Summary

אות הנחתה כמודל עכברוש של הפרעה אובססיבית קומפולסיבית

Published: January 09, 2015
doi:

Summary

המטרה של הפרוטוקול המתואר במאמר זה היא לגרום להתנהגות כמו-כפייתי בחולדות לחקר ההפרעה טורדנית-כפייתי (OCD). התנהגות זו זירזה על-ידי הפחתת אות המציין כי תגובת מנוף-עיתונות הייתה יעילה בייצור מזון.

Abstract

במודל העכברים הנחתה האות של הפרעה טורדנית-כפייתית (OCD), למזון לחיצת מנוף ואחריו הצגת גירוי מתחם המשמש כאות משוב. משוב זה נחלש מאוחר יותר על ידי מצגות חוזרות ונשנות של הגירוי ללא מזון (ללא העכברוש פולטות תגובת מנוף-לחץ). בשלב הבא, לחיצה-מנוף מוערך בתנאי הכחדה (כלומר, ללא מזון מועבר). בשלב זה חולדות להציג שני סוגים של מנוף מכבשים, אלה שאחריו ניסיון לאסוף גמול, ואלה שאינם. האחרונים הם המידה של התנהגות כפייתית כמו במודל. הליך בקרה שבה חולדות לא חווים את הנחתה של אות המשוב משמש להבחין בין ההשפעות של הנחתה אות והכחדה. מודל הנחתה האות הוא מודל תקף מאוד של OCD ומבדיל בין התנהגויות כמו כפייתיות-והתנהגויות החוזרות על עצמן, אבל nכפייתי ot. בנוסף הצעדים שנאספו במהלך הליך ביטולם של הסברים חלופיים להבדלים בין הקבוצות נבדקות, והם כמותי, משוחדות ואינם מושפעים משונות הבין-הנסיין. החסרונות העיקריים של מודל זה הם הציוד היקר, עובדה שזה דורש קצת ידע טכני ועובדה שזה גוזל זמן בהשוואה לדגמים אחרים של OCD (11 ימים). המודל עשוי לשמש לזיהוי ההשפעות אנטי או פרו-כפייתיות של מניפולציות תרופתיות ולא תרופתיות וללומד את המצע העצבי של התנהגות כפייתית.

Introduction

הפרעה טורדנית-כפייתית (OCD) היא הפרעה פסיכיאטרית עיקרי שבאה לידי ביטוי ב1-3% מהאוכלוסייה הכללית 1,2. אנשים הסובלים מ- OCD יש לי חוזר ונשנה, חודרני ומחשבות לא רצויות (אובססיות) ו / או התנהגויות טקסיות חוזרות (התנהגות כפייתית) 3. מנגנוני נוירו המיוחדים המונחים ביסוד OCD עדיין לא הבינו באופן מלא. עם זאת, המעורבות של serotonergic 4-7, דופאמין 8,9 וglutamatergic 10 המערכות הודגמה בהפרעה זו. בנוסף, קליפת orbitofrontal, ברכס החגורה, הגרעינים הבזליים והאזורים בתוך האונה הקודקודית היו מעורבים בפתופיזיולוגיה שלה 7,11-13. לבסוף, אירועי חיים הקשורים לתנודות ברמת הורמונים בשחלות (לדוגמא, לידת ילד, ביוץ) כבר דיווחה להפעיל או להחמיר OCD בחולי נשים 14-16, המצביעים על כך <em> הורמוני השחלות לשחק תפקיד modulatory בOCD 17.

בגלל מנגנוני OCD הם הבינו היטב, השימוש במודלים של בעלי החיים מתאימים המחקים באופן הדוק הביטויים התנהגותיים ועצביים שלה הוא חיוני לקידום הידע של הבסיס הביולוגי שלנו. בנוסף, מודלים כאלה לתרום לפיתוח קווים החדשים של טיפול. זה רלוונטי במיוחד במקרה של OCD, כי חולים רבים הם או עמיד לטיפול או ניסיון הקלה חלקית בלבד של תסמיני 18,19. ואכן, בשנים האחרונות, מודלים גנטיים, תרופתיים והתנהגותי לבעלי חיים של OCD (שנסקר ב20-28) הרחיבו והידע מתקדם של הפרעה זו שלנו.

אחד מהמודלים של בעלי החיים התנהגות בשימוש נרחב ביותר של OCD הוא מודל החולדה הנחתה אות (לסקירה, ראה 29). ההנחה התיאורטית מאחורי המודל היא שגירעון במשוב הקשוריםעם ביצועים מוצלחים של התנהגויות מכוונות למטרה מוביל לכפייתיים תגובות 30-37. המודל, שפותח על ידי יואל ועמיתים 28, מבוסס על התנהגות אופרנטית בחולדות. במהלך הכשרה ראשונית, חולדות מתוגמלות עם גלולה מזון לאחר הלחיצה על מנוף. מנוף-עיתונות מוצלחת מפעילה בנוסף את התחלתה של מגזין אור וצליל. זה מספק את העכברוש עם משוב שתגובת מנוף-העיתונות הובילה למשלוח של מזון. בשלב הבא, את היכולת של הגירוי לאותת המשלוח של הפרס היא ירידה במכוון על ידי הצגתו שוב ושוב ללא תגמול (חשוב, אין מנופים בתיבה בשלב זה). התנהגות כמו-כפייתית עולה על השלב האחרון של אימון. בשלב בדיקה זו, המתבצע בתנאי הכחדה, מנוף לחץ ואחריו את המצגת של הגירוי, אך לא של גמול המזון. התנהגות "כפייתית" באה לידי ביטוי כמנוף מכבשים מרובים לאחר שאיילת העכברושs לא מנסה לאסוף את הפרס. השפעה פרו-כפייתית אנטי / באה לידי ביטוי כירידה / עלייה במספר של מנוף מכבשים "כפייתיים". מאז הנחתה אות כרוכה הכחדה, חשוב להבחין בין ההשפעות של הנחתה אות והכחדה כשלעצמה. לכן בקבוצת ביקורת (קבוצת ההכחדה רגילה) הגירוי המורכב אינו נחלש לקראת שלב הבדיקה. טיפול שיש לו השפעה כפייתית / פרו אנטי לא צריך לשנות את מספר מנוף מכבשים "כפייתיים" בקבוצה זו. (לפרטים נוספים, ראה 29).

