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Evaluación de los efectos autónomos y conductuales del movimiento pasivo en ratas mediante el movimiento vertical del ascensor y la rotación de la noria

Behavior

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Summary

Se presentan protocolos para evaluar los efectos autónomos y conductuales del movimiento pasivo en roedores utilizando el movimiento vertical del ascensor y la rotación de la noria.

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Manno, F. A. M., Pan, L., Mao, Y., Su, Y., Manno, S. H. C., Cheng, S. H., Lau, C., Cai, Y. Assessing the Autonomic and Behavioral Effects of Passive Motion in Rats using Elevator Vertical Motion and Ferris-Wheel Rotation. J. Vis. Exp. (156), e59837, doi:10.3791/59837 (2020).

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Abstract

El objetivo general de este estudio es evaluar los efectos autónomos y conductuales del movimiento pasivo en roedores utilizando los dispositivos de movimiento vertical del elevador y de rotación de la rueda de la noria. Estos ensayos pueden ayudar a confirmar la integridad y el funcionamiento normal del sistema nervioso autónomo. Se acoplan a medidas cuantitativas basadas en el recuento de defecación, el examen de campo abierto y el cruce de haces de equilibrio. Las ventajas de estos ensayos son su simplicidad, reproducibilidad y medidas cuantitativas de comportamiento. Las limitaciones de estos ensayos son que las reacciones autonómicas podrían ser epifenómenos de trastornos no vestibulares y que se requiere un sistema vestibular en funcionamiento. El examen de trastornos como el mareo por movimiento se verá muy favorecido por los procedimientos detallados de estos ensayos.

Introduction

La enfermedad del movimiento (EM) debido a una estimulación visuovestibular anormal conduce a una reacción autonómica, provocando síntomas tales como malestar epigástrico, náuseas y/o vómitos1. Según las teorías actuales, el mareo por movimiento puede deberse a un conflicto sensorial o deunfenncia neuronal de recibir información de movimiento integrada que difiere del modelo interno previsto del entorno2,3 o inestabilidad postural como ocurriría en un buque de andala4,5. A pesar de los avances significativos en el campo del mareo por movimiento y el funcionamiento autonómico vestibular6,7,8,9,10,11,12, investigación futura puede ser ayudado por protocolos de evaluación estandarizados. La evaluación de los efectos autonómicos de los movimientos pasivos estándar beneficiará en gran medida las investigaciones sobre las causas y la prevención del mareo por movimiento. El objetivo general de este estudio es evaluar los efectos autónomos y conductuales del movimiento pasivo en roedores. Los modelos animales, como los roedores, permiten una fácil manipulación experimental (por ejemplo, movimiento pasivo y farmacéutico) y evaluación del comportamiento, que se puede utilizar para estudiar la etiología del mareo por movimiento. Aquí, presentamos una batería detallada para probar los efectos del movimiento pasivo y la integridad del funcionamiento vestibular.

