We would like to dedicate this work to the memory of late Dr. William T. Greenough, a great mentor, a colleague and a friend. This work was supported by NIH/NIAAA grant number AA009838 and NIH/NIGMS COBRE: The Delaware Center for Neuroscience research grant 1P20GM103653 to AYK. We are grateful to the former and current members of Klintsova lab.

بيان الأخلاق: تمت الموافقة على البروتوكول التالي لجنة رعاية واستخدام الحيوان المؤسسي (IACUC) من جامعة ولاية ديلاوير. 1. التعرض التنموي (أو نموذج لمثل الشراهة عند التعرض الإيثانول) <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> على PD3، تحديد جنس كل حيوان وعبر تشجيع أي الحيوانات إذا لزم الأمر للحفاظ على حجم القمامة (8 الحيوانات)، وتوزيع الجنس (4 ذكور: 4 إناث) ثابت في كل بطن. ملاحظة: من المهم للحفاظ على حجم القمامة وتوزيع الجنس ثابت قدر الإمكان لتجنب يفند التجريبية. على الرغم من أن هذا البروتوكول يستخدم 8 الجراء (4 ذكور و 4 إناث) في القمامة، والقمامة أحجام بديلة أو توزيعات الجنس قد يكون متلائما مع احتياجات التصميم التجريبي. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تحت الجلد حقن كمية صغيرة من الهند الحبر الاسود في الكفوف لتحديد الحيوانات في كل بطن. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> شبه عشوائي تعيين الفضلات كما التجريبية (التي تحتوي على 50٪ ضبط تنبيب صورية (AE المعرضة للكحول) و 50٪ (SI) الجروق) أو يرضع التحكم (SC) (الحيوانات التي لا تخضع لأية التنبيب، لقطة الذيل، أو بروتوكولات الانفصال عن PD 4-9 باستثناء وزنها يوميا والأذن واللكم). <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> للاحتفاظ ثابت حجم المجموعة، تعيين مرتين العديد من الفضلات التجريبية كما الفضلات SC. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وزن كل حيوان ثم إعادته إلى قفص وطنه. وزن الحيوان يجب أن تحدث يوميا خلال الفترة التنبيب (PD 4-9). <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إزالة القمامة كاملة من السد. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ضع الجراء على لوحة ساخنة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تسجيل وزن كل الجرو الفردية. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> على PD4، بعد وزنها كل حيوان حساب كمية الكحول اللازمة ليصبح المجموع 5.25 جم / كجم / يوم لكل حيوان (على أساس الوزن الجرو من الخطوة 1.4) 8. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إدارة الكحول كما 11.9٪ من الإيثانول في والحليب البديل (المجلد / المجلد). </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ابتداء من الساعة 09:00، إزالة أحد الجراء القمامة من الأم في وقت واحد. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إدارة الايثانول في الحليب إلى كل الجرو AE <sحتى الطبقة = &quot;XREF&quot;&gt; 34. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> الشام تدخله كل الجرو SI 8. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> كرر الخطوات من 1.5. من خلال 1.8. لكل القمامة التجريبية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ساعتين بعد الجرعة الأولى، كرر الإجراء الجرعات (الخطوات 1.5 خلال 1.8) لجرعة الكحول الثانية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بعد ساعة ونصف جرعة الكحول الثانية (النقطة التي يتحقق ذروة محتوى الكحول في الدم اليومي)، وجمع والدم أجهزة الطرد المركزي من الجراء AE وSI عبر ذيل قطة لتحليل المحتوى في المستقبل الكحول في الدم 35. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> جمع 60 ميكرولتر من الدم. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وضع الدم في أنبوب microcentrifuge 1 مل. الدم أجهزة الطرد المركزي عند 1.5 x ج لمدة 25 دقيقة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بعناية جمع المصل طاف من أنبوب الطرد المركزي وحفظ لتحليل محتوى الكحول في الدم في المستقبل. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> كرر الإجراء الجرعات (الخطوات 1.5 خلال 1.8) باستخدام الحليب بدلا من الايثانول في الحليب لمنع نقص التغذية من عجز التمريض في AEالجراء. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> أداء ما مجموعه 2 جرعات الحليب تكميلية 2 ح بصرف النظر عن PD 4. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> كرر الخطوات 1.4 خلال 1.12 (باستثناء الخطوة 1.11) على PD 5-9. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بعد الجرعة الحليب تكميلية النهائية على PD9 والأذن لكمة جميع الجراء لتحديد الهوية في قفص EC. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تنسيق الأذن لكمات مع قدر من عدد القمامة أو معرف (على سبيل المثال، فإن الفضلات الوتر ضمن فوج الحصول على الأذن اليسرى لكمات في حين الحيوانات من الفضلات زوجية سيحصل على آذانهم اليمنى لكمات). وهذا سيجعل من الأسهل تحديد الحيوانات في قفص EC يجب حيوانات متعددة من الفضلات المختلفة لها نفس النمط pawmark. </li></ol></li></ol> 2. الفطام <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> على PD 23، بيت جميع الحيوانات في أقفاص من 2-3. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> التأكد من أن جميع الحيوانات الموجودة في نفس القفص هي نفس الجنس. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تشمل SC احد، واحد SI، والحيوان AE واحد في قفص عندما يكون ذلك ممكنا. