गतिविधि आधारित आहार कृंतक मॉडल का प्रयोग आहार क्रिया विकार के Neurobiological आधार का अध्ययन करने के लिए

1Center for Neural Science, New York University
Published 10/22/2015
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Chowdhury, T. G., Chen, Y. W., Aoki, C. Using the Activity-based Anorexia Rodent Model to Study the Neurobiological Basis of Anorexia Nervosa. J. Vis. Exp. (104), e52927, doi:10.3791/52927 (2015).

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Abstract

एनोरेक्सिया नर्वोसा (एक) को जरूरत से ज्यादा प्रतिबंधित गरमी सेवन और शारीरिक गतिविधि के असामान्य रूप से उच्च स्तर की विशेषता एक मानसिक बीमारी है। एक चुनौतीपूर्ण बीमारी के कारण अंतर्निहित तंत्रिका जीव विज्ञान की समझ की कमी के कारण, इलाज के लिए, एक मानसिक बीमारियों के बीच सबसे अधिक मृत्यु दर है। Neuroscientists ए.एन. के लिए असुरक्षा की ओर योगदान सकता है और एक से प्रभावित किया जा सकता है कि कैसे तंत्रिका सर्किट का अध्ययन करने के लिए एक पशु मॉडल का उपयोग कर रहे हैं, इस जरूरत को संबोधित करने के लिए। गतिविधि आधारित एनोरेक्सिया (ए.बी.ए.) मॉडल है कि एनोरेक्सिया नर्वोसा के प्रमुख लक्षण कृन्तकों में वर्णित एक जैव-व्यवहार की घटना है। एक चल पहिया अनुभव खाद्य प्रतिबंध पर स्वैच्छिक व्यायाम करने के लिए स्वतंत्र पहुँच के साथ मूषक, वे अति सक्रिय हो जाते हैं - भोजन करने के लिए स्वतंत्र पहुँच के साथ जानवरों से भी अधिक चल रहा है। यहाँ, हम ए.बी.ए. किशोर महिला C57BL / 6 चूहों में प्रेरित किया है जिसके द्वारा प्रक्रियाओं का वर्णन। प्रसव के बाद दिन 36 (P36) पर, जानवर एक चल रहा है पर स्वैच्छिक व्यायाम करने के लिए उपयोग के साथ रखे हैपहिया। चल पहिया के लिए दशानुकूलन के 4 दिनों के बाद, P40 पर, सभी खाद्य पिंजरे से निकाल दिया जाता है। अगले 3 दिनों के लिए, भोजन दैनिक 2 घंटे के लिए (जानवरों मुफ्त भोजन उपयोग की अनुमति) पिंजरे में लौट रहा है। खाद्य प्रतिबंध के चौथे दिन के बाद, भोजन के लिए स्वतंत्र पहुँच वापस आ रहा है और चल पहिया जानवरों को ठीक करने के लिए अनुमति देने के लिए पिंजरे से निकाल दिया जाता है। पहिया गतिविधि चलाने का सतत बहु दिन विश्लेषण चूहों खाद्य प्रतिबंध की शुरुआत के बाद 24 घंटे के भीतर अति सक्रिय हो जाते हैं कि पता चलता है। चूहों वे भोजन करने के लिए उपयोग किया है, जिसके दौरान सीमित समय के दौरान भी चला रहे हैं। इसके अतिरिक्त, पहिया चलाने का circadian पैटर्न खाद्य प्रतिबंध के अनुभव से बाधित हो जाता है। हम विशेष रूप से मस्तिष्क क्षेत्रों और खाद्य प्रतिबंध प्रेरित सक्रियता की लचीलापन और असुरक्षा के साथ नयूरोचेमिकल परिवर्तन को फंसाने के लिए 'जानवरों पहिया चल व्यवहार के विभिन्न पहलुओं के साथ neurobiological परिवर्तन सहसंबंधी करने में सक्षम है।

Introduction

एनोरेक्सिया नर्वोसा (एक) भोजन का सेवन, अधिक व्यायाम, और वजन बढ़ने का तर्कहीन डर के अत्यधिक प्रतिबंध की विशेषता एक मानसिक बीमारी है। सबसे घातक मानसिक बीमारियों 1 से एक, एक तारीख को कोई स्वीकार किए जाते हैं औषधीय उपचार है, और neurobiological तंत्र और रोग के प्रभाव को खराब समझ रहे हैं। हम रोग की पहचान के लक्षणों के साथ जुड़े neurobiological और नयूरोचेमिकल परिवर्तन का पता लगाने के लिए एक से एक पशु मॉडल का अध्ययन कर रहे हैं।