El presente estudio detalla dos ensayos, el movimiento vertical del ascensor (EVM) y la rotación de la noria (FWR), que inducen reacciones autonómicas al movimiento pasivo. Los ensayos se acoplan a tres medidas cuantitativas de comportamiento, el haz de equilibrio (en ratones13 y ratas14,15,16,17),el examen de campo abierto y el recuento de defecación. El EVM (similar al paso y el balanceo de un barco que se encuentra con una onda) evalúa el funcionamiento vestibular estimulando los órganos sensoriales otolitos que codifican aceleraciones lineales (es decir, el saccule que responde a los movimientos en el plano vertical)18. El dispositivo FWR (rotación centrífuga o movimiento sinusoidal) estimula los órganos otolitos mediante la aceleración lineal y los canales semicirculares mediante aceleración angular19,20. El dispositivo de rotación de la noria/centrífuga es único en su evaluación autonómica. Hasta la fecha, el único dispositivo similar en la literatura es el plato giratorio de rotación del eje off-vertical (OVAR), que se utiliza para examinar el reflejo vestibulo-ocular (VOR)18,21,22, la evitación condicionada23,24, y los efectos de la hipergravedad25,26,27. El ensayo EVM y el ensayo del dispositivo FWR inducen estimulación vestibular que conduce a reacciones autonómicas. Acoplamos el EVM y el FWR a mediciones cuantitativas como haz de equilibrio, recuento de defecación y análisis de campo abierto28,29,30,para garantizar resultados robustos y reproducibles. Similar a los descritos anteriormente en ratones13 y ratas14,15,16,17, el ensayo de haz de equilibrio es una viga de 1,0 m de largo suspendida a 0,75 m del suelo entre dos taburetes de madera utilizando una simple modificación de caja negra en el extremo de la meta (acabado). El haz de equilibrio se ha utilizado para evaluar la ansiedad (caja negra oscura)14,17, lesión traumática15,16,17, y aquí, reacciones autonómicas que afectan el equilibrio. Hemos realizado previamente el recuento de defecación para evaluar la respuesta autonómica en el modelo de mareo por movimiento, y es una medición cuantitativa fiable que se realiza fácilmente y se evalúa inequívocamente6,8,9,11. El análisis de campo abierto emplea una simple evaluación del comportamiento de campo abierto de la caja negra utilizando Ethovision28,Bonsai30o un simple análisis de vídeo en Matlab29 para cuantificar el comportamiento como el movimiento. En el protocolo actual, utilizamos la distancia total recorrida, pero observamos que existen varios paradigmas diferentes (por ejemplo, elongación, zona de movimiento, velocidad, etc.) 28,29,30. En conjunto, estos procedimientos forman una breve batería de evaluaciones para el examen y evaluación de reacciones autonómicas al movimiento pasivo, por ejemplo en el mareo por movimiento6,7,8,9,10,11. Los ensayos actuales se pueden adaptar a una variedad de modelos animales.

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Protocol

El presente estudio y procedimientos fueron aprobados por el Comité de ética para la experimentación animal de la Segunda Universidad Médica Militar (Shanghai, China) de conformidad con la Guía para el cuidado y uso de animales de laboratorio (Consejo Nacional de Investigación de los Estados Unidos, 1996).

1. Animales

  1. Utilice ratas Sprague-Dawley (SD) de dos meses (200–250 g). Para cada ensayo conductual, utilice un grupo separado de ratas. Utilice siempre grupos de control y experimentales separados.
    NOTA: Hubo dos pruebas autonómicas: EVM y FWR. El EVM tenía tres condiciones además de un grupo de control (4) con tres ensayos conductuales (viga de equilibrio, conteo de defecación y campo abierto n.o 3) con 8 ratas en cada una para un total de 96 ratas (4 x 3 x 8). La FWR tenía una condición además de un grupo de control (2) con tres ensayos conductuales (viga de equilibrio, conteo de defecación y campo abierto n.o 3) con 8 ratas en cada una para un total de 48 ratas (2 x 3 x 8). En total, reportamos 144 ratas.
  2. Roedores de jaula bajo una temperatura constante de 25oC y entre el 60% y el 70% de humedad.
  3. Casa de roedores en ciclos de luz/oscuridad de 12 h/12 h con acceso a alimentos y agua potable ad libitum.
    NOTA: Dado que los siguientes protocolos son experimentos conductuales, las ratas deben manipularse con cuidado. El manejo de los animales debe ser con ambas manos con el cuerpo y el soporte trasero, para no inducir ansiedad.
  4. Realizar experimentos (EVM y FWR) y ensayos de evaluación (haz de equilibrio y evaluación de campo abierto) en la oscuridad para minimizar las señales visuales.

2. Dispositivo de movimiento vertical del elevador

  1. Realice los procedimientos de movimiento vertical del ascensor en completa oscuridad para minimizar las señales visuales.
  2. Coloque los roedores en la caja de plexiglás (22,5 cm x 26 cm x 20 cm). Aquí la caja de plexiglás puede acomodar cuatro roedores (dispositivo hecho a medida).
  3. Asegúrese de que la caja esté cerrada y cerrada de forma segura para evitar que los roedores se caigan. Coloque la caja de plexiglás en la almohadilla del elevador del dispositivo de movimiento vertical del ascensor (dispositivo hecho a medida).
  4. Encienda el dispositivo de movimiento vertical del ascensor hasta el ajuste más bajo para la aclimatación.
  5. Ajuste la amplitud como 22 cm hacia arriba y 22 cm hacia abajo de neutral. Cambie progresivamente el movimiento vertical del elevador de la siguiente manera:
    1. Establezca los períodos iniciales en 2.500 ms para 5 min, 2.000 ms para 5 min y 1.500 ms para 5 min.
    2. Utilice un período de prueba de 1000 ms durante 2 h.
    3. Lento el dispositivo en reversa usando períodos de 1500 ms para 5 min, 2000 ms para 5 min, y 2500 ms para 5 min.