"כפייתיים" מנוף-בתי לחקות את הטבע המוגזם ומיותר של התנהגויות כפייתיות המוצגות על ידי חולי OCD. לכן, מודל הנחתה האות מציג בפני תוקף טוב. בנוסף, מחקרים שנערכו במודל זה מראים שיש לו חזוי טוב ולבנות תוקף (שנסקר ב20,21). p של המודלתוקף redictive נובע ממחקרים המראים כי המנוף-טקטיקת לחץ הכפייתי מוחלש על ידי תרופות הידועות לשיפור סימפטומים טורדנים-כפייתיים 38,39, כמו גם על ידי גירוי בתדר גבוה של גרעין subthalamic 40, שכבר נמצא לי אנטי-כפייתי השפעה בחולי OCD אדם 41,42. יתר על כן, מספר תרופות שאינן יעילים בטיפול ב- OCD נמצאו לא להפעיל השפעה אנטי-כפייתית ב38,39 המודל. המודל מציג גם תוקף מבנה טוב, מכיוון שמחקרים מצביעים על כך שמנגנונים עצביים דומים מעורבים הן בסימפטומי OCD ובהתנהגות כמו-כפייתית הנגרמת על ידי הנחתה אות בחולדות. לפיכך, המעורבות של serotonergic 43-46, דופאמין 39,46 וglutamatergic 47 מערכות, כמו גם את מעורבותם של אזורים במוח הקשורים לOCD 40,44,48-50 הודגמה בלחיצה-מנוף כפייתי. בנוסף, השחלותהורמונים נמצאו לווסת בנקבות 51 לחיצת מנוף כפייתי. לכן, מודל הנחתה האות הוא כלי רב עוצמה לחקר מצעים העצביים של OCD ולסינון טיפולים אנטי-כפייתי רומן. לדיון מעמיק וקושרת הקלינית של מודל הנחתה האות והשימושיות שלה ויישום במחקר OCD, לראות 20-22,29.