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تقليل عدد من زملائه في قفص عشرفي هي من نفس القمامة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تأكد من أن جميع الحيوانات قادرة على الحصول على الغذاء والماء. </li></ol></li></ol> الجري 3. العجلة <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> على PD30، تخصيص نصف أقفاص مع الحيوانات لWR. منزل هذه الحيوانات في أقفاص مع حرية الوصول إلى تعلق عجلة الفولاذ المقاوم للصدأ على التوالي. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تأكد من أن العجلات لها عداد لتقييم عدد من الثورات. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تزن كل الحيوانات على PD 30 و PD 36. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> التحقق من عدد من الثورات في كل عجلة في 09:00 كل يوم. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ترك الحيوانات في حالة المساكن الخاصة بهم لمدة 12 يوما. </li></ol> 4. التعقيد البيئي <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إعداد قفص EC قبل 09:00 في اليوم الذي يتوافق مع PD 42 لحيوانات التجارب. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> الحصول على 30 &quot;× 18&quot; × 36 &quot;قفص من الصلب المجلفن. ملاحظة: يجب أن يكون القفص مستويات متعددة، تكون قادرة على دعم وزن الفئران متعددة، تكون مليئة القياسيةالفراش، ولها مواقع متعددة لتوصيل زجاجات المياه وموزعات الغذاء. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وضع الرواية، والأشياء الملونة من الأحجام والأشكال المتغيرة في القفص. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وضع 6 اللعب كبيرة في قفص EC. تأكد من أن كل لعبة كبيرة بما يكفي لمدة 3 أو أكثر من الفئران للتفاعل مع متزامن. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وضع 6 اللعب المتوسطة في قفص EC. تأكد من أن كل لعبة كبيرة بما يكفي ل3-4 الفئران للتفاعل مع متزامن. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وضع الكثير (20 على الأقل) من اللعب الصغيرة في قفص EC. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تستخدم اللعب من الألوان مختلفة، والأشكال، حجم، الخ الجدة أمر بالغ الأهمية لهذا التدخل (انظر المناقشة). </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وضع طبقين من الطعام على طرفي نقيض من القفص. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وضع اثنين من زجاجات المياه على طرفي نقيض من القفص. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> في 09:00 على PD 42، تزن كل الحيوانات ونقل الحيوانات WR إلى القفص EC. وينبغي أن يتضمن كل قفص EC 9-12 الحيوانات. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تأكد من أن أي الحيوانات على حد سواء في نفس pawmark والأذن التوريةأنماط CH. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تحقق من كل الطعام والماء يوميا. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> كل يومين، وإزالة اللعب من القفص EC وتحل محلها (وفقا لخطوة 4.1.2). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> كل ثلاثة أيام، وتنظيف القفص EC. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إزالة الحيوانات من القفص EC ووضعها في أقفاص التخزين المؤقت من 2-3 الحيوانات. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إزالة كافة الفراش من الجزء السفلي من القفص. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إرجاع نفس اللعب إلى القفص ما لم يتزامن هذا اليوم مع الجدول الزمني لعبة استبدال (وفقا إلى الخطوة 4.4). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> استبدال كل من الغذاء والماء. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> استبدال الفئران في قفص EC. </li></ol></li></ol> 5. الأنسجة اجمع ملاحظة: جمع الأنسجة (على سبيل المثال، نضح مع امتصاص العرق) والتخزين (على سبيل المثال، تجميد، البارافين التضمين) لا يمكن أن يؤديها مع مجموعة متنوعة من الطرق. وفيما يلي شرح عملية نضح مع 4٪ لامتصاص العرق في 0.1 M الفوسفات مخزنة المالحة (4٪ امتصاص العرق في برنامج تلفزيوني) حل 8. تحذير: لامتصاص العرق هو مادة مسرطنة، ويمكن أيضا أن يسبب تهيج الجلد، حساسية رد فعل الجلد، أو الأضرار التي تصيب العين. استخدام المناسبة لحماية العين / الجلد. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> كشف الفئران في وقت واحد لالأيزوفلورين لتخدير طفيفة الحيوان. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> البريتونى حقن الفئران مع 2 مل / كغ من خليط الكيتامين / زيلازين (1.5 مل زيلازين مختلطة مع 10 مل من الكيتامين). ملاحظة: الكيتامين وزيلازين على حد سواء في تركيزات الأسهم من 100 ملغ / مل قبل الجمع بين لخليط الحقن. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> مرة واحدة الفئران لم يعد يستجيب، يروي الحيوان مع 0.1 M الفوسفات مخزنة المالحة (PBS، ودرجة الحموضة = 7.2)، يليه بنسبة 4٪ لامتصاص العرق في برنامج تلفزيوني (الرقم الهيدروجيني = 7.2). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إزالة المخ وتخزينها في 4٪ امتصاص العرق في برنامج تلفزيوني في 4 درجة مئوية لمدة 48 ساعة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بعد 2 أيام، ونقل إلى حل 30٪ سكروز تضاف إلى 4٪ لامتصاص العرق في برنامج تلفزيوني في 4 درجات مئوية. </li></ol>