3. Dispositivo de rotación de la rueda de las norias

  1. Configuración del dispositivo de rotación de la rueda de las norias
    1. Coloque el recipiente de plexiglás (22,5 cm x 26 cm x 20 cm) sobre un banco de madera (dispositivo hecho a medida).
    2. Coloque los roedores en el recipiente de plexiglás con el eje largo del cuerpo perpendicular a la varilla de rotación horizontal de la noria (dispositivo hecho a medida).
      NOTA: La colocación con el cuerpo perpendicular a la varilla horizontal asegura la estimulación de los órganos de otolito (dirección anterior-posterior y vertical) durante la rotación.
    3. Cierre la caja de plexiglás de forma segura.
    4. Coloque el segundo conjunto de roedores en el recipiente de plexiglás con el eje largo del cuerpo perpendicular a la barra de rotación horizontal en el segundo brazo del dispositivo de rotación de la noria. Utilice un segundo conjunto de roedores con una masa similar para equilibrar la noria.
    5. Cierre de forma segura la caja de plexiglás y colóquela en el dispositivo de rotación de la rueda de la noria.
  2. Procedimiento de rotación de la rueda de noria
    1. Realice los procedimientos de rotación de la noria-rueda en completa oscuridad para minimizar las señales visuales.
    2. Arranque la rueda de la noria girando en el sentido de las agujas del reloj a 16o/s2 para alcanzar una velocidad angular de 120o/s, y luego comienza a desacelerar a 48o/s2 para alcanzar 0o/s. Después de una pausa de 1 s, haga que el recipiente continúe girando en sentido contrario a las agujas del reloj de la misma manera que arriba (aceleración a 16o/s2 para alcanzar una velocidad angular de 120o/s y luego desaceleración a 48o/s2 para alcanzar 0o/s). El ciclo de pausa-contrahorario en el sentido de las agujas del reloj requiere aproximadamente 10 s para alcanzar su posición inicial.
    3. Continúe la rotación en el sentido de las agujas del reloj durante 2 horas por sesión para aproximadamente 720 rotaciones.

4. Evaluación de EVM y FWR

NOTA: La evaluación del dispositivo de rotación de la noria y el movimiento vertical del elevador se realiza mediante tres procedimientos: pruebas de haz de equilibrio, recuento de defecación y examen de campo abierto. Los procedimientos idénticos se utilizan para evaluar el movimiento vertical del ascensor. Estos procedimientos de evaluación deben realizarse tan pronto como sea posible después de la rotación de la rueda de la noria o el movimiento vertical del elevador.