Protocol

הערה: כל פרוטוקולי הניסוי תאמו את הנחיות ועדת הטיפול ושימוש בבעלי חיים המוסדיים של אוניברסיטת תל-אביב, ישראל, ולהנחיות של NIH. כל המאמצים שנעשו כדי לצמצם את מספר בעלי החיים המשמשים והסבל שלהם. 1. הכנת בעלי החיים חולדות בית בחדר עם אור hr 12 / מחזור כהה. במהלך הפרוצדורות לשמור על חולדות בלוח זמני הגבלת מזון 22 שעות במים זמינים באופן חופשי. לשקול את החולדות פעמיים בשבוע על מנת להבטיח שמשקל גופם לא יפחת 90% מהמשקל של חולדות חופשית האכלה, המבוסס על עקומות גדילה (למשל, הרלן, http://www.harlan.com/models/spraguedawley. asp). תכלול חולדות שגופתו משקל מופחת. 2. סט-אפ השתמש בשני חדרים סמוכים. אחד שישמש כf "חדר המתנה"או מחזיק חולדות לפני בדיקות התנהגותיות, ואחר לביצוע ההליך. חדר זה יהיה בית התאים אופרנטית. הערה: ודא שחולדות בחדר ההמתנה אינן חשופות לצלילים שנוצרו על ידי תאי אופרנטית. השתמש בתאים אופרנטית עם רצפת רשת ומגזין אוכל, אשר מספק גלולה מזון 45 מ"ג אחד נגישה דרך פנל פרספקס צירים. הערה: פתיחת הציר מפעילה מיקרו-מתג; אור 3 W כדי להאיר את מגזין האוכל; שני מנופים נשלפים (ברוחב 4 סנטימטר, ממוקמים 2.8 סנטימטר מהקירות הצדדיים, 7.5 סנטימטרים בכל צד של מגזין האוכל ו -5 סנטימטרים מהרצפה); אור הבית ממוקם על התקרה כדי להאיר את התאים; מכשיר אות אודיו כדי לייצר dB 80, טון 2.8 kHz. מושב התאים אופרנטית בקופסות-מוחלש קול עם אוהדי אוורור מותקן בצד של כל תיבה. כל השלבים לפני תחילת הניסוי, לפני תכנית האימונים עם פרמטר ההפעלה המדויקים רלוונטי לכל שלב באמצעות תוכנה ייעודית, שמחשב-בקרות ומפעיל את תאי אופרנטית, כמו גם באופן אוטומטי מתעד את כל הנתונים הרלוונטיים שנצברו במהלך הריצה של הניסוי. הערה: הפרמטרים לכל שלב אימונים (אימוני מגזין, הכשרת מנוף-עיתונות, הנחתה אות, מבחן) מפורטות באופן מלא בהמשך. האופנה המדויקת שבו פרמטרים אלה מתוכנתים מראש תלויה בתוכנה והחומרה בשימוש. 3. טיפול והגבלת מזון ידית חולדות למשך כ -2 דקות יומיות, 5 ימים לפני תחילת ההליך ניסיוני. השקת לוח זמנים הגבלת מזון 22 שעות החל מהיום הראשון של טיפול. לאפשר חולדות הגישה למזון לשעה 2 בכלובים בביתם לא לפני חצי שעה לאחר תום טיפול / אימון התנהגותי. הערה: ודא שיש לי חולדות כרצונך מים כאשר בכלובים בביתם, ובמיוחד בתקופת feedi שעה 2תקופת ng, כפי שהם לא אוכלים כמו שצריך ללא מים. על 3 הימים האחרונים של טיפול, מקום 20 – 30 כדורי מזון על מגש קטן ומניח את המגש בכלוב חולדות בבית. הסר את המגש מהכלוב רק אחרי כל עכברים נצפו לצרוך לפחות שני כדורים. הערה: מאוחר יותר, להשתמש בכדורים כחיזוק לאימונים אופרנטית. 4. הדרכת נוהל על מנת שהחולדות להסתגל, סביבת הבדיקות, להעביר את החולדות בכלובים בביתם לפחות 15 דקות לפני בדיקות התנהגותיות בחדר ההמתנה. אימון מגזין (ימים 1-3). ביום 1 באימוני מגזין, לשים כמות מספקת של כדורי מזון במגזין האוכל, כך שהם גלויים לחולדה. הערה: דרך אחת לעשות זאת היא להציב את כדורים כך שהם גורמים ללוח פרספקס הצירים להישאר פתוח מעט. לחשב את תכנית אימוני מגזין כך שlig הביתht מופעל באופן אוטומטי בתחילת כל משפט וגלול מזון יחיד הוא ירד לתוך מגזין האוכל לאחר עיכוב משתנה 5 שניות, בו זמנית עם תחילת גירוי מתחם המורכב ממגזין האור וצליל. לחשב את גירוי המתחם ואור הבית כדי לכבות אחרי ראשו של העכברוש נכנס למגזין האוכל (משפט שנאסף) או לאחר 15 שניות (משפט שלא נאסף), לפי המוקדם מביניהם. להגדיר כל ניסוי ואחריו מרווח בין משפט 30 שניות. הנח את החולדות לתאים אופרנטית ו -5 דקות מאוחר יותר לאמת באופן ידני שכל החולדות אספו את כדורים. אם כן, להפעיל את תכנית אימונים. אם לא, לאפשר 5 דקות נוספות. לתכנת את אימון המגזין להפסיק לרוץ גם אחרי החולדה השלימה 30 ניסויים שנאספו או אחרי כולל של 40 ניסויים הושגה. ביום 3 של הכשרת מגזין להבטיח כי החולדות לבצע 30 ניסויים שנאספו מתוך סך כולל של 32 tריאל לכל היותר. חזור חולדות שלא תצלחנה להשיג את הקריטריון הזה לתאי אופרנטית לעוד אימון מלא בסופו של יום אימונים. הערה: חולדות הפעל שלא מצליחות להגיע קריטריון זה הבא פגישה נוספת ביום האחרון של אימוני מגזין בבוקרו של היום הראשון של אימוני מנוף-עיתונות. תכלול חולדות שלא מצליחות להגיע קריטריון. הכשרת מנוף-עיתונות – שלב טרום-אימונים (יום 4): מנוף-לחיצה על לוח זמנים חופשיים אופרנטית. הפעל את תכנית אימונים לפני הנחת החולדות בתאי אופרנטית. לחשב את התכנית כך שהידית מחוזקת נוכחת בחדר ואור הבית הוא בבמהלך כל האימון ושהידית מחוזק שאינה תמיד חזרה. הערה: לאזן את הצד השני של המנוף (שמאל / ימין) על פני חולדות ולשמור קבועים לכל חולדה לאורך כל ההליך הניסויי. שים קצת כדורים על הידית ומניח את חולדה להקאמרית. לאפשר לחולדה כדי לחקור את אזור הידית עד שאגב לוחץ את הידית תוך איסוף כדורים, מפעילה את המסירה של גלולה מזון יחידה ותחילתו של גירוי המתחם. לחשב את התכנית כך שגירוי המתחם כבוי אחרי ראשו של העכברוש נכנס למגזין האוכל (משפט הושלם) או לאחר 15 שניות (משפט שלא הושלם), לפי המוקדם מביניהם. לתכנת את הפגישה כדי להפסיק לרוץ אחרי העכברוש הגיע 30 ניסויים הושלמו. אם חולדה לא מגיעה קריטריון זה תוך 30 דקות, לשים 3-4 כדורים על הידית ולחכות לעוד 20 דקות. אם חולדה לא מצליחה להשלים את 30 ניסויים, להחזיר אותו לתא אופרנטית להכשרה נוספת בסוף יום אימונים. חולדות הפעל שלא מצליחות להגיע קריטריון זה בעקבות ישיבת קדם אימון נוספת שוב בבוקרו של היום הראשון של אימוני מנוף-עיתונות: הערה. תכלול חולדות שלא מצליחות להגיע קריטריון. באופן כללי, כמעט כל rats לרכוש לאחר 3 מפגשים של טרום הכשרת לחיצת מנוף (רוב לעשות בתוך המושב הראשון). עם זאת, אם יש לי החיות יותר קשיים ברכישה, בעיצוב שימוש לחיצה-מנוף. במהלך העיצוב, להשאיר את הדלת