गतिविधि आधारित एनोरेक्सिया (ए.बी.ए.) कृन्तकों में वर्णित एक जैव-व्यवहार की घटना है कि मॉडल एक 2,3 की विशेषताओं में से कुछ हैं। वे खाना-प्रतिबंध 3,4 की शुरुआत करने से पहले भाग गया से अधिक चल रहा है - एक चल पहिया अनुभव खाद्य प्रतिबंध पर स्वैच्छिक व्यायाम करने के लिए स्वतंत्र पहुँच के साथ मूषक, कई है, लेकिन सभी नहीं, अति सक्रिय हो जाते हैं। द्वारा प्रदर्शित ओवर-व्यायाम के लिए कई सुझाव स्पष्टीकरण नहीं दिया गया हैए.बी.ए. जानवरों और ए.एन. रोगियों: यह चारा व्यवहार 5 का एक रूप है, कि एक तंत्र खाद्य प्रतिबंध 6 के तनाव से निपटने के लिए, चयापचय 7 में भुखमरी प्रेरित बूंद के दौरान शरीर के तापमान को बढ़ाने के लिए एक प्रयास है, या hypoleptinemia 8 का एक परिणाम । इस कृंतक मॉडल सीमित भोजन का उपयोग दौरान चलाने के लिए चयन के द्वारा शरीर के वजन घटाने, सक्रियता, स्वैच्छिक खाद्य प्रतिबंध के एक लक्षण reproduces, चिंता के साथ सहसंबंध 9,10 लक्षण है, और जोखिम प्रारंभिक जीवन के अनुभव के 11 से प्रभावित। कृंतक मॉडल ए.बी.ए. एक तनाव मॉडल माना जाता है, यह सही प्रतिरक्षा समारोह में 12 की वृद्धि हुई दिखाने के लिए जो मानव रोगियों में एक प्रतिबिंबित नहीं कर सकते। दोनों rodents और मानव रोगियों के अलावा, कुछ व्यक्तियों दूसरों की तुलना में अधिक भेद्यता दिखा। महामारी विज्ञान के अध्ययन के लिए एक के लिए जोखिम वाले कारकों को स्पष्ट करने के लिए प्रयास करते हैं, अपेक्षाकृत कुछ अध्ययनों vulnerab में व्यक्तिगत मतभेदों के लिए neurobiological आधार को समझने का प्रयास किया हैकृन्तकों में ए.बी.ए. प्रेरण बड़प्पन।

यह ए.बी.ए. प्रतिमान व्यापक रूप से इस्तेमाल किया जाता है, और एक के एक पशु मॉडल के रूप में इसके उपयोग बड़े पैमाने पर 6,13-15 समीक्षा की गई है कि यह नोट करना महत्वपूर्ण है। इस मौजूदा काम का योगदान किशोर मादा चूहों में ए.बी.ए. प्रेरित और युवा चूहों में अस्तित्व में सुधार करने के लिए मौजूदा कृंतक मॉडल को बनाने के लिए आवश्यक थे कि संशोधनों की रूपरेखा तैयार करने के लिए इस्तेमाल विशिष्ट तरीके की रूपरेखा तैयार करने के लिए है। इसके अतिरिक्त, हम पशु मॉडल के अन्य पहलुओं का अध्ययन करने के क्रम में ए.बी.ए. व्यवहार प्रतिमान के साथ मिलकर किया जा सकता है कि विभिन्न तकनीकों पर चर्चा की।

माउस ए.बी.ए. मॉडल सख्ती से रोग एक के तंत्रिका जीव विज्ञान के अन्वेषण के लिए अनुमति देता है। यह निस्संदेह, एक व्यक्ति के जोखिम के प्रति योगदान है, जो सामाजिक-सांस्कृतिक प्रभावों से वियोज्य है। ए.बी.ए. मॉडल के रूप में भी ऐसा है, आवर्तक खाद्य प्रतिबंध या पहिया का उपयोग के साथ संयोजन में तनाव के अन्य रूपों के प्रभाव की जांच करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकताए.एन. डूबने से 16 के कुछ पहलुओं पर कब्जा करने के लिए। मस्तिष्क चिंता केन्द्रों में निरोधात्मक न्यूरोट्रांसमीटर सिस्टम समारोह इलेक्ट्रॉन सूक्ष्म तकनीक 4,16,17 का उपयोग कर अध्ययन किया गया है। वृक्ष के समान द्रुमायण Neurolucida की मदद से ट्रेसिंग और हिप्पोकैम्पस 18,19 के सीए 1 क्षेत्र में और 17 प्रमस्तिष्कखंड पिरामिड कोशिकाओं का विश्लेषण का उपयोग कर अध्ययन किया गया है।   चिंता पर खाद्य प्रतिबंध और पहिया का उपयोग के प्रभाव ऐसे ऊंचा के रूप में व्यवहार परीक्षण का उपयोग कर अध्ययन प्लस 10 भूलभुलैया कर दिया गया है। असुरक्षा की आनुवंशिक आधार चूहों 9 के विभिन्न जन्मजात उपभेदों का उपयोग कर अध्ययन किया गया है। औषधीय जोड़तोड़ से पहले मानव परीक्षण 20-24 के लिए एक पशु मॉडल में परीक्षण किया जा सकता है। आनुवांशिक रूप से संशोधित जानवरों और जीन की क्षणिक पछाड़ना विशेष आणविक रास्ते के हेरफेर ए.बी.ए. प्रतिमान में व्यवहार को प्रभावित कर सकते हैं कि कैसे अध्ययन करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है। ए.बी.ए. करने के लिए अंतर भेद्यता पर प्रारंभिक जीवन के दौरान तनाव के प्रभाव डब्ल्यूइस दृष्टिकोण के माध्यम से संबोधित किया जा सकता है कि एक और विषय हो ould।