The authors have nothing to disclose.

في البروتوكول أعلاه، أثبتنا التدخل المناسب لانقاذ عجز تشريحي عصبي بعد التعرض الكحول حديثي الولادة. هذا التدخل يمكن أن تستخدم العلاجية في النماذج الحيوانية الأخرى نظرا لمتانة كل عنصر من العناصر للتدخل. وقد تبين نشاط القلب والأوعية الدموية الطوعي في شكل WR للاستفادة ع...

المعروف منذ وقت طويل تربية في بيئات مختلفة لإحداث تغييرات في مختلف التدابير العافية العصبية. العديد من الدراسات نظرة على الآثار المفيدة للتربية في بيئة معقدة (EC) بدءا من البحوث الرائدة التي كتبها الماس وروزنويج (على سبيل المثال، 1، 2) وجرينوف (على سبيل المثال، 3، 4). وقد تجلى EC أن يكون لها آثار إيجابية لا يمكن إنكارها على التغييرات متشابك والخلوية في الدماغ 5، 6، 7. المفوضية الأوروبية يمكن أن تؤثر على عدد وافر من مناطق الدماغ بما في ذلك الحصين 8 و 9 و القشرة البصرية 10، 11، المخطط البطني 12، 13، وكذلكوظيفة neuroimmune على نطاق الدماغ (إعادة النظر في 14). وقد وضعت أهمية خاصة من الدراسات حول الحصين بعد أن تبين لها أن الاتحاد الأوروبي يمكن أن تزيد من معدل البقاء على قيد الحياة من الخلايا الحبيبية المولد الكبار من التلفيف المسنن من خلال اللدونة شجيري 9 و 13. وقد جمعت هذه النقطة الأخيرة الكثير من الاهتمام نظرا لمجموعة متزايدة من الأدبيات تشير إلى أن ممارسة القلب والأوعية الدموية وتشجع تكوين الخلايا العصبية الكبار في كل من صحية وتلف الدماغ 15، 16، 17، 18. تشغيل عجلة (WR) هو وسيلة سهلة لتنفيذ شكل من أشكال النشاط الطوعي القلب والأوعية الدموية التي ثبت أن يكون مفيدا في نماذج القوارض من اضطرابات عصبية أو الشيخوخة 17، 19، 20. WR يؤثر على التعبير من عوامل النمو<html> في كل من النظام المركزي والمحيطي العصبي 21، 22، 23. الجمع بين (لاحقا) WR والمفوضية الأوروبية إلى &quot;superintervention&quot; (WR-EC) (أي 12 يوما من WR تليها 30 يوما في EC) يوفر زيادة قوية في تكوين الخلايا العصبية الكبار قرن آمون وزيادة بقاء الخلايا انتشرت حديثا 8، أثر ذلك في نموذج حيواني من FASD لم يتحقق من قبل المكونات الفردية (أنظر أدناه). لأن كلا من مكونات WR-EC تؤثر مجموعة متنوعة من الهياكل داخل الدماغ 13 (WR استعراضها في 22، والمفوضية الأوروبية التي استعرضت في 24)، ويمكن بسهولة أن تطبق تنفيذ هذا التدخل إلى نماذج القوارض في كل من الحياة نماذج الظهور التنموية وفي وقت لاحق من العصبية انخفاض (على سبيل المثال، تعرض الكحول الأطفال حديثي الولادة، والشيخوخة، والإجهاد الحياة في وقت مبكر). الإقليم الشمالي &quot;&gt; دمج WR-EC في فترات المراهقة وأوائل الكبار (أي أيام بعد الولادة 30-72) يمكن أن