של התיבה-מוחלש הצליל פתוח ולבחון את החולדה בתא אופרנטית. כאשר החולדה מתקרבת למנוף להשתמש בתוכנה כדי להפעיל את המסירה של גלולה מזון ותחילתו של גירוי המתחם. לעשות זאת שוב ושוב. בהתחלה, מחזק את העכברוש כאשר הוא נמצא בסביבה של המנוף, אבל להתחיל בהדרגה חיזוקו רק כאשר הוא יוצר קשר פיזי עם המנוף, ולבסוף לחזק רק מנסה ללחוץ עליו. הערה: עיצוב עלול לקחת זמן מה. להיות שקט ככל האפשר. הכשרת מנוף לחץ (ימים 5-7): מנוף-לחיצה על לוח הזמנים של משפט בדיד. לחשב את התכנית כך שתחילת כל משפט הוא אותת על ידי ההתפרצות של אור הבית ו -5 שניות מאוחר יותר, שנימנופים הציגו לתוך התא. ודא שיש לי תגובות על המנוף שאינו מחוזק (NRL) ללא תוצאות מתוכנתת ולוחץ על הידית מחוזקת לעורר את המסירה של גלולה מזון יחידה למגזין, יחד עם ההצגה של גירוי המתחם. אחרי ראשו של העכברוש נכנס למגזין האוכל או אחרי 15 שניות חלפו המנופים חזרו וגירוי המתחם ואור הבית כבוי. להגדיר כל ניסוי, כך שהוא ואחריו מרווח בין משפט 30 שניות. ביום הראשון של אימוני מנוף-עיתונות (יום 5) להגדיר את גירוי המתחם להיות כבוי אחרי 15 שניות על מנת לאפשר רכישה של תגובת מנוף-העיתונות. בימים הבאים (הימים 6 – 7) להגדיר את גירוי המתחם ליימשך רק 10 שניות על מנת להבטיח כי כניסת המגזין עוקבת מקרוב תגובות מנוף-העיתונות. הנח את החולדות בתאי אופרנטית, ולאחר מכן להפעיל את תכנית אימונים. <li> תכנית אימון מנוף-לחץ להפסיק לרוץ גם אחרי עכברוש שלחץ על הידית מחוזקת (RL) ואסף את כדור מזון (משפט הושלם) 40 פעמים, או אחרי כולל של 60 ניסויים הושג. ביום האחרון של אימוני מנוף-לחץ לעשות חולדות בטוחים שלמות 40 ניסויים מתוך סך כולל של 42 ניסויים כולל לכל היותר. אם חולדה לא מצליחה להגיע לקריטריון זה, להחזיר אותו לתא אופרנטית לאימון נוסף בסוף היום. הערה: אל תכלול חולדות שלא מצליחות להגיע קריטריון זה הבא פגישה נוספת ביום האחרון של אימוני מנוף-עיתונות. ביום האחרון של שיא הכשרת מנוף-לחץ על מספר בתי המנוף unrewarded בכל ניסוי, כלומר, מספר בתי הבאים התגובה הראשונה על RL (מנוף מכבשים נוספים). באופן אקראי להקצות חולדות לקבוצות ניסוי. בעת ביצוע המניפולציה הניסויית בעת שלב המבחן (לדוגמא, במחקריםבדיקת ההשפעה האקוטית של תרופה), להשתמש בניתוח שונות (ANOVA) עם גורמים עיקריים של מניפולציה (עם מניפולציה / ללא מניפולציה) ונוהל (הנחתה אות שלאחר אימון, PTSA / הכחדה רגילה, RE, ראה סעיף 4.5) כדי לנתח מספר בתי מנוף מוגזמים ואחריו אוסף גלולה (בשם מנוף-הושלמו לחיצות מוגזמות, ELP-C) וניסויים מגוהצים ביום האחרון של אימוני מנוף-עיתונות לפני תחילת שלב הנחתה אות. ודא שאין הבדלים מובהקים סטטיסטי בין הקבוצות במדד זה. הערה: בדרך כלל, יש כמה חולדות רק עם מספר גבוה של מנוף מכבשים נוספים, כך להשוות את הקבוצות בלי חולדות אלה. בנוסף, ודא כי חולדות שעברו נוספת להכשרה מופצות בין הקבוצות בצורה שווה ככל האפשר. הנחתה אות / הכחדה רגילה (ימים 8-10). הפעל את ההליך בIDEאופן ntical להכשרת מגזין בימים 1-3 בשני חריגים: רוקן את המתקן גלולה כך שאף גלולה מזון מועברת למגזין האוכל הבא תחילת גירוי המתחם. לתכנת את השלב הרלוונטי, כך שגירוי המתחם כבוי אחרי 10 שניות ולא אחרי 15 שניות. ודא גם RL וNRL יישארו חזרו במהלך האימון. ודא כל אימון הנחתה אות מורכבת של 30 ניסויים. ביום האחרון של אימון, הופך חולדות בטוחים ננסה לאסוף גלולה מזון (כלומר, להכניס את ראשם למגזין האוכל הבא תחילת גירוי המתחם) לא יותר מ -14 פעמים. חזור חולדות שלא הצליחו להשיג את הקריטריון הזה לתאי אופרנטית לאימון נוסף בסוף היום. הערה: אין לכלול חולדות שלא מצליחות להגיע קריטריון בשלב זה. להביא את החולדות שעברו הכחדה רגילה ל"חדר ההמתנה" ולהשאיר אותם בכלובים בביתם לתקופה מקבילה למח"מ של שלב הנחתה אות. השתמש ANOVA מעורב עם גורמים עיקריים של מניפולציה (עם מניפולציה / ללא מניפולציה) ונוהל (PTSA / RE) וגורם צעדים חוזר ונשנה של מושב (מפגשים 1-3) לנתח את מספר הניסויים הושלמו בשלושה המפגשים של האות שלב הנחתה. ודא שהבדלים בביצועים בשלב הבדיקה אינם תוצאה של הבדל קודם לכן. מבחן (יום 11): הפעל את ההליך באופן זהה להכשרת מנוף-עיתונות, אבל בתנאי הכחדה, כלומר, לחיצה על תוצאות RL בהצגת גירוי המתחם, אך לא מזון מועבר למגזין האוכל בגלל גלולה המתקן ריק. לחשב את פגישת המבחן למורכבת של 50 ניסויים לגברים ו -60 לנשים ניסויים, כי בדרך כלל נשים עדיין respond אחרי 50 ניסויים. עם זאת, אם שני המינים נמצאים בשימוש באותו המחקר (מומלץ), ואז לתת 60 ניסויים לכל הנושאים. לאסוף את מספר מנוף מכבשים מוגזמים שלא אחרי כניסת מגזין (בשם מופרז מנוף מכבשים-שלא הושלם, ELP-U); מספר מנוף מכבשים מוגזמים שהיו במעקב על ידי מגזין כניסה (כלומר, ELP-C); מספר בתי מנוף על NRL; ומספר האף-תקע (כלומר, את מספר הפעמים שהעכברוש הכניס את ראשה למגזין האוכל. לנתח את הביצועים של חולדות בשלב המבחן באמצעות ניתוח שונות (ANOVA) עם גורמים עיקריים של מניפולציה (עם מניפולציה / ללא מניפולציה) ונוהל (PTSA / RE) שבוצע במספר ELP-C, ELP-U, מספר ניסויים הושלמו, שלא הושלמו ולא מגוהצים, ומספר האף-תקע ולוחץ על הידית המחוזקת שאינו. עקוב אינטראקציות משמעותיות עם ניתוח שלאחר הוק השוואת wi הקבוצה שטופלth הקבוצה / שליטה שאינו מטופלים, בתוך כל הליך. הערה: כאשר הפרמטרים המדויקים של המניפולציה אינם ידועים (למשל, המנה הרלוונטית סמים, את הפרמטרים של גירוי חשמלי) ועל מנת לצמצם את מספר בעלי החיים, לבדוק את ההשפעות של המניפולציה בהליך PTSA בלבד, תוך שימוש בשונה פרמטרים (לדוגמא, שימוש במספר מינוני תרופה). מצא את הפרמטרים אופטימליים, כלומר, הפרמטרים שיפעילו את ההשפעה הגדולה ביותר על מספר ELP-U, ללא ביטול ההתנהגות להגיב, ולאחר מכן להפעיל עיצוב מלא ניסיוני (PTSA וRE).