  1. Viga de equilibrio
    1. Configuración del haz de equilibrio
      1. Colocar la viga de equilibrio10,11,12 colocando dos taburetes de madera (aproximadamente 0,75 m de altura) en el campo experimental, aproximadamente 110 cm de distancia.
      2. Coloque una caja de plástico negro (15 cm x 15 cm x 8 cm) en el taburete de acabado.
      3. Coloque una viga estrecha de madera (2,5 cm x 130 cm) entre los dos taburetes, dejando una distancia de 100 cm entre los bordes de las heces, desde el taburete inicial hasta el taburete de acabado.
        NOTA: La entrada a la caja de plástico negro debe estar en la línea de meta de los 100 cm.
      4. Coloque una lámpara en el taburete de arranque. Encienda la lámpara.
      5. Apague las luces de la habitación y asegúrese de que la habitación esté lo más oscura posible. Esto garantiza que el roedor siga la dirección del haz de equilibrio desde la región iluminada hasta la región oscurecida.
    2. Procedimientos de haz de equilibrio
      NOTA: El ensayo de coordinación motora de la viga de equilibrio se evalúa midiendo el tiempo necesario para atravesar la viga de madera elevada.
      1. Entrenar a cada roedor diariamente durante 3 días consecutivos, antes del período de examen, con el fin de lograr un rendimiento estable en el haz de equilibrio10. Entrena introduciendo la rata en el haz en la esquina iluminada y provocéndodo que cruce el haz. Eventualmente la rata cruzará por su propia voluntad. Las ratas en el protocolo actual tardaron 3,6 a 0,9 segundos.
        NOTA: Algunos roedores no logran un rendimiento estable durante el entrenamiento y deben ser excluidos. Algunos roedores no realizan la tarea, mientras que otros carecen de motivación para cruzar la viga. El rendimiento estable fue de dos períodos de prueba consecutivos de tiempos de cruce inferiores a 4 segundos. Si una rata se cae durante el entrenamiento o la evaluación, debe clasificarse como una rata 'caída' y no evaluarse más.
      2. Para el procedimiento real, coloque el roedor entrenado en el taburete de arranque cerca de la luz y presione simultáneamente el botón de inicio en un cronómetro. El roedor debe cruzar el haz de equilibrio rápidamente e introducir la caja negra en el taburete de acabado.
      3. Presione start en el cronómetro una vez que el roedor esté en su lugar y presione stop cuando la nariz entre en la caja oscura del taburete de acabado. El tiempo para atravesar la viga es desde el taburete de inicio hasta el reposapiés final.
        NOTA: Una vez que el roedor está entrenado, puede realizar una intervención o manipulación, como inducir mareos por movimiento, antes de la evaluación. También puede obtener una medición de línea base, antes de la intervención, utilizando el tiempo para recorrer la última sesión de entrenamiento.
  2. Conteo de defecación
    1. Coloque el recipiente de plexiglás que contiene los cuatro roedores en un banco después del período de prueba de la rueda de la fortuna.
    2. Retire los roedores y colóquelos en cajas individuales de campo abierto (abajo).
    3. Cuente el número de gránulos de heces en la caja de plexiglás atribuida a cada roedor.
      NOTA: Se puede obtener una medición de línea base, para la comparación con la evaluación después del movimiento del elevador, contando los gránulos de heces antes de someterse a movimiento vertical del elevador.
  3. Examen de campo abierto
    1. Coloque los roedores en la caja de campo abierto (40 cm x 40 cm x 45 cm).
    2. Grabe el comportamiento de campo abierto utilizando una cámara de vídeo IR durante 3 min28,29,30.
    3. Determine la distancia total recorrida.
      NOTA: Es muy importante NO colocar el roedor en la caja de campo abierto antes del movimiento vertical del ascensor. El medio ambiente debe ser novedoso para el roedor. Por lo tanto, NO se deben tomar mediciones de línea de base para el examen de campo abierto.

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Representative Results

La Figura 2 muestra los resultados representativos del haz de equilibrio del tiempo que se tarda en transversal. Las ratas fueron entrenadas durante 3 días consecutivos con el fin de lograr un rendimiento estable en el haz de equilibrio10. El día siguiente, las ratas fueron evaluadas para el rendimiento del haz de equilibrio. En el eje Y de la figura, tenemos el número de segundos que tardan los roedores en cruzar la viga de equilibrio para la noria, el movimiento vertical del elevador y los grupos de control con fines demostrativos.

La Figura 3 muestra los resultados representativos del recuento de defecación. Para el movimiento vertical del ascensor, las ratas estaban en uno de los tres grupos de rotación diferentes de 0,8 Hz, 0,4 Hz y 0,2 Hz de movimiento vertical, además de un grupo de control, llamado grupo estático. La equivalencia con nuestros períodos de movimiento es la siguiente: frecuencia de 0,8 Hz a 1/0,8 a 0,1250s a 1250 ms, frecuencia de 0,4 Hz a 1/0,4 a 0,2500s a 2500 ms, y frecuencia a 0,2 Hz a 1/0,2 a 0,5000 s a 5000 ms. El EVM aumentó significativamente la defecación (ANOVA unidireccional, F(3,31) a 20.2306, p < 0.00001). El cambio en el movimiento vertical de Hz aumentó la defecación para 0,4 Hz (t a 3,4064, df a 14, p a 0,0043) y 0,8 Hz (t a 10,6895, df a 14, p < 0,0001). Para la rotación de la noria, las ratas fueron rotadas en un ciclo de pausa-contrahorario en el sentido de las agujas del reloj que duró aproximadamente 10 s para alcanzar su posición inicial. Toda la sesión de rotación duró 2 h. El grupo de rotación de la noria se comparó con un grupo de control, denominado grupo estático. El grupo de rotación de la noria-rueda aumentó la defecación según lo determinado por una prueba t (t a 10.6895, df a 14, p < 0.0001).

