Here we present a protocol to induce activity-based anorexia (ABA) in female adolescent mice. ABA is a condition of hyperactivity evoked by imposing food restriction on rodents with access to a running wheel. This phenomenon is being used as a model to study the underlying neurobiology of anorexia nervosa.
神经性厌食症(AN)是一种心理疾病特点是过度限制热量摄入和异常高水平的体力活动。一个具有挑战性的疾病来治疗,由于缺乏对底层神经生物学的理解,AN拥有死亡率最高的精神疾病之一。为了满足这一需要,神经科学家使用的动物模型来研究如何神经回路可以朝向漏洞向AN和可能受的AN。基于活动的厌食症(ABA)是啮齿动物模型的神经性厌食症的关键症状描述的生物行为的现象。当啮齿动物自由出入自由运动在跑轮的经历食物限制,他们成为活跃的 – 运行多个动物自由进食。在这里,我们描述了通过其中的ABA诱导青春期雌性C57BL / 6小鼠中的程序。在出生后第36天(P36),动物被安置与获得自愿运动在正在运行轮。 4天后驯化的跑轮,在P40,所有食物从笼子里取出。在接下来的3天,食物返回到笼(允许动物免费食物进入)2小时(每天)。的食物限制后的第四天,自由获取食物被返回并运行车轮从笼移除以允许动物恢复。运行轮活动连续多天的分析表明,小鼠成为在24小时内异常活跃以下限食的发生。老鼠在有限的时间中,他们获得食物,甚至运行。此外,轮毂运行的昼夜节律模式成为受限制食物的经历打乱。我们已经能够与相关动物的车轮运行行为的各个方面牵连特定的大脑区域,并与弹性和更容易受到粮食限制性引起多动症的神经化学变化的神经生物学变化。
神经性厌食症(AN)是一种心理疾病特点是食物的摄入,过度运动,体重增加的非理性的恐惧过度限制。一个最致命的精神病1,AN没有接受药物治疗,以日期,以及神经生物学机制和疾病的效果知之甚少。我们正在研究AN动物模型的探索与疾病的标志性症状的神经生物学和神经化学变化。
基于活动的厌食症(ABA)是在啮齿类动物中描述的生物行为的现象,有些车型的一个2,3的特点。当啮齿动物自由出入自由运动在跑轮体验食品的限制,很多,但不是全部,成为多动-运行超过他们跑前食品限制3,4发作。已经有许多建议解释过行使显示ABA的动物和AN患者:它是觅食行为5的一种形式,一个机制,以应付的食品-限制性6的应力,试图在饥饿诱导的压降提高体温在代谢7,或hypoleptinemia 8的结果。这种啮齿动物模型通过选择在有限的食物进入运行再现形体消瘦,多动,自愿限食的AN症状,相关的焦虑性状9,10和脆弱性受早期的生活经验11。虽然啮齿动物模型ABA被认为是一种应激模型,这可能无法准确地反映在人类患者中,谁出现增加免疫功能12。在啮齿动物和人类患者中,有些人表现出比别人更多的漏洞。尽管流行病学研究力求阐明的危险因素为,相对较少的研究试图了解在vulnerab个体差异的神经生物学基础ility在啮齿动物ABA诱导。
要注意,ABA的范例被广泛使用,其作为AN的动物模型的使用已得到了广泛的综述6,13-15是重要的。该电流工作的贡献是概述用于诱导ABA在青春期雌性小鼠和轮廓,有必要为使现有的啮齿类动物模型,以提高存活率在年轻小鼠的修改的具体方法。此外,我们讨论了可与ABA的行为范式来研究的动物模型等方面的各种技术。
鼠标ABA模型允许勘探严格病情AN的神经生物学。这是从社会文化的影响,其中,毫无疑问,对一个人的脆弱性做出贡献分开。 ABA的模型也可以用来研究复发性食物限制或其他形式的压力,结合轮访问的效果,从而捕获复发16的一些方面。大脑中的焦虑中心的抑制性神经递质系统功能使用电子显微技术4,16,17进行了研究。树突分支一直使用Neurolucida辅助跟踪和锥体细胞在海马18,19的CA1领域和杏仁核17的分析研究。 在焦虑的影响限食和车轮接入使用行为测试进行了研究,如高架十字迷宫10。脆弱的遗传基础已利用老鼠9不同的近交系进行了研究。药理操作可以在动物模型之前人体试验20-24进行试验。转基因动物和基因的瞬时击倒可以用来研究如何操纵特定分子途径可能会影响在ABA范例行为。应力在生命早期时差漏洞的影响ABAW¯¯乌尔德是另一个话题,可以通过这种方式来解决。