Representative Results

התוצאות שלהלן מבוססות על Brimberg et al., 2007 52. כל הנתונים מחדש מודפסים באישור Elsevier. במחקר זה בדקנו את ההתנהגות של ספראג Dawley (SD) חולדות זכרים במודל הנחתה אות. ראשית, בניסוי 1, שבדקנו את ההשפעות של 3 מנות של paroxetine מעכבי ספיגה החוזרת של סרוטונין (SSRI) בהליך PTSA (n לכל קבוצה = 10). במבחן, paroxetine מינון dependently הפחית את מספר ELP-C (איור 1 א; ANOVA הניב השפעה העיקרית משמעותית של מינון, F (3,22) = 5.15, p <0.01) וELP-U (איור 1; ANOVA הניב השפעה העיקרית משמעותית של מינון, F (3,22) = 7.99, p <0.001). איור 1. נתון זה מראה exp תגובת מינון נציגeriment השוואת ההשפעות של מינונים שונים של Paroxetine SSRI על ELP-C וELP-U של חולדות זכרים הבאים הנחתה אות. ממוצע וסטיית ההתקן של מספר מנוף נוסף שלוחצת () היו במעקב על ידי כניסת מגזין (בתי מנוף נוספים בניסויים הושלמו; ELP-C) ו- (ב) לא אחרי כניסת מגזין (בתי מנוף נוספים בניסויים שלא הושלמו; ELP-U) של חולדות שטופלו ברכב או 1, 5 או 10 מ"ג / קילוגרם של paroxetine ביום המבחן של הליך PTSA. הודפס מחדש באישור 52. בניסוי 2 שבדקנו את מינון התרופה שהיה יעיל ביותר בניסוי 1 (5 מ"ג / קילוגרם), בשני PTSA ונהלי RE (n לכל קבוצה = 10). במבחן, paroxetine הפחית את מספר ELP-C בשני PTSA ונהלי RE (איור 2 א; דו-כיוונית ANOVA, השפעה העיקרית של נוהל, F (1,32) = 6.50, p <0.05; השפעה העיקרית של תרופות , F (1,32) = 8.69, p <0.01; נוהל Xהאינטראקציה תרופה, F (1,32) = 0.43, p = 0.52) ובנוסף הפעיל השפעה אנטי-כפייתית, כלומר, ירידה במספר ELP-U בPTSA אך לא בהליך RE (איור 2; השפעה העיקרית של נוהל, F (1,32) = 9.60, p <0.005; ההשפעה העיקרית של תרופות, F (1,32) = 5.75, p <0.05; אינטראקציה תרופות הנוהל X, F (1,32) = 4.83, p < 0.05). איור 2. נתון זה מראה ניסוי נציג השוואת ההשפעות של הנחתה אות והכחדה רגילה על ELP-C וELP-U של saline- וחולדות זכרים שנחשפו paroxetine. ממוצע וסטיית התקן של מספר () ELP-C ו- (ב) ELP-U של חולדות שטופלו ברכב או 5 מ"ג / קילוגרם של paroxetine ביום המבחן של PTSA ונהלי RE. הודפס מחדש באישור 52.

Discussion

מודל החולדה הנחתה האות של OCD הוא מודל התנהגות רב עוצמה לחקר ההתנהגות כמו-כפייתית. המודל מציג פנים גבוהים, חיזוי ולבנות תוקף 20,21, וכבר נעשה שימוש נרחב כדי ללמוד את מצעים העצביים של התנהגות זו 39,43-45,48, את תגובתה למניפולציות תרופתיות 38,39,43,47,53, 54 ולגירוי עמוק של מוח 40,46,50 והאפנון שלה על ידי הורמוני השחלות 51. לפיכך, מודל זה הוא מודל חיה שימושי עבור המחקר של OCD.

יש במודל הנחתה אות לחיצת מנוף כפייתי מספר יתרונות על פני התנהגויות אחרות הנגרמות בניסוי חוזר (כגון פרץ הכחדה ודפוסי התנהגות חוזרת). ראשית, את הרלוונטיות של כפייתי התנהגויות כפייתיות בבני אדם לחיצת המנוף כבר מבוסס היטב ואילו את תוקפו של התנהגויות אחרות חוזרות ונשנות, שלעתים קרובות מכונים כפייתי-כמו כ, נמוכות אומעולם לא נבדק 20-22. יש לציין, חזרה / פרסברציה התנהגות היא תופעה המשותפת להפרעות פסיכיאטריות שונות 55-62 ולכן, אימות נכונה של התנהגות המטרה כמו-כפייתית כחיונית. בנוסף, אמצעי התנהגותיים השונים שנאספו במהלך הליך PTSA (כלומר, מספר הלחיצות על הידית המחוזקת שאינו או המספר הכללי של האף-דוקר החולדות לבצע בשלב הבדיקה) עזרה בחיסול הסברים חלופיים להבדלים בכפייתיים נבדק בין קבוצות הלחיצה-מנוף. לדוגמא, לחיצה על מנוף מוגזם יכול לשקף עלייה כללית בפעילות מוטורית, ובמקרה זה יהיה ככל הנראה לוותה בעלייה במספר הלחיצות על הידית המחוזקת שאינו (ובכך, צעד זה גם מבטל את הצורך לבדוק החולדות בהליכים נוספים כגון בדיקת השטח הפתוח). מצד השני, מניפולציות שיובילו לעלייה כללית במספר האף-pokes החולדות לבצע עלול להוביל לירידה בכפייתית, גם אם אין להם השפעה אנטי-כפייתית אמיתית לחיצה-מנוף. צעדים נוספים שנאספו עוד לפני המבחן (מנוף המכבשים מוגזמים בשלב הכשרת מנוף-לחץ, ניסויים הושלמו בשלב הנחתה אות) מאפשר הנסיין כדי לשלול את האפשרות שהבדלים בין הקבוצות על גזע שלב מבחן מהפרשים קודמים ב למידה. יש לציין, בכל האמצעים שנאספו במהלך השלבים השונים של ההליך הם כמותי, ולכן משוחדות, לא ניתנים לפרשנות סובייקטיבית ואינם מושפעים משונות הבין-הנסיין.

