Продолжительность еды как мера огорасовых ноцицептивных реакций у грызунов

Summary

Удлинение продолжительности приема пищи представляет собой орафасное ноцицептивное поведение у грызунов, похожее на охранное поведение человека с огофасной болью. Питание это поведение, которое не требует подготовки или манипуляции с животными, требует корковой участия, и не конкурирует с другими экспериментально индуцированных поведения, отличая этот анализ от альтернативных рефлексов или оперных измерений.

Abstract

Удлинение продолжительности приема пищи может быть использовано для измерения увеличения ораофациальной механической гипералгезии, имеющих сходство с охранным поведением людей с огофасной болью. Для измерения продолжительности еды безудержные крысы постоянно хранятся в звуке затухается, компьютеризированные модули кормления в течение нескольких дней до нескольких недель, чтобы записать поведение кормления. Эти звукоуязвимые камеры оснащены дозаторами гранул чау. Диспенсер имеет гранулы корыта с фотолучем размещены в нижней части корыта и, когда грызун удаляет гранулы из кормушки корыта этот луч больше не блокируется, сигнализируя компьютеру отказаться от другой гранулы. Компьютер записывает дату и время, когда гранулы были взяты из корыта и из этих данных экспериментатор может рассчитать параметры еды. При расчете параметров еды еда определялась на основе предыдущей работы и устанавливали на уровне 10 минут (другими словами, когда животное не ест в течение 10 минут, что было бы концом еды животного), также минимальный размер еды был установлен на уровне 3 гранул. Продолжительность приема пищи, количество еды, прием пищи, размер еды и интервал между приемами пищи могут быть рассчитаны программным обеспечением на любой период времени, который пожелает оператор. Из параметров кормления, которые могут быть рассчитаны продолжительность еды было показано, что непрерывный неинвазивный биологический маркер ораофасциального ноцицепции у самцов крыс и мышей и самок крыс. Измерения продолжительности еды количественны, не требуют никакой подготовки или манипуляций с животными, требуют участия в корке и не конкурируют с другими экспериментально индуцированными поведениями. Эти факторы отличают этот анализ от других оперных или рефлекторных методов для записи огофациального ноцицепции.

Introduction

Модели животных были использованы для изучения боли и ноцицепции, связанные с огофасным^{повреждением и или воспалением 1,2}, но отсутствие соответствующих моделей животных приводит к неполному пониманию механизмов. Хотя современные модели помогают нам понять различные механизмы, участвующие в острой и хронической орафациальной боли, есть сильные и слабые стороны этих моделей животных.

Многие модели измеряют поведенческие ноцицептивные реакции в течение коротких периодов времени. Уход за лицом является известным поведенческим ответом после сужения лицевых^{нервов 3}. Другие исследования измеряли лицевой трения с ипсилатеральной передней или задней лапы, а также, вздрогнув головы после введения формалин инъекций в висомандибулярный сустав (TMJ) или^{губы 4-7}. Голова вывода latencies является еще одной моделью для измерения ноцицептивного поведения, где модифицированный хвост Флик анальгезия метр используется для количественного ноцицептивного ответа(т.е. ^{вывод головы)}после применения тепла для бритой вибрации площадку крысы 8 . Дигастрическая и массажная мышечная активность также была зарегистрирована как коррелят боли после инъекций глутамата в TMJ⁹. Другое исследование измерило изменения параметров сна для оценки ноцицептивных реакций у мужчин и женщин крыс с воспалением TMJ, эти параметры включали задержку сна, быстрое движение глаз (REM), процент не-REM сна, и процент rem сна¹⁰. Большинство животных моделей, которые измеряют поведенческие ноцицептивные ответы использовать короткие сроки, т.е. минут до часов^{в день 11-14}. Кроме того, большинство животных моделей тестирования происходит во время фазы света и в ночном животном, как крыса, это может вызвать стресс, который может запутать ноцицептивные^{результаты 15-18}. Вышеуказанные анализы измеряют ноцицептивную реакцию в различных огофациальных условиях, но в течение короткой продолжительности и, следовательно, могут быть использованы только для изучения острых расстройств. Альтернативный анализ использовал выражение лица в качестве меры ноцицепции умеренной продолжительности, но эта методология может быть субъективной¹⁹.

Для оценки стойких или хронических окофациальных ноцицепции некоторые использовали применение нити фон Фрея на поверхности кожи для оценки механической чувствительности животных, подвергаемых сужению нерва или^{воспалению TMJ 3,20}. Liverman et al. 2009 измеряется ответы на вывод с помощью градуированных монофиламентов после инъекций CFA в массажную ^{мышцу крыс 21,22}. Yamazaki et al. 2008 вводили TMJ с CFA, а затем в течение 14 дней количественно ноцицептивного поведения к механической или тепловой или холодной стимуляции применяется в регионе TMJ. К сожалению, эти ноцицептивные поведенческие анализы включают сдержанность животных, которые производят гормоны стресса, обучение или альтернативное поведение, которое может помешать измеренным результатам.