La Figura 4 muestra el examen de campo abierto de los resultados totales de la distancia recorrida. Estos datos se recopilaron utilizando un software de seguimiento de vídeo comercial para el análisis del comportamiento de campo abierto(Tabla de materiales)28, pero existen varias canalizaciones de software de código abierto para el análisis de vídeo conductual como Bonsai30 y uno que nuestro grupo ha desarrollado basado en Matlab29. Además, aquí, la distancia total recorrida se evaluó como una métrica, pero las diferencias fotograma a fotograma se pueden utilizar para determinar otros comportamientos, como el movimiento vertical. Para el movimiento vertical del ascensor, las ratas estaban en uno de los tres grupos de rotación diferentes de 0,8 Hz, 0,4 Hz y 0,2 Hz de movimiento vertical, además de un grupo de control, llamado grupo estático. El EVM disminuyó significativamente la distancia de campo abierto recorrida (ANOVA unidireccional, F(3,31) a 16.5994, p < 0.00001). El cambio en el movimiento vertical de Hz disminuyó la locomoción de campo abierto durante 0,4 Hz (t a 3,1354, df a 14, p a 0,0073) y 0,8 Hz (t a 5,8929, df a 14, p < 0,001). Para la rotación de la noria, las ratas fueron rotadas en un ciclo de pausa-contrahorario en el sentido de las agujas del reloj que duró aproximadamente 10 s para alcanzar su posición inicial. Toda la sesión de rotación duró 2 h. El grupo de rotación de la noria se comparó con un grupo de control, denominado grupo estático. El grupo de rotación de la rueda de noria disminuyó la locomoción de campo abierto según lo determinado por una prueba t (t a 4.3341, df a 14, p a 0.0007).

Varios estudios publicados han empleado los protocolos descritos aquí6,7,8,9,10,11,12. Un ejemplo reciente de nuestro grupo estudió los mecanismos detrás de la mecamilamina anticholingenics y los síntomas gastrointestinales inducidos por la enfermedad por movimiento12.