Protocol

इस प्रोटोकॉल में वर्णित सभी प्रक्रियाओं न्यूयॉर्क विश्वविद्यालय की संस्थागत पशु की देखभाल और उपयोग समिति (पशु कल्याण आश्वासन # A3317-01) के अनुसार कर रहे हैं।
नोट: इस प्रोटोकॉल किशोर महिला C57BL / 6 चूहों के लिए अनुकूलित किया गया है। जानवरों 50% ± 10% से कम 72 ° ± 2 डिग्री और कमरे में नमी पर आर टी का कहना है कि एक सुविधा में रखे थे। कमरे में रोशनी दैनिक 07:00-7:00 पर दिया।

पहियों रनिंग के साथ पिंजरों की 1. तैयारी

  1. दूर ट्रांसमीटरों के वायरलेस सीमा के भीतर होना करने के लिए पानी और पैर यातायात, लेकिन पिंजरे रैक के लिए काफी करीब चलने से, पशु पकड़े कमरे के एक सुरक्षित क्षेत्र में कंप्यूटर और यूएसबी इंटरफेस हब की स्थापना की। कंप्यूटर और यूएसबी इंटरफेस हब दोनों एक दुकान की दीवार से शक्ति प्राप्त सुनिश्चित, और यूएसबी इंटरफेस हब एक यूएसबी केबल के माध्यम से कंप्यूटर को जोड़ता है। कंप्यूटर और यूएसबी हब दोनों सत्ता के लिए एक बिजली बैकअप डिवाइस का प्रयोग करें।
  2. कंप्यूटर टी कनेक्टओ यूएसबी केबल का उपयोग यूएसबी इंटरफेस हब चल पहिया उपकरणों के साथ शामिल थे।
  3. कंप्यूटर बूट और आइकन पर डबल क्लिक करके चल पहिया सॉफ्टवेयर शुरू करते हैं।
  4. चल पहियों में से प्रत्येक के आधार में तीन AAA बैटरी स्थापित करें, और पहिया प्रबंधक सॉफ्टवेयर ट्रांसमीटर पहचाना गया है कि इस बात की पुष्टि। शीर्षक के अंतर्गत प्रोग्राम विंडो में एक पहिया सूची "व्हील सेंसर।"
  5. प्रयोग की विशेष विनिर्देशों के अनुसार डाटा अधिग्रहण के विन्यास की स्थापना की।
  6. बिस्तर, nestlets, पानी के लिए स्वतंत्र पहुँच है, और एक चल पहिया के साथ प्रत्येक माउस के विषय के लिए एक पिंजरे तैयार करें। आमतौर पर, 8 चूहों neuroanatomy अध्ययन के लिए प्रयोग के प्रति किया जाता है। अधिक चूहों पर्याप्त सांख्यिकीय शक्ति सुनिश्चित करने के लिए व्यवहार के अध्ययन के लिए आवश्यक हो सकता है।
  7. चल पहिया पिंजरे दीवारों, खाद्य टोकरी, या पिंजरे शीर्ष के किसी भी छू बिना आसानी से ले जाने में सक्षम है कि सुनिश्चित करें। एक बार कुछ एक पहिया स्पिन और है कि टी की पुष्टिवह सॉफ्टवेयर एक पहिया के लिए पहिया मायने रखता अद्यतन कर रहा है।