חסרון של מודל הנחתה האות הוא העובדה שהוא דורש ציוד מיוחד (תיבות אופרנטית המופעל במחשב, תוכנה מתאימה להפעלת תיבות אלה, וכו '). זה עושה את זה גם יקר וגם מעט מורכב לביצוע, הדורש כוח אדם מיומן, בקיאשניהם פתרון בעיות אד-הוק ובתחזוקה היום-היום של הציוד. בנוסף, מכיוון שהמודל מבוסס על למד ולא התנהגות ספונטנית, וכי זה מורכב מהשלבים מרובים, זה יחסית זמן רב (11 ימים) בהשוואה לחלק מהמודלים של בעלי החיים האחרים של OCD. עם זאת, בניסיון שלנו, עם ההכשרה המתאימה המומחיות הנדרשת לביצוע ההליך נרכש די בקלות. כמו כן, משום שכל הציוד הוא מבוקר מחשב וכמעט באופן אוטומטי לחלוטין, קבוצות גדולות של חולדות ניתן להפעיל ביעילות ובבו-זמנית, צמצום הזמן-העלות שלה. בנוסף, תוצאות מחושבות בקלות ואינה דורשות קידוד ידני או כל עיבוד מיוחד. לבסוף, תיבות אופרנטית הן תכליתיות מאוד, וברגע שרכש, הם יכולים לשמש לנוהלי התנהגות שונים, בנוסף להנחתת אות, מה שהופך אותם מאוד חסכוני.

שיקול נוסף, שיש להביא בחשבון בעת ​​שימוש בהמודל, הוא שבשל האופי הארוך ורב-שלבים שלה, זה לא יכול להיות גם מתאים לטיפולים כרוניים או מחקרים התפתחותיים. על מנת שלא להשפיע על הלמידה של חולדות בשלבים הראשונים של הליך ההתנהגות, ממשל של טיפול כרוני דורש הפסקה בהליך, מה שהופך את ההליך אפילו יותר זמן יקר. יתר על כן הפסקה זו לא יכולה לקחת את המקום מייד לפני שלב הבדיקה, ובכך, חולדות מנוהלות הטיפול הכרוני יעבור שלב הנחתה אות תחת ההשפעה של הטיפול, שעשויה לשנות את ההתנהגות שלהם עוד לפני שלב המבחן והופך כל פרשנות של תוצאות בעייתיות. לגבי מחקרים התפתחותיים, שוב, בגלל האופי הארוך של המודל, שאי אפשר להשתמש בו לחולדות צעירות מאוד (לדוגמא, ישנות חולדות צעירות מ -46 יום ביום בדיקה). בנוסף, לא ניתן מחדש נבדקו חולדות, מה שהופך בצורך להכשיר חולדות חדשות בכל גיל למדו, ולמעט possibility של שימוש בעיצובים אורך.

היבט חשוב של מודל הנחתה האות שכבר הוזכר לעיל, הוא העובדה שלחיצת מנוף כפייתי הוא מווסת על ידי תנודות ברמות הורמונים בשחלות לאורך מחזור ייחום עכברוש 51. היבט זה חשוב לחוקרים המתעניייינים בחקר המנגנונים שבאמצעותם הורמונים נשיים משפיעים על אשכי התנהגויות כפייתיות. למרות ההשפעות של הורמוני אשכי גבר על כפייתי לחיצת המנוף לא נבדק, גורמים אלה או אחרים משפיעים על ביצועים גבריים במודל, כהשתנות של צעדי תגובה השונים במודל דומה בגברים ובחולדות נקבות 51. לכן, חוקרים, שאינו שואפים ללמוד את התפקיד של הורמוני אשכים, עשויים להשתמש בחולדות זכרים ונקבות ללא מדידת רמת ההורמונים אלה.

לסיכום, למרות חסרונות מסוימים של מודל החולדה הנחתה האות של OCD כגון אורך ועובדה שזה דורש ציוד מיוחד וקצת ידע טכני, הוא מספק דרך רגישה ואמינה של הערכת התנהגויות כפייתיות בחולדות. יתר על כן, הוא יכול להבחין בין התנהגויות אלו והתנהגויות חוזרות אחרות / עקשניות, שאינם באמת כפייתיים בטבע. ככזה, הוא הוא מודל מצוין להערכת טיפולים אנטי-כפייתיים משוערים, ומחקרי ההעסקה ניתן להשתמש בו כדי להרחיב את הידע של מצעים העצביים של OCD, שעדיין לא הבינו היטב שלנו.

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

This research was supported by the Israel Science Foundation (grant No. 592/12) to DJ

Materials

Name of the Material/Equipment Company Catalog Number Comments/ Description 
Modular Test Chamber for Rats Campden Instruments Ltd. Model 80003M
Pellet Trough for Modular Chamber with Head Entry and Door Campden Instruments Ltd. Model 80210M-R
Low Profile Retractable Response Lever  Campden Instruments Ltd. Model CI4460-M 2 levers per chamber
Stimulus Lights Campden Instruments Ltd. Model 80221
Pellet Dispenser with 45mg Interchangeable Pellet Size Wheel Campden Instruments Ltd. Model 80209-45
Mouse Nosepoke with Stimulus Light Campden Instruments Ltd. Model 80116S
Sonalert Audible Stimulus System Campden Instruments Ltd. Model SC628
ABET II Complete Starter Package with 220VAC/50Hz Power Supply Campden Instruments Ltd. Model 88501*C
Sound Attenuating Chamber Campden Instruments Ltd. Model 80600A-SAC Equipped with a peephole and a 28 volt DC ventilation fan pannel
Animal Behavior Environment Test system (ABET) II Lafayette Instrument Neuroscience, Indiana, USA Model 89501
Personal computer with a minimum 1.8 GHz Processor Running Microsoft Windows XP (SP3), or Win7
45-mg dust-free precision pellets PMI Nutrition International, Indiana, USA Formula. P/AlN-76A Keep the containers tightly closed to protect from moisture.

