مدة الوجبة كمقياس للاستجابات غير الحسية الوجهية في القوارض

Summary

إطالة في مدة وجبة يمثل السلوك غير الحسي الوجهي في القوارض مماثلة لسلوك حراسة البشر مع الألم الأورو-الوجهي. الأكل هو السلوك الذي لا يتطلب أي تدريب أو التلاعب بالحيوانات، ويتطلب المشاركة القشرية، ولا ينافس السلوكيات الأخرى المستحثة تجريبيا، والتمييز بين هذا المقايسة من القياسات البديلة منعكس أو أوبرالي.

Abstract

ويمكن استخدام إطالة في مدة وجبة لقياس زيادة في فرط المسكنات الميكانيكية الأورو-الوجهية وجود أوجه التشابه مع سلوك حراسة البشر مع الألم الأورو-الوجهي. لقياس مدة الوجبة يتم الاحتفاظ باستمرار الفئران غير المقيدة في وحدات التغذية الموهنة الصوت المحوسبة لأيام إلى أسابيع لتسجيل سلوك التغذية. تم تجهيز هذه الغرف الموهنة للصوت بموزعات بيليه الطعام. موزع لديه الحوض الصغير بيليه مع شعاع ضوئي وضعت في الجزء السفلي من الحوض الصغير وعندما القوارض يزيل بيليه من الحوض الصغير المغذية لم يعد يتم حظر هذا شعاع، مما يشير إلى الكمبيوتر لإسقاط بيليه آخر. يسجل الكمبيوتر التاريخ والوقت عندما تم أخذ الكريات من الحوض الصغير ومن هذه البيانات يمكن للمجرب حساب معلمات الوجبة. عند حساب معلمات وجبة تم تعريف وجبة على أساس العمل السابق، وكان تعيين في 10 دقيقة (وبعبارة أخرى عندما لا يأكل الحيوان لمدة 10 دقيقة من شأنها أن تكون نهاية وجبة الحيوان) كما تم تعيين الحد الأدنى لحجم وجبة في 3 الكريات. يمكن بعد ذلك حساب مدة الوجبة ورقم الوجبة وتناول الطعام وحجم الوجبة والفاصل الزمني بين الوجبات من قبل البرنامج لأي فترة زمنية يرغب فيها المشغل. من المعلمات التغذية التي يمكن حسابها مدة وجبة وقد ثبت أن علامة بيولوجية غير باضعة مستمرة من nociception الوجهي في الفئران الذكور والفئران والجرذان الإناث. قياسات مدة الوجبة كمية، ولا تتطلب أي تدريب أو تلاعب حيواني، وتتطلب مشاركة قشرية، ولا تتنافس مع السلوكيات الأخرى المستحثة تجريبيا. هذه العوامل تميز هذا المقايسة من غيرها من الطرق الأوبرال أو منعكس لتسجيل nociception orofacial.

Introduction

وقد استخدمت نماذج حيوانية لدراسة الألم والنسيبات المرتبطة الضرر أو الوجهي أو التهاب^1,2, ولكن عدم وجود نماذج الحيوانات المناسبة يؤدي إلى فهم غير مكتمل للآليات. على الرغم من أن النماذج الحالية تساعدنا على فهم مختلف الآليات المشاركة في الألم الوجهي الحاد والمزمن ، هناك نقاط قوة وضعف في هذه النماذج الحيوانية.