2. दशानुकूलन चरण

  1. व्यक्तिगत रूप से चल रहे एक पहिया के साथ एक पिंजरे में, प्रत्येक माउस विषय (उम्र P36 महिला C57BL 6 / माउस) रखें।
  2. भोजन हॉपर के लिए सूखे भोजन (लगभग 100 ग्राम) के एक पूर्व तौला राशि जोड़ें, और एक पूर्व तौला भरा कंटेनर पिंजरे में गीला भोजन (लगभग 50 ग्राम) जगह है।
  3. प्रोग्राम विंडो में, फ़ाइल मेनू में "प्रारंभ अधिग्रहण" विकल्प का चयन करके पहिया गतिविधि डाटा अधिग्रहण और डेटा भंडारण शुरू करते हैं। डेटा सहेजा जाएगा, जो करने के लिए निर्देशिका का चयन करें। प्रयोग मैन्युअल बंद कर दिया है जब तक सॉफ्टवेयर लगातार पहिया की क्रांतियों रिकॉर्ड होगा।
  4. रोशनी कमरे में बंद कर दिया जाता है कि समय पर हर दिन पशु, गीला भोजन, और सूखे भोजन वजन। वजन 50 ग्राम से नीचे गिर जाता है, तो सूखे भोजन फिर से भरना, और खाना बाहर सूख जाता है या बिस्तर के साथ गंदे हो जाता है गीला खाद्य कंटेनर की जगह। मैन्युअल व्ही रिकॉर्डएल डिजिटल डेटा के नुकसान के मामले में, के रूप में अच्छी तरह से इस समय हर दिन गिनती।

3. शुरुआत खाद्य प्रतिबंध

  1. खाद्य प्रतिबंध के पहले दिन दोपहर (या कमरे में रोशनी बंद करने के लिए निर्धारित कर रहे हैं 7 घंटा पहले) पर पिंजरे से सब गीला और सूखा भोजन निकालें।
  2. उसी दिन, अंधेरे चक्र की शुरुआत में, पशु और पहिया गिनती का वजन रिकॉर्ड। भोजन हॉपर में सूखे भोजन (लगभग 50 ग्राम) के एक पूर्व तौला राशि और एक वजन नाव में पिंजरे में गीला भोजन (लगभग 5 ग्राम) के एक पूर्व तौला राशि रखें।
  3. प्रत्येक जानवर के लिए बिस्तर और nestlets के साथ एक ताजा पिंजरे तैयार करें।
  4. 2 घंटे के बाद, तैयार ताजा पिंजरे में चल पहिया हस्तांतरण। इस पिंजरे परिवर्तन जानवर कुछ खाना टुकड़ों गिर गया है या बिस्तर में hoarded गई मामले में, अगले खिला समय तक प्रतिबंधित खाद्य बनी हुई है। गंदे के दो मुट्ठी (लगभग 500 मिलीलीटर), पिंजरे परिवर्तन के तनाव को कम जोड़ने के लिएपुराने पिंजरे से बिस्तर, और नए पिंजरे में पशु ले जाते हैं।
  5. खाया था कि भोजन की मात्रा निर्धारित करने के लिए शेष गीले और सूखे भोजन के वजन रिकॉर्ड। भोजन का उपयोग अवधि के अंत में पहिया गिनती रिकॉर्ड।

खाद्य प्रतिबंध के दौरान पशुओं के स्वास्थ्य की निगरानी 4.

  1. हर दिन, अंधेरे चक्र की शुरुआत में, पशु और पहिया गिनती का वजन रिकॉर्ड। पिंजरे में सूखे और गीले भोजन के एक पूर्व तौला राशि रखें।
  2. एक पशु के शरीर के वजन खाद्य प्रतिबंध से पहले अपने शुरुआती शरीर के वजन के 75% से नीचे गिर जाता है, प्रयोग से उन्हें हटा दें।
    नोट: अत्यधिक भुखमरी के अन्य संकेत पिंजरे के आसपास स्थानांतरित करने के लिए एक hunched मुद्रा और असमर्थता शामिल हैं। पशु को छूने के लिए ठंडा हो सकता है और भोजन का उपयोग के 2 घंटे के दौरान खाने के लिए विफल हो सकता है।
  3. प्रत्येक जानवर के लिए बिस्तर और nestlets के साथ एक ताजा पिंजरे तैयार करें।
  4. 2 घंटे के बाद, तैयार ताजा पिंजरे में चल पहिया हस्तांतरण। TW जोड़ेंओ मुट्ठी पुराने पिंजरे से गंदे बिस्तर (लगभग 500 मिलीलीटर), और नए पिंजरे में पशु ले जाते हैं।
  5. खाया था कि भोजन की मात्रा निर्धारित करने के लिए शेष गीले और सूखे भोजन के वजन रिकॉर्ड। भोजन का उपयोग अवधि के अंत में पहिया गिनती रिकॉर्ड।