References

  1. Ruscio, A. M., Stein, D. J., Chiu, W. T., Kessler, R. C. The epidemiology of obsessive-compulsive disorder in the National Comorbidity Survey Replication. Mol Psychiatry. 15 (1), 53-63 (2010).
  2. Sasson, Y., et al. Epidemiology of obsessive-compulsive disorder: a world view. The Journal of clinical psychiatry. 58, 7-10 (1997).
  3. Association, A. P. Diagnostic and statistical manual of mental disorders: DSM-IV. , (1994).
  4. Murphy, D. L., et al. Genetic perspectives on the serotonin transporter. Brain Research Bulletin. 56, 487-494 (2001).
  5. Ozaki, N., et al. Serotonin transporter missense mutation associated with a complex neuropsychiatric phenotype. Mol Psychiatry. 8 (11), 933-936 (2003).
  6. Sasson, Y., Zohar, J. New developments in obsessive-compulsive disorder research: implications for clinical management. International clinical psychopharmacology. 11, 3-12 (1996).
  7. Stein, D. J. Neurobiology of the obsessive–compulsive spectrum disorders. Biological. 47, 296-304 (2000).
  8. McDougle, C. J., et al. Haloperidol addition in fluvoxamine-refractory obsessive-compulsive disorder: A double-blind, placebo-controlled study in patients with and without tics. Archives of General Psychiatry. 51 (4), 302-308 (1994).
  9. McDougle, C. J., et al. Neuroleptic addition in fluvoxamine-refractory obsessive-compulsive disorder. The American Journal of Psychiatry. 147 (5), 652-654 (1990).
  10. Pittenger, C., Krystal, J. H., Coric, V. Glutamate-modulating drugs as novel pharmacotherapeutic agents in the treatment of obsessive-compulsive disorder. NeuroRx. 3 (1), 69-81 (2006).
  11. Menzies, L., et al. Integrating evidence from neuroimaging and neuropsychological studies of obsessive-compulsive disorder: The orbitofronto-striatal model revisited. Neuroscience & Biobehavioral Reviews. 32 (3), 525-549 (2008).
  12. Rotge, J. -. Y., et al. Matter Alterations in Obsessive-Compulsive Disorder: An Anatomic Likelihood Estimation Meta-Analysis. Neuropsychopharmacology. 35 (3), 686-691 (2009).
  13. Saxena, S., Brody, A. L., Schwartz, J. M., Baxter, L. R. Neuroimaging and frontal-subcortical circuitry in obsessive-compulsive disorder. The British Journal of Psychiatry. 173 (Suppl. 35, 26-37 (1998).
  14. Abramowitz, J. S., Schwartz, S. A., Moore, K. M., Luenzmann, K. R. Obsessive-compulsive symptoms in pregnancy and the puerperium:: A review of the literature. Journal of Anxiety Disorders. 17, 461-478 (2003).
  15. Labad, J., et al. Female reproductive cycle and obsessive-compulsive disorder. The Journal of clinical psychiatry. 66 (4), 428-435 (2005).
  16. Maina, G., Albert, U., Bogetto, F., Vaschetto, P., Ravizza, L. Recent life events and obsessive–compulsive disorder (OCD): the role of pregnancy/delivery. Psychiatry Research. 89, 49-58 (1999).
  17. Uguz, F., et al. Course of obsessive-compulsive disorder during early postpartum period: a prospective analysis of 16 cases. Comprehensive Psychiatry. 48 (6), 558-561 (1016).
  18. Greenberg, B. D., et al. Deep brain stimulation of the ventral internal capsule/ventral striatum for obsessive-compulsive disorder: worldwide experience. Mol Psychiatry. 15 (1), 64-79 (2010).
  19. Eddy, K. T., Dutra, L., Bradley, R., Westen, D. A multidimensional meta-analysis of psychotherapy and pharmacotherapy for obsessive-compulsive disorder. Clinical Psychology Review. 24 (8), 1011-1030 (2004).
  20. Albelda, N., Joel, D. Current animal models of obsessive compulsive disorder: an update. Neuroscience. 211, 83-106 (2012).
  21. Albelda, N., Joel, D. Animal models of obsessive-compulsive disorder: Exploring pharmacology and neural substrates. Neuroscience & Biobehavioral Reviews. 36 (1), 47-63 (2012).
  22. Joel, D. Current animal models of obsessive compulsive disorder: A critical review. Progress in Neuro-Psychopharmacology and Biological Psychiatry. 30 (3), 374-388 (2006).
  23. Fineberg, N. A., et al. Probing Compulsive and Impulsive Behaviors, from Animal Models to Endophenotypes: A Narrative Review. Neuropsychopharmacology. 35 (3), 591-604 .
  24. Eilam, D., Zor, R., Fineberg, N., Hermesh, H. Animal behavior as a conceptual framework for the study of obsessive–compulsive disorder(OCD). Behavioural Brain Research. 231 (2), 289-296 (2012).
  25. Ting, J. T., Feng, G. Neurobiology of obsessive–compulsive disorder: insights into neural circuitry dysfunction through mouse genetics. Current Opinion in Neurobiology. 21 (6), 842-848 (2011).
  26. Boulougouris, V., Chamberlain, S. R., Robbins, T. W. Cross-species models of OCD spectrum disorders. Psychiatry Research. 170 (1), 15-21 (2009).
  27. Korff, S., Harvey, B. H. Animal models of obsessive-compulsive disorder: rationale to understanding psychobiology and pharmacology. Psychiatric Clinics of North America. 29 (2), 371-390 (2006).
  28. Camilla d’Angelo, L. -. S., et al. Animal models of obsessive-compulsive spectrum disorders. CNS Spectrums. 19 (01), 28-49 (2014).
  29. Joel, D. The signal attenuation rat model of obsessive–compulsive disorder: a review. Psychopharmacology. 186 (4), 487-503 (2006).
  30. Baxter, L. R., Charney, D. S., Nestler, E. J., Bunney, B. S. Functional imaging of brain systems mediating obsessive-compulsive disorder. Neurobiology of Mental Illness. , 534-547 (1999).
  31. Gray, J. A., McNaughton, N. . The neuropsychology of anxiety: An enquiry into the function of the septo-hippocampal system. , (1982).
  32. Malloy, P., Perecman, E. . The frontal lobes revisited. , (1987).
  33. Pitman, R. K., Zohar, J., Insel, T. R. . The psychobiology of obsessive-compulsive disorder. , (1991).
  34. Pitman, R. K. A cybernetic model of obsessive-compulsive psychopathology. Comprehensive Psychiatry. 28, 334-343 (1987).
  35. Reed, G. F. Obsessional personality disorder and remembering. The British Journal of Psychiatry. 130 (2), 177-183 (1977).