يخفف من بعض الآثار السلبية للنموذج الفئران من اضطرابات الكحول الطيف الجنين (FASDs) 8 مجموعة من الدراسات. أثبتت أن القوارض يتعرض لالكحول من يوم ما بعد الولادة (PD) من 4 إلى عجز كبير 9 العرض في التدابير تشريحي عصبي مثل تعقيد شجيري 25، والتنمية المخيخ 26 و 27 و الاستجابة neuroimmune 28 وكذلك مظاهر ضعف في التعلم والذاكرة 29، 30، 31 وحتى خفض كمية من التعرض للكحول ضمن هذا الإطار الوقت (أي PD 7 إلى 9) يمكن أن يؤدي إلى عجز في التعلم والذاكرة في المراهقين والكبار الفئران 32 في حين أن بعض الهياكل لم تعد ترى سيجnificant ضعف تشريحي عصبي 27. تم تخفيفها بعد التعرض لهذا النموذج WR-EC 8، 33 أو WR وحدها 25، 31 - كثير من هذه العجوزات - بالإضافة إلى ضعف السلوكية في المهام التي تعتمد على الحصين. على الرغم من أن WR وحدها كانت تدخل المستخدمة على نطاق واسع، لم تستخدم مزيج من WR-EC في الأدب على الرغم من قدرته على الحفاظ على الفوائد قصيرة الأجل نسبيا من WR 8. هذه المادة سوف يناقش تنفيذ تدخل WR-EC خلال فترة المراهقة. على الرغم من أن يستخدم هذا النموذج في سياق أوائل التعرض للكحول بعد الولادة، يمكن أن تكون على قدم نماذج مختلفة من القوارض لتقييم إمكانات الدماغ عن المرونة العصبية في نماذج من اضطرابات الدماغ.

<table><tbody><tr><td>Female Time-pregnant Long Evans Rats</td><td>Envigo (Formerly: Harlan, Inc.)</td><td></td><td>Average litter size is 8 - 10 pups</td></tr><tr><td>Black India Ink</td><td>Higgins (Chartpak, Inc.)</td><td>44201</td><td></td></tr><tr><td>Syringes and Injection Needles</td><td>Becton, Dickinson and Company (BD)</td><td>Assorted</td><td>For injection of pawmarking ink, administration of milk-alcohol solution</td></tr><tr><td>Ear Punch</td><td>Kent Scientific Corporation</td><td>INS750076</td><td></td></tr><tr><td>Running Wheels</td><td>Wahmann Labs</td><td></td><td>Wahmann Running Wheel is discontinued. One per cage.</td></tr><tr><td>EC Cage</td><td>Martin&#039;s Cages, Inc.</td><td>R-695</td><td></td></tr><tr><td>Small EC Toys</td><td>Assorted</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Medium EC Toys</td><td>Assorted</td><td></td><td>Should be able to fit 1 - 2 rats inside of/on top of object</td></tr><tr><td>Large EC Toys</td><td>Assorted</td><td></td><td>Should be able to fit 3 or more rats inside of/on top of object</td></tr></tbody></table>

wheel running and environmental complexity as a therapeutic intervention in an animal model of fasd