تقيس العديد من النماذج الاستجابات السلوكية غير الإدراكية لفترات قصيرة. الاستمالة الوجه هو استجابة سلوكية معروفة بعد انقباض أعصاب الوجه³. دراسات أخرى قياس فرك الوجه مع السبق ipsilateral أو hindpaw، فضلا عن، جفل الرأس بعد إعطاء حقن الفورمالين في المفصل الإيقاعي (TMJ) أو^{الشفة 4-7}. الكمون انسحاب الرأس هو نموذج آخر لقياس السلوك nociceptive حيث يتم استخدام تعديل الذيل نفض الغبار متر مسكن لكمية استجابة nociceptive(أي سحب الرأس) بعد تطبيق الحرارة على لوحة vibrissae حلق من الفئران⁸. كما تم تسجيل نشاط العضلات Digastric ومدلكة باعتبارها ارتباط الألم بعد حقن الغلوتامات في TMJ⁹. وقد قامت دراسة أخرى بقياس التغيرات في معلمات النوم لتقييم الاستجابات اللاسيبية في الفئران الذكور والإناث مع TMJ ملتهبة ، وشملت هذه المعلمات الكمون النوم ، وحركة العين السريعة (REM) ، والنسبة المئوية للنوم غير REM ، والنسبة المئوية للنوم REM¹⁰. تستخدم معظم النماذج الحيوانية التي تقيس الاستجابات السلوكية غير الإدراكية إطارا زمنيا قصيرا ، أي دقائق إلى ساعات يوميا^{من 11 إلى 14.} وبالإضافة إلى ذلك، فإن معظم النماذج الحيوانية اختبار يحدث خلال مرحلة الضوء وفي ليلي، مثل الفئران، وهذا يمكن أن يسبب الإجهاد الذي يمكن أن يربك النتائج nociceptive^15-18. تقيس المقايسات المذكورة أعلاه الاستجابة غير الحسية في ظروف مختلفة أوموالف ولكن لمدة قصيرة وبالتالي لا يمكن استخدامها إلا لدراسة الاضطرابات الحادة. وقد استخدم تقييم بديل تعبير الوجه كمقياس nociception لمدة معتدلة، ولكن هذه المنهجية يمكن أن تكون ذاتية¹⁹.

لتقييم nociception أو الوجهي المستمر المزمن استخدم البعض تطبيق خيوط فون فراي على سطح الجلد لتقييم الحساسية الميكانيكية للحيوانات التي تتعرض لانتقباض الأعصاب أو التهاب المفصل الفكي المفصلي^{الفكي 3,20}. ليفرمان وآخرون 2009 قياس استجابات الانسحاب باستخدام monofilaments متدرج بعد حقن CFA في العضلات مدلكة من الفئران ^21,22. يامازاكي وآخرون 2008 حقن TMJ مع CFA ومن ثم على مدى 14 يوما كميا السلوكيات nociceptive إلى التحفيز الميكانيكية أو الحرارة أو البرد المطبقة على منطقة TMJ. لسوء الحظ، تنطوي هذه المقايسات السلوكية غير الإدراكية على ضبط النفس الحيواني، والتي تنتج هرمونات الإجهاد أو التعلم أو السلوكيات البديلة التي قد تتداخل مع النتائج المقاسة.

نماذج لقياس nociception في الأسنان الاستفادة من الفك فتح منعكس ولكن هذه الطريقة يمكن أن تكون غير موثوق بها²³ أو غير دقيق²⁴. وقد استخدم النشاط الكهربائي لقياس nociception الأسنان²⁵، ولكن هذه الطريقة تتطلب عادة أن يكون الحيوان فاقد الوعي ، على الرغم من أن في دراسة واحدة nociception الأسنان تم التحقيق في الفئران تتحرك بحرية²⁶. في عام 2008 ، درس خان العلاقة بين nociception الأسنان ووظيفة المصطكي باستخدام مقياس سلالة حساسة²⁷ ولكن هذا النموذج مدة لدغة يتطلب كبح جماح الحيوان من النشاط العادي ²⁸. قوة لدغة هو مقياس موثوق به من آلام الأسنان في البشر ولكن لأن الفئران تتطلب التدريب و / أو ضبط النفس لقياس قوة لدغة يتم إدخال مصدر للإجهاد التي يمكن أن تنتج نتائج ذات أهمية فسيولوجية مشكوك فيها^29-31

يمكن التغلب على بعض القيود المفروضة على ضبط النفس والإجهاد باستخدام تصميم أوبراتي لتقييم السلوكيات غير الإدراكية. نموذج واحد أوبرانت يستخدم تجنب درجة حرارة غير مريحة لتقييم وتوصيف nociception أورواسيال^32-35. ويستند هذا النموذج مكافأة الصراع على مكافأة من الحليب المحلاة لحث القوارض لوضع وجهها طوعا ضد مسبار حراري ساخنة أو تبريد^34,36. ومع ذلك ، يتطلب الاختبار تدريب الحيوانات ، ولكن قوة المقايسة هي أن البيانات يتم جمعها بطريقة آلية.