Figure 1
Figura 1: Instrumentación utilizada. (a ) Viga de equilibrio. La viga de equilibrio es una viga de madera estrecha (2,5 cm x 130 cm) entre los dos taburetes colocados a 100 cm (aproximadamente 0,75 m de altura) de distancia. Se coloca una lámpara en el taburete de salida y una caja de plástico negro (15 cm x 15 cm x 8 cm) en el taburete de acabado. (b) Dispositivo de movimiento vertical del ascensor. La amplitud del dispositivo de movimiento vertical del ascensor se establece en 22 cm hacia arriba y 22 cm de punto muerto desde neutro. El movimiento vertical de calentamiento consta de un período de 2500 ms para 5 min, 2000 ms durante 5 min y 1500 ms durante 5 min. El movimiento de prueba consiste en un período de 1000 ms para 2 h. El dispositivo de movimiento vertical del elevador se ralentiza en reversa usando un período de 1500 ms durante 5 min, 2000 ms durante 5 min, y 2500 ms durante 5 min. Las ratas se colocan cabeza hacia la parte delantera del dispositivo de movimiento vertical del ascensor. (c) Dispositivo de rotación de la rueda de noria. La noria gira en el sentido de las agujas del reloj a 16o/s2 acelerando a 120o/s, desacelerando posteriormente a 48o/s2 para alcanzar 0o/s, deshaciendo durante 1 s, y luego girando en sentido contrario a las agujas del reloj (16o/s2 acelerando a 120o/s, desacelerando posteriormente a 48o/s2 para alcanzar 0o/s). El ciclo de pausa-contrahorario en el sentido de las agujas del reloj requiere 10 s para alcanzar su posición inicial. Las ratas se colocan de cabeza hacia el centro del dispositivo de rotación de la rueda de la noria. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 2
Figura 2: Resultados del haz de equilibrio. Tiempo necesario para transversallar de la viga (media de desviación estándar). El eje Y indica los segundos necesarios para transversallar la viga. Las ratas fueron entrenadas durante tres días antes de la evaluación con el fin de lograr un rendimiento estable en el haz de equilibrio10. La evaluación previa con el movimiento vertical del ascensor o los dispositivos de la noria aumenta significativamente el tiempo de cruce. Las pruebas estadísticas se realizaron mediante pruebas t de dos colas con corrección de Bonferroni entre el control y todos los demás grupos. indica p < 0.001. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 3
Figura 3: Resultados del recuento de defecación. Resultados de movimiento vertical del elevador(a ) Panel izquierdo – Recuento de defecación (media - desviación estándar) por grupo para 0,8 Hz, 0,4 Hz y movimiento vertical de 0,2 Hz, además de un grupo de control, llamado grupo estático a 0 Hz. Tenga en cuenta el aumento significativo de la defecación para 0,8 Hz y 0,4 Hz como se indica en los asteriscos. Resultados de rotación de la rueda de la noria (b) Panel derecho – Recuento de defecación (media - desviación estándar) para el grupo de ratas de rotación de las ruedas (ver descripción para el paradigma de velocidad angular) y un grupo de control (0 Hz), llamado grupo estático. Observe el aumento significativo en la defecación para el grupo de rotación como se indica en los asteriscos. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Figure 4
Figura 4: Distancia total recorrida. (a ) Resultados de movimiento vertical del elevador. Este panel consiste en la distancia total recorrida (media de desviación estándar) por cm en la prueba de locomoción de campo abierto por grupo para movimiento vertical de 0,8 Hz, 0,4 Hz y 0,2 Hz, además de un grupo de control (estático). Tenga en cuenta la disminución significativa en la distancia total recorrida durante 0,8 Hz y 0,4 Hz, como indican los asteriscos. Las pruebas estadísticas se realizaron mediante pruebas t de dos colas con corrección de Bonferroni entre el control y todos los demás grupos. ** indica p < 0.01 y *** indica p < 0.001. (b) Resultados de rotación de la rueda de noria. Este panel consiste en la distancia total recorrida (media de desviación estándar) por cm en la prueba de locomoción de campo abierto para el grupo de ratas de rotación de la noria y un grupo de control (estático). Observe la disminución significativa en la distancia total según lo indicado por los asteriscos. Las pruebas estadísticas se realizaron mediante pruebas t de dos colas entre el control y el grupo de norias. indica p < 0.001. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

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Discussion

El presente estudio describe la evaluación de las respuestas autonómicas al movimiento pasivo en roedores mediante el movimiento vertical del ascensor y la rotación de la rueda de la noria. Estos equipos y procedimientos se pueden adoptar fácilmente a otros roedores y existen varias modificaciones de los ensayos para confirmar el funcionamiento vestibular en diferentes circunstancias, como durante el desafío farmacológico o las intervenciones quirúrgicas. La investigación en EM provocada por la estimulación vestibular ha llevado a la teoría de que el conflicto sensorial o el desajuste neuronal causado por la recepción de información visual que difiere del modelo interno previsto del medio ambiente2,3 conduce a la reacción autonómica provocando síntomas tales como malestar epigástrico, náuseas y / o vómitos1. Otras teorías han esbozado que la inestabilidad postural, como ocurriría en un barco de guiandra4,5, provoca reacción autonómica. A pesar de estos avances significativos, quedan preguntas que pueden ser ayudadas por protocolos de evaluación como el movimiento vertical del ascensor y la rotación de las ruedas de la noria.