التمارين الرياضية (على سبيل المثال، عجلة تشغيل (WR) المستخدمة على نطاق واسع في البحوث الحيوانية) يؤثر إيجابا تدابير عديدة من إمكانات المرونة العصبية في الدماغ، مثل معدلات تكوين الخلايا العصبية الكبار، الأوعية الدموية، والتعبير عن عوامل عصبية في القوارض. وقد تبين أيضا هذا التدخل للتخفيف من الجوانب السلوكية وتشريحي عصبي من الآثار السلبية للteratogens (أي التعرض التنموي على الكحول) والتنكس العصبي المرتبط بالعمر في القوارض. وقد تبين تعقيد البيئة (EC) لإنتاج العديد من الفوائد المرونة العصبية في الهياكل القشرية وتحت القشرية ويمكن أن يقترن مع عجلة دوارة لزيادة انتشار وبقاء خلايا جديدة في الحصين الكبار. الجمع بين هذه التدخلات اثنان يوفر &quot;superintervention&quot; قوية (WR-EC) والتي يمكن تنفيذها في مجموعة من نماذج القوارض من الاضطرابات العصبية. وسوف نناقش تنفيذ WR / EC والمكونة لها فيterventions لاستخدامها بوصفها التدخل العلاجي أكثر قوة في الفئران باستخدام نموذج حيواني من تعرض الجنين للكحول في البشر. سنناقش أيضا الذي عناصر من إجراءات ضرورية للغاية لتدخلات ويمكن تغييرها تلك التي يتوقف على سؤال أو مرافق مجرب.

من أجل تقييم أثر التدخل عظمى، يجب أن ننظر إلى آثار كل العناصر المكونة لها - WR وEC - على اجراءاتنا من الفائدة. أرقام من 1 إلى 3 (أدناه) ظهرت في منشور سابق باستخدام هذا النموذج 8. الشكل (4) ظهرت في أطروحة الدكت...

Watch this Scientific Journal Video about Wheel Running and Environmental Complexity as a Therapeutic Intervention in an Animal Model of FASD at JoVE.com

Wheel Running and Environmental Complexity as a Therapeutic Intervention in an Animal Model of FASD

ممارسة القلب والأوعية الدموية وتحفيز الخبرات في بيئة معقدة لها فوائد إيجابية على تدابير متعددة من المرونة العصبية داخل الدماغ القوارض. هذه المادة سوف يناقش تنفيذ هذه التدخلات بأنها &quot;superintervention&quot; الذي يجمع بين تشغيل عجلة وتعقد البيئة وستتناول القيود المفروضة على هذه التدخلات.

تشغيل عجلة وتعقيد البيئة باعتبارها تدخل علاجي في نموذج حيواني من FASD

Aerobic exercise (e.g., wheel running (WR) extensively used in animal research) positively impacts many measures of neuroplastic potential in the brain, ...

wheel-running-environmental-complexity-as-therapeutic-intervention-an

Universidad de Cartagena UDEC

Research

JoVE Journal

Behavior

6.7K Views.  University of Delaware.  ممارسة القلب والأوعية الدموية وتحفيز الخبرات في بيئة معقدة لها فوائد إيجابية على تدابير متعددة من المرونة العصبية داخل الدماغ القوارض. هذه المادة سوف يناقش تنفيذ هذه التدخلات بأنها "superintervention" الذي يجمع بين تشغيل عجلة وتعقد البيئة وس...

Video: Wheel Running and Environmental Complexity as a Therapeutic Intervention in an Animal Model of FASD

Moderate Prenatal Alcohol Exposure and Quantification of Social Behavior in Adult Rats

Alterations in social behavior are among the major negative consequences observed in children with Fetal Alcohol Spectrum Disorders (FASDs). Several independent laboratories have demonstrated robust alterations in the social behavior of rodents exposed to alcohol during brain development across a wide range of exposure durations, timing, doses, and ages at the time of behavioral quantification. Prior work from this laboratory has identified reliable alterations in specific forms of social interaction following moderate prenatal alcohol exposure (PAE) in the rat that persist well into adulthood, including increased wrestling and decreased investigation. These behavioral alterations have been useful in identifying neural circuits altered by moderate PAE1, and may hold importance for progressing toward a more complete understanding of the neural bases of PAE-related alterations in social behavior. This paper describes procedures for performing moderate PAE in which rat dams voluntarily consume ethanol or saccharin (control) throughout gestation, and measurement of social behaviors in adult offspring.