阿坝模型的重要方面是:(1)免费获得自愿运动在正在运行的车轮和(2)限食与局限于时间的限售期的食品访问。访问一个运行车轮允许动物选择使用的车轮和给出的食物限制对动物的动机锻炼效果的指示。相反,时间限制获得粮食(而不是卡路里限制)允许实验者通过监测在多大程度上动物选择在粮食获得有限的时间运行来衡量自愿限食。以这种方式,ABA是自我饥饿中发生的AN的极好模型。
为了最大限度地减少在小鼠行为数据中的噪声,它最大限度地减少应激的动物经历的量是重要的。例如,处理的动物应保持在最低限度,与仅重期间被扰乱了的动物中,一旦一天。实验者处理的动物应接受培训并熟悉处理动物。如果可能的话,一个人应该处理的动物在整个实验中,以避免额外的压力。应避免气味和香料。称重和送外卖的时间应是尽可能规则,以尽量减少不可预测性。为了防止数据丢失预防措施,最好是计算机通过在断电时的备用电源供电;功率甚至短暂中断会造成电脑重启和数据采集将停止。此外,为了每日监测车轮发射机的电池寿命是很重要的。如果电池电平变弱,发射机可以间歇性地无法将数据发送到集线器,从而低估动物的活性。
此处所描述的鼠标协议从已经用于大鼠4的标准协议被修改。青春期雌性小鼠是更容易减肥过度而死亡因饥饿。因此,以下的变化,以提高存活对ABA的至少三天了发言。首先,限食的第一天,缩短了中午,而不是在晚上8点前一天的去除食物。另外,食品的访问的时间段从1小时增加至2小时,还加入湿的食物的供应,以尽量减少脱水的影响。我们发现,给予湿的食物的小鼠极大地通过限食3天改善他们的状况。无湿的食物,体重下降更快,动物必须从食物受限环境中除去。这些变化是足以使小鼠通过的食物限制三整天生存和从ABA容易恢复。
该协议为ABA有考虑一些重要的限制。首先,有必要单独地容纳小鼠带跑轮笼以便独立地监测每个鼠标的滚轮活性。这导致动物的社会隔离,一个已知应激可能影响ABA以及一些正在研究26的神经回路的过程中动物的行为。到目前为止,没有任何现有设备,其能够监视共容纳小鼠的个体活性,但这似乎采用RFID技术和跟踪标签拴每只动物是一个解的问题。合房动物中食物限制另一个潜在的不可避免的结果是,这些动物可以朝着其笼队友侵略性的风险。改变动物的笼子每次投喂会议之后的另一个压力源,我们有被褥下介绍,由于一种动物囤积食物。我们的目标是通过引入弄脏被褥了大量从以前的笼入新鲜笼子里,以尽量减少新笼的压力。
<p class="jove_content">使用ABA模型其它团体为他们的喂养时间表选择不同的参数。在明暗周期的黑暗阶段饲喂时间的选择是不规范。我们选择喂动物在那个灯关掉,让一个更自然的时间的动物吃,因为夜间鼠标在这段时间习惯性地更加警觉和活跃的时间。有些团体在白天13,27的灯,上期喂动物。这可能是为了方便起见,实验者的,并且要注意的是时间周期用于食品津贴在光照阶段应该增加,以提高存活率是重要的。它也被认为阻止访问跑轮进给时可提高生存率,但我们认为,这消除行为非常有趣的方面是一些动物的决定来运行,而不是吃的,进一步加剧了自我饥饿ABA的模式方面,而捕捉的一个标志与关联人的行为。要注意,该协议已经被特别优化为青春期雌性C57BL / 6小鼠是很重要的。如果使用不同的小鼠品系,性别或年龄组是要使用的,协议的某些参数可能需要修改。还已经表明,RT影响ABA在啮齿动物28的严重性。虽然我们并没有试图改变RT为我们的研究,提高RT可能会改善ABA动物间的存活率。
使用人的疾病,例如AN的动物模型的优点是,可以研究诱导获得自愿锻炼和食物限制在受控环境的大脑解剖和生理学和变化。在ABA模型使用小鼠允许使用利用转基因动物和病毒感染的基因操作强大遗传方法。未来的研究的目的是研究在韧性特定基因的效果或易受限食引起的多动和自我饥饿。
The authors have nothing to disclose.
这项工作是由该卡拉曼基金会助学计划在饮食失调研究到CA的支持;美国国家卫生研究院资助R21MH091445-01到CA,R21MH105846到CA,R01NS066019-01A1到CA,R01NS047557-07A1到CA,NEI核心格兰特EY13079到CA,R25GM097634-01到CA,UL1 TR000038从国家推进中心的转化科学为TGC,纽约大学的研究挑战基金CA;和富布赖特赠款YW C.
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 |