5. प्रयोग समाप्त

  1. खाद्य प्रतिबंध के तीन दिनों के बाद, ए.बी.ए. प्रयोग खत्म होता है। मस्तिष्क के ऊतकों के संग्रह के लिए पशु euthanize, या जानवरों के अतिरिक्त व्यवहार परीक्षण के दौर से गुजर से पहले ठीक करने के लिए अनुमति देते हैं।
  2. प्रोग्राम विंडो में फ़ाइल मेनू के तहत "अंत अधिग्रहण" विकल्प पर क्लिक करें।
  3. पिंजरों से चल पहियों निकालें, और व्हील बेस से बैटरी को हटा दें।
  4. जानवरों को ठीक करने के लिए अनुमति देता है, तो भोजन हॉपर के लिए सूखे भोजन के एक पूर्व तौला राशि लौटने और वसूली के दौरान भोजन के लिए जानवरों को जी भरकर उपयोग की अनुमति।

6. डेटा विश्लेषण

  1. सहेजेंप्रयोग के शुरू में चुना निर्देशिका में एक .wls फ़ाइल में प्रयोग के लिए करूँगा पहिया डेटा।
  2. फ़ाइल मेनू में "निर्यात" विकल्प का चयन करके एक स्प्रेडशीट के लिए निर्यात डेटा। "स्रोत डेटा फ़ाइल" विकल्प में .wls वांछित फ़ाइलों का चयन करें। आरंभ और अंत की तारीख और समय का चयन करें, और व्हील सेंसर सूची में निर्यात के लिए एक पहिया संवेदक का चयन करें।

Representative Results

मानव एनोरेक्सिया नर्वोसा के लिए एक समान जनसंख्या में ए.बी.ए. के प्रभाव का अध्ययन करने के लिए, इन प्रयोगों महिला किशोर चूहों में प्रदर्शन किया गया है। इस प्रकार, पहिया दशानुकूलन दिन P36 पर, जल्द ही चूहों में यौवन की शुरुआत के बाद शुरू होता है। दशानुकूलन चरण P36-P40 से आयोजित किया जाता है, और खाद्य प्रतिबंध P40-P43 से होता है।

किशोर चूहों विकसित करने के लिए जारी कर रहे हैं, और उनके शरीर के वजन को वे पूर्ण वयस्कता दृष्टिकोण के रूप में वृद्धि जारी है। पहिया दशानुकूलन के दौरान चूहों आम तौर पर वजन में वजन या पठार की एक छोटी राशि खो देते हैं। खाद्य प्रतिबंध की शुरुआत के बाद, ए.बी.ए. जानवरों के शरीर के वजन तेजी से (चित्रा 1) कम हो जाती है। ए.बी.ए. समूह में जानवरों के शरीर के वजन एक चल पहिया के लिए उपयोग नहीं किया था और खाद्य प्रतिबंध का अनुभव नहीं था कि (कांग्रेस) पशुओं को नियंत्रित करने के लिए तुलना की जा सकती।

प्रत्येक जानवर का पहिया गतिविधि विभिन्न तरीकों से विश्लेषण किया जा सकता है: (1) दैनिक (24-घंटा) पहियाए.बी.ए. जानवरों की गतिविधि जानवरों के भोजन के प्रतिबंध की शुरुआत (चित्रा 2) के बाद जरूरत से ज्यादा चलाने के लिए शुरू दिखा रहा है कि साजिश रची जा सकता है। (2) प्रत्येक जानवर का पहिया गतिविधि पहिया गतिविधि के circadian पैटर्न दिखा रहा है, (चित्रा 3) के विश्लेषण के सॉफ्टवेयर का उपयोग कर एक महीन पैमाने पर जांच की जा सकती है। जानवरों को चलाने के बजाय खाने के लिए चयन कर रहे हैं के बाद से (3) भोजन का उपयोग के 2 घंटे के दौरान पहिया गतिविधि, स्वैच्छिक खाद्य प्रतिबंध इंगित करता है। खाद्य प्रतिबंध के बाद शुरू होती है (4), कुछ जानवरों को खिलाने के समय के लिए बस से पहले समय की अवधि में गतिविधि में वृद्धि दिखा। भोजन की प्रस्तुति से पहले की हरकत गतिविधि में इस दैनिक वृद्धि (चित्रा 4) "खाना अग्रिम गतिविधि" कहा जाता है। दूरी और पहिया पर ध्यान केन्द्रित करना समय दोनों लगातार निगरानी कर रहे हैं के रूप में (5) पशु चलाने जो गति के साथ तुलना की जा सकती है। इन मानकों में परिवर्तन पहिया पर चलने की सीख चरण प्रतिबिंबित कर सकते हैं।