The goal of the protocol presented here is to describe procedures to expose rats to moderate levels of alcohol during prenatal brain development and to quantify resulting alterations in social behavior during adulthood.

المعتدل قبل الولادة الكحول والتعرض الكمي من السلوك الاجتماعي في الجرذان الكبار

Alterations in social behavior are among the major negative consequences observed in children with Fetal Alcohol Spectrum Disorders (FASDs). Several ...

Using the Activity-based Anorexia Rodent Model to Study the Neurobiological Basis of Anorexia Nervosa

Anorexia nervosa (AN) is a psychiatric illness characterized by excessively restricted caloric intake and abnormally high levels of physical activity. A challenging illness to treat, due to the lack of understanding of the underlying neurobiology, AN has the highest mortality rate among psychiatric illnesses. To address this need, neuroscientists are using an animal model to study how neural circuits may contribute toward vulnerability to AN and may be affected by AN. Activity-based anorexia (ABA) is a bio-behavioral phenomenon described in rodents that models the key symptoms of anorexia nervosa. When rodents with free access to voluntary exercise on a running wheel experience food restriction, they become hyperactive &#8211; running more than animals with free access to food. Here, we describe the procedures by which ABA is induced in adolescent female C57BL/6 mice. On postnatal day 36 (P36), the animal is housed with access to voluntary exercise on a running wheel. After 4 days of acclimation to the running wheel, on P40, all food is removed from the cage. For the next 3 days, food is returned to the cage (allowing animals free food access) for 2 hr daily. After the fourth day of food restriction, free access to food is returned and the running wheel is removed from the cage to allow the animals to recover. Continuous multi-day analysis of running wheel activity shows that mice become hyperactive within 24 hr following the onset of food restriction. The mice run even during the limited time during which they have access to food. Additionally, the circadian pattern of wheel running becomes disrupted by the experience of food restriction. We have been able to correlate neurobiological changes with various aspects of the animals&#8217; wheel running behavior to implicate particular brain regions and neurochemical changes with resilience and vulnerability to food-restriction induced hyperactivity.

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.

باستخدام القائم على آخر فقدان الشهية القوارض نموذج لدراسة أساس العصبية من فقدان الشهية العصبي

Anorexia nervosa (AN) is a psychiatric illness characterized by excessively restricted caloric intake and abnormally high levels of physical activity. A ...

Novel Object Exploration as a Potential Assay for Higher Order Repetitive Behaviors in Mice

Restricted, repetitive behaviors (RRBs) are a core feature of autism spectrum disorder (ASD) and disrupt the lives of affected individuals. RRBs are commonly split into lower-order and higher-order components, with lower order RRBs consisting of motor stereotypies and higher order RRBs consisting of perseverative and sequencing behaviors. Higher order RRBs are challenging to model in mice. Current assays for RRBs in mice focus primarily on the lower order components, making basic biomedical research into potential treatments or interventions for higher-order RRBs difficult. Here we describe a new assay, novel object exploration. This assay uses a basic open-field arena with four novel objects placed around the perimeter. The test mouse is allowed to freely explore the arena and the order in which the mouse investigates the novel objects is recorded. From these data, patterned sequences of exploration can be identified, as can the most preferred object for each mouse. The representative data shared here and past results using the novel object exploration assay illustrate that inbred mouse strains do demonstrate different behavior in this assay and that strains with elevated lower order RRBs also show elevated patterned behavior. As such, the novel object exploration assay appears to possess good face validity for higher order RRBs in humans and may be a valuable assay for future studies investigating novel therapeutics for ASD.

Higher order restricted, repetitive behaviors (RRBs) disrupt the lives of affected individuals. These behaviors are challenging to model in rodents, making basic biomedical research into potential treatments or interventions for RRBs difficult. Here we describe novel object exploration as a potential assay for higher order RRBs in mice.

