la durée de l'essai à 3 min peut être avantageux Notez ce moment que vous faites usage.).

* Un compteur / timer d'événement combiné est inestimable pour ce travail ainsi que pour minuter le labyrinthe en croix. Nous avons un portable alimenté par batterie avec quatre boutons, chacun cul ociated avec un compteur d'événements et une minuterie (1/10 s), construit dans le département de psychologie. Touche 1 enregistre un événement (entrée en piste 1) et démarre un minuteur. Relâcher le bouton pour arrêter le chronomètre. Touche 2 enregistre une entrée ruelle 2 et commence allée 2 timer, etc Toutefois, il faut soustraire une entrée à partir du nombre total d'inscriptions enregistrées sur alley 1 comme la première entrée a été initié par l'expérimentateur, pas la souris.

* Pour résumer, pour chaque enregistrement allée: la latence d'y entrer (en dehors de alley 1 bien sûr), le nombre d'entrées en elle et le temps total passé là-bas.

* Si une souris tombe, arrêter l'horloge et le remplacer sur la ruelle d'où il est tombé, face alley 1.

* Tous les urines et les fèces de l'animal sont supprimés et le dispositif nettoyé avec un chiffon humide, suivie d'un tissu sec. Il est important de nettoyer et désinfecter le matériel entre chaque souris testées.

contenu "> * En outre, toujours porter des gants lors de la manipulation des rongeurs.

Representative Results

Les rats avec des lésions hippocampiques cytotoxiques complètes, ventral ou dorsal ont montré des effets anxiolytiques modérés ou partielle sur la plus-labyrinthe, alors que, rats lésés ventrales, mais pas dorsal ont montré des effets anxiolytiques dans les ruelles successifs 6,26. Cependant, dans un autre laboratoire, des lésions hippocampiques dorsales électrolytiques n'ont pas eu des effets anxiolytiques 35, ce n'est pas improbable que la première étude a obtenu des effets anxiolytiques partielles avec des lésions cytotoxiques dorsales, et il est l'hippocampe ventral qui est pensé pour jouer un rôle majeur dans anxiété comportement de type 4,7.

Lésions du septum médial également réduit l'anxiété comme le comportement des rats dans les ruelles successives 5. En revanche, le labyrinthe zéro ne détecte pas tous les effets anxiolytiques des lésions hippocampiques cytotoxiques complets 13. Souris C57BL/6JolaHsd ont passé plus de temps sur le plus anxiogène des ruelles successives (ruelle 4) que les souris 129S2/SvHsd 9.En revanche, une différence de comportement anxiété comme claire n'a pas été vu sur la plus-labyrinthe, où les souris ont dépensé 129 plus de temps dans la zone centrale, un résultat aussi vu dans une autre souche 129, 129/SvEvTac 2. Dans un travail inédit sur des souris présentant des lésions complètes, dorsale ou ventrale de l'hippocampe, il y avait une tendance générale à observer des résultats anxiolytique de lésions complètes. Toutefois, ceux-ci étaient loin d'être aussi marquée que dans les tests hyponeophagia, où l'effet anxiolytique des lésions complètes ou ventral était solide et fiable. Par exemple, les souris lésées complets passent moins de temps dans les bras fermés de la plus-labyrinthe, mais pas plus à l'air libre. Le test de ruelles successive a été fait deux fois, mais seulement sur la deuxième procès étaient là effets anxiolytiques significatives des lésions complètes. Tant les ruelles successives et la plus-maze imposent des exigences sur les processus d'orientation, de sorte que les animaux lésés peuvent prendre plus de temps à "prendre leurs marques" et donc le temps disponible pour démontrer anxiolytiqueeffets est réduite.

Lorsque des souris présentant des lésions du cortex préfrontal médial ont été testés sur les plus-labyrinthe des ruelles et successives appareils à l'ordre est contrebalancé, il n'y avait aucun effet de ce qui a été testé pour la première, mais les effets anxiolytiques claires étaient présents dans les deux tests par rapport aux témoins 15 (voir figures 3 et 4). Les souris lésés ont nettement plus d'entrées dans chaque ruelle des ruelles successives par rapport aux témoins, et les bras ouverts du labyrinthe en croix, bien intéressant entrées dans les bras fermés de ce dernier n'étaient pas plus élevés que chez les témoins. Dans le champ Ouvrir les souris lésées étaient significativement plus actifs que les contrôles, et de façon marginale de l'activité des cellules photoélectriques cages.

Le test de ruelles successive a également été montré pour être sensibles aux effets de la chlordiazepoxide d'anxiolytique. En inédite travail de 12 mg / kg ipchlodiazepoxide (CDZP) a été montré actif chez la souris NIH masculins, tels qu'ils sont utilisés par Lister dans la description originale de la plus-labyrinthe des souris 25. Les souris traitées CDZP passé moins de temps que les contrôles dans Alley 1 (158 ± 12,1 vs 212 ± 14,8 s, P = 0,0108, et a fait plus d'entrées dans les ruelles 2-4 (voir le tableau 3).