Модели для измерения ноцицепции в зубах использовать рефлекс открытия челюсти, но этот метод может быть^{ненадежным 23} или неточным²⁴. Электромиографическая активность была использована для измерения ноцицепции^{зубов 25}, но этот метод обычно требует, чтобы животное было без сознания, хотя в одном исследовании ноцицепция зуба была исследована в свободно движущихся^{крыс 26}. В 2008 году Хан изучал взаимосвязь между зубной ноцицепции и мастикаторной функции с помощью чувствительного^{напряжения калибровочных 27,} но эта модель продолжительности укуса требует сдерживания животного от ^{нормальной активности 28}. Сила укуса является надежной мерой зубной боли у людей, но потому, что крысы требуют подготовки и / или сдержанность для измерения укуса силы источник стресса вводится, который может производить выводы с сомнительной физиологической^{значимости 29-31}

Некоторые ограничения сдержанности и стресса могут быть преодолены с помощью оперного дизайна для оценки ноцицептивного поведения. Одна оперная модель использует избегание неудобной температуры для оценки и характеристики орафациального ноцицепции^32-35. Эта модель вознаграждения-конфликта основана на вознаграждении подслащенного молока, чтобы побудить грызуна позиционировать свое лицо добровольно против нагретого или охлажденного^{теплового зонда 34,36.} Тем не менее, тест требует подготовки животных, но сила анализа данных собирается в автоматическом режиме.

Еще одна модель животных использовали ноцицепции индуцированной грызть дисфункции в качестве индекса орафациального ноцицепции³⁷. Тем не менее, грызун ограничивается трубкой, и его единственным выходом является грызть через дюбель, чтобы выйти. Преимущество этой модели заключается в том, что она измеряет функцию челюсти после острой или хронической травмы челюсти у мышей. Тем не менее, грызун ограничен, что добавляет смешанные альтернативные конкурирующие поведения, т.е. бежать, который будет стресс и, таким образом, может повлиять на результаты анализа ноцицепции.

Длительность еды была использована для измерения ноцицепции у животных с TMJ^{артрит 38-41}, воздействие^{пульпы зуба 42}, и повреждение^{мышц 43}. Грызун, который испытал орафациальное ноцицепция, ел медленнее после того, как животное инициировало прием пищи. Пациенты испытывают боль TMJ также занять больше времени, чтобы жевать пищу и длина цикла сокращается, когда TMJ боль^{уменьшается 44-46}. Удлинение продолжительности приема пищи, когда TMJ боль присутствует, как ожидается, будет “охранное поведение”, оперативно определяется как ноцицептивное поведение⁴⁷.

Продолжительность еды измеряет TMJ nociception используя неинвазивный метод на up to 19 дней в мыжя и женских крысах и 6 днях (самый длинний период испытанный) в мышах мышей и смог быть описан как биологический маркер nociception^38-41. В поддержку того, что продолжительность еды меры ноцицептивных ответов, ноцицепция может быть уменьшена путем фармакологического вмешательства вызывает продолжительность еды животного,^{чтобы вернуться к нормальной 38,40,41}. Это было также подтверждено, когда ноцицептивные нейроны были уничтожены с помощью капсаицина; после разрушения нерва продолжительность еды животных не была увеличена после инъекции CFA в TMJ 40.

Ниже приведен протокол о том, как получить и статистически проанализировать данные о продолжительности приема пищи.

Protocol

В этой модели крысы или мыши были даны продукты питания и воды ad libitum. Техасский университет АЗМ Бейлор колледж стоматологии институционального ухода за животными и использования комитета одобрил все экспериментальные протоколы. Ниже конкретные настройки показаны в материалисти…

Representative Results

Продолжительность еды является поведенческой коррелирует орафациальной боли и измерения продолжительности еды были применены к животным с TMJ артрита (Рисунок 2) и кариеса (Рисунок 3). В одном эксперименте, крысы TMJ артрит после введения высокой дозы 250 мг CFA и это лечени?…

Discussion

TMJ пациентов с ораофасовой боли доклад повышенной боли с увеличением времени жевания, так что, жевательный цикл удлиняет^{дольше человек был жевательный 45,53-56}. Наш поведенческий анализ позволяет проводить аналогичные испытания на крысах и мышах при измерении продолжительности^е…

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