رواية استكشاف كائن باعتباره الفحص المحتملة لالعالي ترتيب المتكرر السلوك في الفئران

Restricted, repetitive behaviors (RRBs) are a core feature of autism spectrum disorder (ASD) and disrupt the lives of affected individuals.  RRBs are ...

An Innovative Running Wheel-based Mechanism for Improved Rat Training Performance

This study presents an animal mobility system, equipped with a positioning running wheel (PRW), as a way to quantify the efficacy of an exercise activity for reducing the severity of the effects of the stroke&#160;in rats. This system provides more effective animal exercise training than commercially available systems such as treadmills and motorized running wheels (MRWs). In contrast to an MRW that can only achieve speeds below 20 m/min, rats are permitted to run at a stable speed of 30 m/min on a more spacious and high-density rubber running track supported by a 15 cm wide acrylic wheel with a diameter of 55 cm in this work. Using a predefined adaptive acceleration curve, the system not only reduces the operator error but also trains the rats to run persistently until a specified intensity is reached. As a way to evaluate the exercise effectiveness, real-time position of a rat is detected by four pairs of infrared sensors deployed on the running wheel. Once an adaptive acceleration curve is initiated using a microcontroller, the data obtained by the infrared sensors are automatically recorded and analyzed in a computer. For comparison purposes, 3 week training is conducted on rats using a treadmill, an MRW and a PRW. After surgically inducing middle cerebral artery occlusion (MCAo), modified neurological severity scores (mNSS) and an inclined plane test were conducted to assess the neurological damages to the rats. PRW is experimentally validated as the most effective among such animal mobility systems. Furthermore, an exercise effectiveness measure, based on rat position analysis, showed that there is a high negative correlation between the effective exercise and the infarct volume, and can be employed to quantify a rat training in any type of brain damage reduction&#160;experiments.

This study presents an innovative running wheel-based animal mobility system to quantify an effective exercise activity in rats. A rat-friendly testbed is built, using a predefined adaptive acceleration curve, and a high correlation between the effective exercise rate and the infarct volume suggests the protocol&#39;s potential for stroke prevention experiments.

لتشغيل الآلية المبتكرة القائمة على عجلة لتحسين الأداء الجرذ التدريب

This study presents an animal mobility system, equipped with a positioning running wheel (PRW), as a way to quantify the efficacy of an exercise activity ...

Assessing Activity-based Anorexia in Mice

Rodents develop activity-based anorexia (ABA) when exposed to a restricted feeding schedule and allowed free access to a running wheel. These conditions lead to a life-threatening reduction in body weight. However, rodents exposed to only one of these conditions ultimately adapt to re-establish normal body weight. Although increased running coupled with reduction in voluntary food intake appear paradoxical under ABA conditions, ABA behavior is observed across numerous mammalian species. 
The ABA paradigm provides an animal model for anorexia nervosa (AN), an eating disorder with severe dysregulation of appetite-behavior. Subjects are singly housed with free access to a running wheel. Each day, the subject is offered food for a limited amount of time. During the course of the experiment, a subject's body weight decreases from high activity and low caloric intake. The duration of the study varies based on how long food is offered daily, the type of food offered, the strain of mouse, if drugs are being tested, and environmental factors.
A lack of effective pharmacological treatments for AN patients, their low quality of life, high cost of treatment, and their high mortality rate indicate the urgency to further research AN. We provide a basic outline for performing ABA experiments with mice, offering a method to investigate AN-like behavior in order to develop novel therapies. This protocol is optimized for use in Balb/cJ mice, but can easily be manipulated for other strains, providing great flexibility in working with different questions, especially related to genetic factors of ABA.

Mice individually housed with a running wheel while given limited access to food develop reductions in food consumption and increase activity on the running wheel. This experimental phenomenon is called activity-based anorexia. This paradigm provides an experimental tool for studying the neurobiology and behaviors underlying aspects of anorexia nervosa.

تقييم على أساس النشاط فقدان الشهية في الفئران

Rodents develop activity-based anorexia (ABA) when exposed to a restricted feeding schedule and allowed free access to a running wheel. These conditions ...