16 खो अधिक पहिया गतिविधि पता चला है कि पशु - उदाहरण के लिए, ए.बी.ए. चूहों में शरीर के वजन में परिवर्तन पहिया चलाने में उनकी दैनिक परिवर्तन के साथ संबद्ध है। एक ही अध्ययन में यह भी हिप्पोकैम्पस सीए 1 पिरामिड कोशिकाओं की GABAergic इन्नेर्वतिओन ए.बी.ए. के एक दूसरे के अनुभव में सक्रियता में कमी आई से पता चला है कि पशुओं में वृद्धि की गई थी कि दिखाया गया था। ए.बी.ए. चूहों का उपयोग करते हुए एक अध्ययन में यह α4 सबयूनिट युक्त गाबा रिसेप्टर्स की अभिव्यक्ति ए.बी.ए. से 25 सक्रियता, या लचीलापन में कमी आई के साथ संबद्ध है कि पाया गया था।

चित्र 1
ए.बी.ए.। शरीर का वजन डेटा दौरान चित्रा 1. शरीर का वजन परिवर्तन पाँच किशोर मादा चूहों की एक पलटन से दिखाया गया है। चूहों प्रयोग से भरा 7 दिनों के लिए चल पहिया उपयोग किया था। पहले चार दिनों में एक अतिरिक्त तीन दिनों के लिए लगाया गया था, जो खाद्य प्रतिबंध के बाद दशानुकूलन चरण थे। 0 दिवस खाद्य प्रतिबंध की शुरुआत का संकेत है। त्रुटि सलाखों मतलब की मानक त्रुटि संकेत मिलता है। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

चित्र 2
चित्रा 2. दैनिक पहिया गतिविधि से पहले और खाद्य प्रतिबंध की शुरुआत के बाद। दैनिक (24 घंटे) पहिया गतिविधि एक माउस के लिए दिखाया गया है। 0 दिवस खाद्य प्रतिबंध की शुरुआत का संकेत है। बाद लगभग दो गुना से कुल दैनिक पहिया गतिविधि बढ़ जाती हैखाद्य प्रतिबंध की शुरुआत। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

चित्र तीन
चित्रा 3. लगातार आठ दिन प्रयोग पर चल रहे पहिया गतिविधि पर नजर रखी। एक स्क्रीनशॉट व्हील विश्लेषण सॉफ्टवेयर से दिखाया गया है। यह एक चल पहिया के लिए उपयोग की आठ दिनों में एक एकल माउस (क्षैतिज अक्ष पर समय) का पहिया गतिविधि (ऊर्ध्वाधर अक्ष पर पहिया मायने रखता है) से पता चलता है। गतिविधि साजिश नीचे रोशनी कमरे में और पर बंद कर रहे हैं, कई बार जब यह दर्शाता एक ओवरले है। खाद्य प्रतिबंध शुरू होने से पहले, पशु प्रकाश चक्र के दौरान कम से कम गतिविधि से पता चलता है। पहली ऊर्ध्वाधर धराशायी लाइन खाद्य प्रतिबंध की शुरुआत का संकेत है, तीन बाद लाइनों 2 घंटा खिला प्रत्येक दिन की शुरुआत का संकेत मिलता है, और लाल तीर वीं का संकेतप्रकाश चरण के दौरान खाद्य अग्रिम गतिविधि के ई उद्भव। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

चित्रा 4
चित्रा 4 व्हील गतिविधि दिन के सभी घंटे भर में बढ़ जाती है, लेकिन सबसे नाटकीय रूप से पहले भोजन का उपयोग। व्हील चलाने के लिए इस अवधि में दिन के चार 6 घंटा क्षेत्रों के लिए दिखाया गया है। "एफआर से पहले" लेबल बार्स दशानुकूलन चरण के बाद के दो दिनों के दौरान पहिया गिनती की औसत संख्या का संकेत मिलता है। "एफआर के दौरान" लेबल बार्स खाद्य प्रतिबंध पीएच के पहले दो दिनों का संकेतएएसई। जानवरों में कम से कम 6 दिनों के लिए चल रहे एक पहिया के बिना ठीक करने के लिए अनुमति दी गई थी के बाद "वसूली" गतिविधि के स्तर को दर्शाता है। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

Discussion

ए.बी.ए. मॉडल के महत्वपूर्ण पहलुओं के समय का एक सीमित अवधि तक ही सीमित भोजन का उपयोग के साथ चल रहे एक पहिया और (2) खाद्य प्रतिबंध पर स्वैच्छिक व्यायाम करने के लिए (1) मुफ्त का उपयोग कर रहे हैं। एक चल पहिया तक पहुंच जानवर पहिया का उपयोग करने के लिए चुनने के लिए अनुमति देता है और व्यायाम करने के लिए जानवर की प्रेरणा पर खाद्य प्रतिबंध के प्रभाव का संकेत देता है। इसके विपरीत, (बल्कि कैलोरी प्रतिबंध से) समय-प्रतिबंधित भोजन का उपयोग प्रयोगकर्ता जो जानवरों के भोजन के लिए उपयोग की सीमित घंटे के दौरान चलाने के लिए चयन करने के लिए किस हद तक निगरानी के द्वारा स्वैच्छिक खाद्य प्रतिबंध को मापने के लिए अनुमति देता है। इस तरह, ए.बी.ए. ए.एन. में होता है कि आत्म भुखमरी का एक उत्कृष्ट नमूना है।