  36. Szechtman, H., Woody, E. Obsessive-Compulsive Disorder as a Disturbance of Security Motivation. Psychological Review. 111 (1), 111-127 (2004).
  37. Otto, M. W. Normal and abnormal information processing: A neuropsychological perspective on obsessive compulsive disorder. Psychiatric Clinics of North America. 15 (4), 825-848 (1992).
  38. Joel, D., Ben-Amir, E., Doljansky, J., Flaisher, S. 'Compulsive' lever-pressing in rats is attenuated by the serotonin re-uptake inhibitors paroxetine and fluvoxamine but not by the tricyclic antidepressant desipramine or the anxiolytic diazepam. Behavioural Pharmacology. 15 (3), 241-252 (2004).
  39. Joel, D., Doljansky, J. Selective alleviation of compulsive lever-pressing in rats by D1, but not D2, blockade: possible implications for the involvement of D1 receptors in obsessive-compulsive disorder. Neuropsychopharmacology : official publication of the American College of Neuropsychopharmacology. 28 (1), 77-85 (2003).
  40. Klavir, O., Flash, S., Winter, C., Joel, D. High frequency stimulation and pharmacological inactivation of the subthalamic nucleus reduces ‘compulsive’ lever-pressing in rats. Experimental Neurology. 215 (1), 101-109 (2009).
  41. Fontaine, D., et al. Effect of subthalamic nucleus stimulation on obsessive—compulsive disorder in a patient with Parkinson disease. Journal of Neurosurgery. 100 (6), 1084-1086 (2004).
  42. Mallet, L., et al. Compulsions, Parkinson’s disease, and stimulation. The Lancet. 360 (9342), 1302-1304 (2002).
  43. Flaisher-Grinberg, S., Klavir, O., Joel, D. The role of 5-HT2A and 5-HT2C receptors in the signal attenuation rat model of obsessive–compulsive disorder. The International Journal of Neuropsychopharmacology. 11 (06), 811-825 (2008).
  44. Joel, D., Doljansky, J., Roz, N., Rehavi, M. Role of the orbital cortex and of the serotonergic system in a rat model of obsessive compulsive disorder. Neuroscience. 130 (1), 25-36 (2005).
  45. Schilman, E. A., Klavir, O., Winter, C., Sohr, R., Joel, D. The role of the striatum in compulsive behavior in intact and orbitofrontal-cortex-lesioned rats: possible involvement of the serotonergic system. Neuropsychopharmacology. 35 (4), 1026-1039 (2010).
  46. Winter, C., et al. The role of the subthalamic nucleus in ‘compulsive’ behavior in rats. European Journal of Neuroscience. 27 (8), 1902-1911 (2008).
  47. Albelda, N., Bar-On, N., Joel, D. The role of NMDA receptors in the signal attenuation rat model of obsessive–compulsive disorder. Psychopharmacology. 210 (1), 13-24 (2010).
  48. Joel, D., Doljansky, J., Schiller, D. 'Compulsive' lever pressing in rats is enhanced following lesions to the orbital cortex, but not to the basolateral nucleus of the amygdala or to the dorsal medial prefrontal cortex. European Journal of Neuroscience. 21 (8), 2252-2262 (2005).
  49. Joel, D., Klavir, O. The effects of temporary inactivation of the orbital cortex in the signal attenuation rat model of obsessive compulsive disorder. Behavioral Neuroscience. 120 (4), 976-983 (2006).
  50. Klavir, O., Winter, C., Joel, D. High but not low frequency stimulation of both the globus pallidus and the entopeduncular nucleus reduces ‘compulsive’ lever-pressing in rats. Behavioural Brain Research. 216 (1), 84-93 (2011).
  51. Flaisher-Grinberg, S., et al. Ovarian hormones modulate ‘compulsive’ lever-pressing in female rats. Hormones and Behavior. 55 (2), 356-365 (2009).
  52. Brimberg, L., Flaisher-Grinberg, S., Schilman, E. A., Joel, D. Strain differences in ‘compulsive’ lever-pressing. Behavioural Brain Research. 179 (1), 141-151 (2007).
  53. Joel, D., Avisar, A., Doljansky, J. Enhancement of excessive lever-pressing after post-training signal attenuation in rats by repeated administration of the D1 antagonist SCH 23390 or the D2 agonist quinpirole, but not the D1 agonist SKF 38393 or the D2 antagonist haloperidol. Behavioral Neuroscience. 115 (6), 1291-1300 (2001).
  54. Yankelevitch-Yahav, R., Joel, D. The role of the cholinergic system in the signal attenuation rat model of obsessive-compulsive disorder. Psychopharmacology. 230 (1), 37-48 (2013).
  55. Clark, L., et al. Association between response inhibition and working memory in adult ADHD: A link to right frontal cortex pathology. Biological Psychiatry. 61 (12), 1395-1401 (2007).
  56. Cools, R., Altamirano, L., D’Esposito, M. Reversal learning in Parkinson’s disease depends on medication status and outcome valence. Neuropsychologia. 44 (10), 1663-1673 (1016).
  57. Gauggel, S., Rieger, M., Feghoff, T. -. A. Inhibition of ongoing responses in patients with Parkinson’s disease. Journal of Neurology, Neurosurgery & Psychiatry. 75 (4), 539-544 (2004).
  58. Hozumi, A., Hirata, K., Tanaka, H., Yamazaki, K. Perseveration for novel stimuli in Parkinson’s disease: An evaluation based on event-related potentials topography. Movement Disorders. 15, 835-842 (2000).
  59. Huddy, V. C., et al. Impaired conscious and preserved unconscious inhibitory processing in recent onset schizophrenia. Psychological Medicine. 39 (06), 907-916 (2009).
  60. Itami, S., Uno, H. Orbitofrontal cortex dysfunction in attention-deficit hyperactivity disorder revealed by reversal and extinction tasks. NeuroReport. 13 (18), 2453-2457 (2002).
  61. Waford, R. N., Lewine, R. Is perseveration uniquely characteristic of schizophrenia. Schizophrenia Research. 118 (13), 128-133 (2010).
  62. Waltz, J. A., Gold, J. M. Probabilistic reversal learning impairments in schizophrenia: Further evidence of orbitofrontal dysfunction. Schizophrenia Research. 93 (13), 296-303 (1016).

Play Video

Cite This Article
Goltseker, K., Yankelevitch-Yahav, R., Albelda, N. S., Joel, D. Signal Attenuation as a Rat Model of Obsessive Compulsive Disorder. J. Vis. Exp. (95), e52287, doi:10.3791/52287 (2015).

View Video