لا يزال نموذج حيواني آخر يستخدم خلل القضم الناجم عن nociception كمؤشر nociception الوجهي³⁷. ومع ذلك ، يقتصر القوارض على أنبوب وهروبه الوحيد هو القضم من خلال الوتد للخروج. ميزة هذا النموذج هو أنه يقيس وظيفة الفك بعد إصابة الفك الحادة أو المزمنة في الفئران. ومع ذلك ، فإن القوارض محصورة ، مما يضيف سلوكا منافسا بديلا محيرا ، أي الهروب ، والذي سيكون مرهقا وبالتالي يمكن أن يؤثر على نتائج فحص nociception.

وقد استخدمت مدة وجبة لقياس nociception في الحيوانات مع التهاب المفاصل TMJ^38-41، التعرض لب الأسنان⁴²، وتلف العضلات⁴³. أكل القوارض الذي عانى من nociception الوجهي ببطء أكثر بعد أن بدأ الحيوان وجبة. المرضى الذين يعانون من آلام TMJ أيضا يستغرق وقتا أطول لمضغ طعامهم وطول دورة يقصر عندما يقلل من الألم TMJ^44-46. من المتوقع أن يكون إطالة مدة الوجبة عندما يكون ألم TMJ موجودا “سلوكا حارسا” ، يعرف من الناحية التشغيلية بأنه سلوك غير متقبل⁴⁷.

يقيس مدة الوجبة nociception TMJ باستخدام طريقة غير باضعة لمدة تصل إلى 19 يوما في الفئران الذكور والإناث و 6 أيام (أطول فترة اختبار) في الفئران الذكور ويمكن وصفها بأنها علامة بيولوجية nociception^38-41. ودعما لفترة الوجبة تلك التي تقيس الاستجابات غير الحسية ، يمكن تقليل nociception عن طريق التدخل الدوائي مما يؤدي إلى عودة مدة وجبة الحيوان إلى وضعها الطبيعي^384041. وقد تأكد ذلك أيضا عندما دمرت الخلايا العصبية nociceptive باستخدام capsaicin; بعد تدمير الأعصاب لم يتم زيادة مدة وجبة الحيوانات بعد حقن CFA في TMJ 40.

وفيما يلي البروتوكول حول كيفية الحصول على بيانات مدة الوجبة وتحليلها إحصائيا.

Protocol

في هذا النموذج أعطيت الفئران أو الفئران الغذاء والماء الإعلانية libitum. وافقت جامعة تكساس A &amp؛ M بايلور كلية طب الأسنان المؤسسية رعاية الحيوان واستخدام اللجنة جميع البروتوكولات التجريبية. وترد أدناه إعدادات محددة في مائل وتستخدم خصيصا لنموذج التهاب المفاصل TMJ الفئران. الفئران يمكن أيض…

Representative Results

مدة الوجبة هي ارتباط سلوكي للألم الأورو-اجتماعي وقد تم تطبيق قياسات مدة الوجبة على الحيوانات المصابة بالتهاب المفاصل TMJ(الشكل 2)وتسوس الأسنان(الشكل 3). في تجربة واحدة, الفئران كان التهاب المفاصل TMJ بعد إعطاء جرعة عالية 250 ملغ من CFA وهذا العلاج تسبب في زيادة كبيرة في مدة وجبة …

Discussion

مرضى TMJ الذين يعانون من ألم أومواسيال تقرير زيادة الألم مع زيادة وقت المضغ، بحيث، دورة مضغ يطيل أطول الفرد قد تم مضغ^45،53-56. يسمح الفحص السلوكي لدينا بإجراء اختبارات مماثلة في الفئران والجرذان عند قياس مدة الوجبة^39. أشارت دراسة حديثة غير منشورة إلى أن اختبار خيوط فون فراي كان أكثر …

Materials

Animal Monitor software	Med Assoc. Inc	SOF-710	East Fairfield, VT
Dustless Precision Pellets, Rodent, Grain-Based	Bio-Serv	F0165	45 mg pellets, 50,000/box
Dustless Precision Pellets, Rodent, Grain-Based	Bio-Serv	FO163	20 mg pellets
Complete Freund's Adjuvant	Chondrex, Inc.	7001	No loger provides the 5 mg/ml concentration.  Can use CFA from other sources as long as the investigator consistently uses this source