माउस व्यवहार डेटा में शोर को कम करने के लिए, यह अप्रत्याशित तनाव जानवरों है कि अनुभव की मात्रा को कम करने के लिए महत्वपूर्ण है। उदाहरण के लिए, जानवरों की हैंडलिंग में एक बार, केवल वजन के दौरान परेशान किया जा रहा जानवरों के साथ, एक न्यूनतम करने के लिए रखा जाना चाहिएदिन। पशुओं को संभालने प्रयोगकर्ता प्रशिक्षित और पशुओं को संभालने के साथ सहज होना चाहिए। यदि संभव हो तो, एक व्यक्ति अतिरिक्त तनाव से बचने के लिए प्रयोग भर में जानवरों को संभालना चाहिए। Scents और इत्र से बचा जाना चाहिए। वजन और भोजन वितरण के समय किसी भी अनिश्चितता को कम से कम करने के लिए, संभव के रूप में नियमित रूप से किया जाना चाहिए। डेटा हानि के खिलाफ एक एहतियात के रूप में, यह एक शक्ति आउटेज के मामले में एक बैकअप बिजली की आपूर्ति के माध्यम से कंप्यूटर को बिजली के लिए सबसे अच्छा है; बिजली की भी एक संक्षिप्त रुकावट कंप्यूटर को पुनः आरंभ करने के लिए और डाटा अधिग्रहण के लिए संघर्ष करेंगे कारण होगा। इसके अतिरिक्त, यह दैनिक पहिया ट्रांसमीटरों की बैटरी जीवन पर नजर रखने के लिए महत्वपूर्ण है। बैटरी स्तर कमजोर हो जाता है, तो ट्रांसमीटर रहकर इस प्रकार पशु की गतिविधि underestimating, हब के लिए डेटा भेजने के लिए असफल हो सकता है।

यहाँ वर्णित माउस प्रोटोकॉल चूहों 4 के लिए इस्तेमाल किया गया है कि मानक प्रोटोकॉल से संशोधित किया गया था। किशोरों में मादा चूहोंकारण भुखमरी के लिए बहुत अत्यधिक वजन घटाने और मौत की चपेट में हैं। इसलिए, निम्न परिवर्तन ए.बी.ए. के कम से कम तीन दिनों तक जीवित रहने में सुधार के लिए किए गए थे। सबसे पहले, खाद्य प्रतिबंध के पहले दिन दोपहर के समय के बजाय पिछले दिन के 8 बजे खाना निकालने से छोटा था। इसके अलावा, भोजन का उपयोग करने के समय की अवधि 2 घंटा करने के लिए एक घंटे से वृद्धि हुई थी और गीला भोजन की उपलब्धता भी निर्जलीकरण के प्रभाव को कम करने के लिए जोड़ा गया है। हम चूहों को गीला भोजन का प्रबंध बहुत खाद्य प्रतिबंध के तीन दिनों के माध्यम से उनकी हालत में सुधार हो पाया। गीला भोजन के बिना, शरीर का वजन बहुत तेजी से गिर रहा था और जानवरों के भोजन प्रतिबंधित पर्यावरण से हटाया जा सकता था। इन परिवर्तनों को चूहों खाद्य प्रतिबंध के तीन दिनों में पूरा के माध्यम से जीवित है और आसानी से ए.बी.ए. से उबरने के लिए अनुमति देने के लिए पर्याप्त थे।

ए.बी.ए. के लिए इस प्रोटोकॉल पर विचार करने के लिए कुछ महत्वपूर्ण सीमाएं हैं। सबसे पहले, यह व्यक्तिगत रूप में चूहों को घर के लिए आवश्यक हैआदेश में चल रहे एक पहिया के साथ पिंजरों स्वतंत्र रूप से एक माउस का पहिया गतिविधि पर नजर रखने के लिए। यह जानवरों के सामाजिक अलगाव, ए.बी.ए. के रूप में अच्छी तरह से 26 का अध्ययन किया जा रहा है कि तंत्रिका सर्किट से कुछ के रूप दौरान जानवरों के व्यवहार को प्रभावित कर सकता है कि एक ज्ञात तनाव का परिणाम है। अब तक, वहाँ कि सह रखे चूहों के व्यक्तिगत गतिविधि पर नजर रखने में सक्षम है उपलब्ध कोई उपकरण है, लेकिन यह प्रत्येक जानवर के लिए सीमित टैग आरएफआईडी तकनीक का उपयोग कर और ट्रैकिंग एक व्याख्या करने योग्य समस्या होना प्रतीत होता है। खाद्य प्रतिबंध के दौरान सह-आवास जानवरों का एक अन्य संभावित अपरिहार्य परिणाम जानवरों को उनके पिंजरे के साथियों की ओर आक्रामक हो सकता है कि जोखिम है। प्रत्येक खिला सत्र के बाद 'जानवरों के पिंजरे बदलने हम बिस्तर के नीचे की वजह से एक जानवर जमाखोरी भोजन को पेश करने के लिए किया था कि एक और तनाव है। हम नए सिरे से पिंजरे में पिछले पिंजरे से गंदे बिस्तर की एक पर्याप्त राशि को शुरू करने से एक नया पिंजरे के तनाव को कम करने का लक्ष्य है।