Un paso crítico para el haz de equilibrio es el entrenamiento. Las ratas deben estar motivadas y tener confianza para cruzar la viga; de lo contrario, el equilibrio (es decir, la integridad vestibular) no se mide en un período de evaluación. Para los investigadores interesados en examinar la ansiedad14,17 o lesión traumática15,16,17, otros comportamientos durante el entrenamiento o el cruce del haz de equilibrio pueden ser relevantes. Por ejemplo, en la investigación de ansiedad utilizando el haz de equilibrio, la defecación, la micción, las caídas y los pasos en falso se pueden enumerar14. También en algunas áreas de investigación, los roedores que carecen de motivación para cruzar la viga pueden ser evaluados de manera diferente13,14,15,16,17. Es fundamental durante el movimiento vertical del ascensor y la rotación de la noria para asegurarque que la caja esté cerrada y cerrada de forma segura, ya que los roedores en una caja no segura pueden ser propulsados y heridos. Además, asegúrese de que los roedores se evalúan en la caja de campo abierto28,29,30 sólo una vez e inmediatamente después del movimiento vertical del ascensor y la noria para garantizar una evaluación rápida de los efectos vestibulares.

Los protocolos antes mencionados utilizan medidas cuantitativas. Por lo tanto, las limitaciones para el haz de equilibrio incluyen roedores que carecen de motivación para cruzar la viga, ya que el equilibrio es el comportamiento que se está evaluando. Las limitaciones para el movimiento vertical del ascensor y los ensayos de defecación por rotación de la rueda de la noria incluyen la necesidad de un roedor bien alimentado. Esto es necesario; de lo contrario, el roedor puede no experimentar una reacción autonómica robusta a la estimulación vestibular. Es una buena práctica observar el recuento de defecación basal durante un período normal/de control de 2,5 h de duración para fines comparativos.

Otra consideración importante al utilizar los protocolos, y la interpretación de los resultados, son las diferencias en las respuestas de mareo de movimiento entre las especies. En los seres humanos, y también en otras especies como gatos y perros, el retching y el vómito son dos síntomas comunes31,32,33,34. Las ratas, por otro lado, no pueden vomitar. Sin embargo, las ratas muestran síntomas de mareo de movimiento como pica35,36, respuesta de defecación37,y reducción espontánea de la locomoción35,38. Además, los seres humanos dependen principalmente de la visión para la entrada sensorial y el mareo por movimiento probablemente esté relacionado con el conflicto sensorial con el sistema vestibular2,39. En ratas, especialmente ratas albinas (por ejemplo, Sprague-Dawley), la visión no es típicamente el sentido primario, sino más bien somatosensorial (whiskers). Esto puede dar lugar a diferencias entre especies en las contribuciones relativas de diferentes insumos sensoriales al conflicto. Por último, hay diferencias entre especies inter-roedores en la respuesta del mareo por movimiento. Por ejemplo, el ratón musaraña (Suncus murinus) es capaz de tener una respuesta emética40,41.

Colectivamente los procedimientos descritos forman una breve batería de evaluaciones para el examen y evaluación de reacciones autonómicas en roedores durante el mareo por movimiento6,7,8,9,10,11. Las técnicas actuales acopladas a medidas más fisiológicas como la electrofisiología para determinar las consecuencias corticales durante la estimulación vestibular serían de gran interés.

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Disclosures

Los autores no declaran conflictos de intereses financieros o no financieros. El dispositivo FWR tiene una patente en China: ZL201120231912.1.

Acknowledgments

Este trabajo fue apoyado en parte por el Consejo de Subvenciones de Investigación de Hong Kong, Early Career Scheme, Project #21201217 a C. L. El dispositivo FWR tiene una patente en China: ZL201120231912.1.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Elevator vertical motion device Custom Custom-made Elevator vertical motion device to desired specifications
Ethovision Noldus Information Technology Video tracking software
Ferris-wheel rotation device Custom Custom-made Ferris-wheel rotation device to desired specifications
Latex, polyvinyl or nitrile gloves AMMEX Use unpowdered gloves 8-mil
Open field box Custom Darkened plexiglass box with IR camera
Rat or mouse JAX labs Any small rodent
Small rodent cage Tecniplast 1284L
Wooden beam and stools Custom Custom-made wooden beam and stools to specifications indicated

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References

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