Alley Contrôle CDZP P
2 7.2 ± 1.2 18,4 ± 2,0 0,0001
3 1,0 (0-3,5) 5.0 (2.5 à 12.3) 0,0277
4 0,0 (0,0-1,0) 2.0 (0.0-5.0) 0,0604

Tableau 3. Entrées dans les ruelles 2-4 de l'appareil de ruelles successive par les souris traitées avec 12 mg. / Kg ip de CDZP ou contrôles valeurs sont les médianes et les (intervalle interquartile) ou un moyen ± SEM selon que les données étaient non-paramétrique ou paramétrique de Mann-Whitney U test ou test t, respectivement. N = 11/group.

Figure 1
Figure 1. Appareil de ruelles successif de la souris. Il est fait de bois peint et est serré sur le banc.

Figure 2
Figure 2. La plus-labyrinthe souris. Il est fait de bois peint en noir avec des murs en plexiglas transparent sur ​​les bras fermés.

Figure 3
Figure 3. L'effet anxiolytique des lésions du cortex préfrontal médian (m) sur la coopération du labyrinthempared à des contrôles (C). * = P <0,05 vs C m. Données initialement publiées dans la référence 15.

Figure 4
Figure 4. L'effet anxiolytique des lésions du cortex préfrontal médian (m) sur les allées successives par rapport aux témoins (C). * = P <0,05 vs C m. Données initialement publiées dans la référence 15.

Discussion

En conclusion, le critère des ruelles successive produit des résultats généralement similaires à la plus-labyrinthe lorsque les lésions du cortex préfrontal complexe ou médiale hippocampe sont faites, mais des travaux supplémentaires sont nécessaires pour évaluer les effets des lésions dans d'autres zones du cerveau semble être liée à l'anxiété -comme comportement. Parfois, les résultats sur la plus-maze diffèrent sensiblement de ceux qui sont dans les ruelles successives, un exemple de ceci est notre travail sur Kir6.2 souris KO 14. Quand ils ont été testés sur les deux appareils, il nous a permis de démontrer que les souris KO ne montrent pas de changement dans le comportement général unidirectionnel anxiété comparables, car ils passent plus de temps que les souris de type sauvage sur les bras du labyrinthe ouvert (montrant moins d'anxiété un comportement de type), mais plus de temps dans la ruelle 1 des ruelles successives (montrant une plus grande anxiété comme le comportement). Ainsi, l'utilisation combinée des plus-labyrinthe des ruelles et successifs permet d'éliminer des résultats faussement positifs ou faussement négatifs, puisque les deux tests, bien quesemblable, ne sont pas fonctionnellement identiques.

Comme dans le labyrinthe en croix, l'hyperactivité ne conduit pas à une augmentation non sélectif dans le nombre de ruelles saisies. Des études ont montré que l'organisation de comportement chez les souris varie indépendamment de l'activité 28. Rats lésés septum médial, qui se sont avérés nettement hyperactif dans un test séparé de l'activité PHOTOBEAM cages de surveillance ne montrent nettement plus importantes entrées dans les ruelles 2 et 3;. Entrées dans les allées 1 et 4 ne sont pas différents de contrôles 5 Donc, la communication interventriculaire moins anxieux rats lésés ont été allers et retours entre les deux zones modérément anxiogènes des ruelles successives, montrant que l'appareil a été conçu pour détecter, à savoir leur position sur un spectre d'anxiété. S'ils avaient été encore moins anxieux, une augmentation de croisements entre les ruelles 3 et 4 aurait été vu.

Autre preuve que l'hyperactivité ne conduit pas à un faux positif dans le test de ruelles successives est que les rats avec des lésions hippocampiques dorsales sont hyperactifs mais n'ont pas montré d'effets anxiolytiques dans les ruelles successives 7. Dans un test lié à un appareil linéaire, le test ruelle noir-blanc, GluRA KO souris femelles montrent un peu plus le comportement d'anxiété comme de contrôles alors que les hommes sont semblables à des contrôles, mais les deux sexes sont nettement hyperactif 3. Kir6.2 souris KO ont été plus actives dans leurs cages à domicile que les souris de type sauvage, mais ont montré les anxiété dans les ruelles successives 14. Notamment, 8 souris KO ont sauté ou ont chuté au large de la plus-labyrinthe, mais aucun des ruelles successives.

Une limitation de l'essai de ruelles successive telle qu'elle est actuellement utilisée est que, étant donné la couleur variant du sol, les systèmes de vidéo-tracking seraient difficiles à utiliser. Cependant, le sol pourrait probablement être peint d'une couleur uniforme que la couleur n'est qu'un des facteurs de l'appareil qui génère de l'anxiété.

nt "> Le test de ruelles successive est peu probable, cependant, de ne pas souffrir de problèmes de variabilité associée aux essais éthologiquement base similaires, tels que la plus-maze 10,23, mais l'essai d'un lot d'animaux sur les deux tâches peut aider à clarifier un peu concluantes Test du labyrinthe 30,31,37; une approche multiple-test peut avoir des avantages lors des tests comportement anxiété comparables.

Disclosures

Aucun conflit d'intérêt déclaré.

Acknowledgments

Le Wellcome Trust pour fournir du financement du libre accès à l'Université d'Oxford. Robert Deacon est un membre du groupe OXION Oxford, financée par Wellcome Trust subvention WT084655MA.

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