13,27 की रोशनी पर अवधि के दौरान पशुओं को खिलाने। यह प्रयोगकर्ता की सुविधा के लिए हो सकता है, और यह प्रकाश चरण के दौरान भोजन भत्ता के लिए समय-अवधि अस्तित्व में सुधार करने के लिए वृद्धि की जानी चाहिए कि यह नोट करना महत्वपूर्ण है। यह भी खिला दौरान चल पहिया का उपयोग रोकने के अस्तित्व में सुधार हो सकता है कि सुझाव दिया जा चुका है, लेकिन हम इस आगे आत्म भुखमरी और बदतर हो गयी है, को चलाने के बजाय खाने के लिए कुछ जानवरों द्वारा किए गए निर्णय है कि व्यवहार की बहुत ही दिलचस्प पहलू को हटा लगता है कि ए.बी.ए. मॉडल के पहलू है, लेकिन की एक बानगी कब्जाएक के साथ जुड़े मानव व्यवहार।

यह इस प्रोटोकॉल किशोर महिला C57BL / 6 चूहों के लिए विशेष रूप से अनुकूलित किया गया है कि यह नोट करना महत्वपूर्ण है। एक अलग माउस तनाव, लिंग, या आयु समूह के लिए इस्तेमाल किया जा रहा है, प्रोटोकॉल के कुछ मानकों संशोधन की आवश्यकता हो सकती है। यह भी आर टी कृन्तकों 28 में ए.बी.ए. की गंभीरता को प्रभावित करता है कि दिखाया गया है। हम बढ़ रही है, हमारे अध्ययन के लिए आर टी भिन्न करने का प्रयास नहीं किया जबकि आर टी ए.बी.ए. जानवरों के बीच जीवित रहने की दरों में सुधार की संभावना है।

इस तरह के एक के रूप में एक मानव रोग, का एक पशु मॉडल का उपयोग करने का लाभ यह है कि एक नियंत्रण स्थापित करने में स्वैच्छिक रूप से व्यायाम और खाद्य प्रतिबंध के लिए उपयोग से प्रेरित मस्तिष्क शरीर रचना विज्ञान और शरीर विज्ञान और परिवर्तन का अध्ययन करने के लिए संभव है। ए.बी.ए. मॉडल में चूहों का उपयोग ट्रांसजेनिक जानवरों और जीन में गड़बड़ी के लिए वायरल संक्रमण का उपयोग कर शक्तिशाली आनुवंशिक दृष्टिकोण के उपयोग की अनुमति देता है। भविष्य के अध्ययन में लचीलापन विशेष जीन के प्रभाव का अध्ययन करने के उद्देश्य से कर रहे हैंया खाद्य प्रतिबंध प्रेरित सक्रियता और आत्म भुखमरी के लिए जोखिम।

Acknowledgements

इस काम सीए करने के विकार अनुसंधान भोजन में Klarman फाउंडेशन अनुदान कार्यक्रम के द्वारा समर्थित किया गया था; की प्रगति के लिए राष्ट्रीय केन्द्र से स्वास्थ्य अनुदान सीए को R21MH091445-01, R21MH105846 सीए करने के लिए, R01NS066019-01A1 सीए करने के लिए, R01NS047557-07A1 सीए करने के लिए, सीए करने के लिए नै कोर अनुदान EY13079, R25GM097634-01 सीए करने के लिए, UL1 TR000038 के लिए राष्ट्रीय संस्थान टी जी सी, सीए करने के लिए NYU के रिसर्च चैलेंज कोष में ट्रांसलेशनल विज्ञान; और फुलब्राइट अनुदान सी YW को

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Wireless running wheel for mouse Med Associates ENV-044
USB Interface Hub  Med Associates DIG-804
Wheel Manager Software Med Associates SOF-860
Wheel Manager Data Analysis Med Associates SOF-861
Diet Gel 76A Clear H2O 72-07-5022
Mouse Diet 5001 PMI

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References

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