Modeling Fetal Alcohol Spectrum Disorders in Zebrafish to Characterize the Impact of an Adverse Embryonic Environment on Adult Social Behavior

Fetal alcohol spectrum disorders (FASD) describe all alcohol-induced birth defects. Birth defects such as growth deficiencies, craniofacial, behavioral, and cognitive abnormalities are associated with FASD. Social difficulties are common behavioral abnormalities associated with FASD and often result in serious health issues. Animal models are critical to understanding the mechanisms responsible for ethanol-induced social defects. Zebrafish are social vertebrates that produce externally fertilized transparent eggs; these characteristics provide researchers with a precise yet simple procedure for creating the FASD phenotype and an innate behavior that can be leveraged to model the social deficits associated with FASD. Thus, zebrafish are ideal for characterizing the social deficits of FASD. The goal of the current protocol is to provide the user with a simple behavioral assay that can be used to characterize the consequences of a negative environment early during development and the effects it can have on social behavior in adulthood. The protocol can be used to characterize the effect mutations or teratogens have on adult social behavior. The protocol outlined here demonstrates how to characterize the social behavior of individual fish during a 20-min social assay. Furthermore, the data obtained using the current protocol provides evidence that the protocol can be used to characterize the effects of embryonic ethanol-induced social defects in adult zebrafish.

The goal of the current protocol is to outline the steps necessary to establish and use a social preference assay for adult zebrafish and demonstrate that it can be used to characterize ethanol-induced social defects.

Fetal alcohol spectrum disorders (FASD) describe all alcohol-induced birth defects. Birth defects such as growth deficiencies, craniofacial, behavioral, ...

<meta charset="utf8"></head><body>المقايسات السلوكية لاضطراب طيف التوحد في نماذج الفئران

Strategies for Assessing Autistic-Like Behaviors in Mice

Autism spectrum disorder (ASD) is a neurobiologically complex condition with a heterogeneous genetic etiology. Clinically, ASD is diagnosed by social communication impairments and restrictive or repetitive behaviors, such as hand flapping or lining up objects. These behavioral patterns can be reliably observed in mouse models with ASD-linked genetic mutations, making them highly useful tools for studying the underlying cellular and molecular mechanisms in ASD. Understanding how genetic changes affect the neurobiology and behaviors observed in ASD will facilitate the development of novel targeted therapeutic compounds to ameliorate core behavioral impairments. Our lab has employed several protocols encompassing well-described training and testing procedures that reflect a wide range of behavioral deficits related to ASD. Here, we detail two assays to study the core features of ASD in mouse models: self-grooming (a measure of repetitive behavior) and the three-chamber social interaction test (a measure of social interaction approach and preference for social novelty).

<meta charset="utf8"></head><body>استراتيجيات تقييم السلوكيات الشبيهة بالتوحد في الفئران

Rodent models are valuable tools for studying core behaviors related to autism spectrum disorder (ASD). In this article, we expound on two behavioral tests for modeling the core features of ASD in mice: self-grooming, which assesses repetitive behavior, and the three-chamber social interaction test, which documents social impairments.

استراتيجيات تقييم السلوكيات الشبيهة بالتوحد في الفئران

Autism spectrum disorder (ASD) is a neurobiologically complex condition with a heterogeneous genetic etiology. Clinically, ASD is diagnosed by social ...

Tracking Individual Running Metrics in Mice Using a Voluntary Wheel Running Protocol that Minimizes Social Isolation

Voluntary wheel running (VWR) in rodents is used to evaluate performance and endurance and to simulate exercise. In contrast to other exercise paradigms that require aversive stimulus to induce active movement, wheel running is voluntary. VWR generally consists of placing a running wheel inside the mouse home cage. However, analyzing exercise parameters can typically only be conducted when mice are individually housed, while overall cage effects can be reported when mice are group-housed. Therefore, the current models force experimenters to choose between measuring individual exercise parameters in single-housed mice or measuring group effects in group-housed mice; depending on the research question and model, this could be limiting. 
Therefore, the goal of this method is to demonstrate a protocol that assesses VWR in a mouse model by quantifying running parameters in individual mice, with minimal isolation. We report on device design, preoperative preparations, and experiment setup. Results of a 6-week training protocol using this VWR model suggest it provides sufficient stimulus to increase spatial object recognition memory, comparable to the clinical effect of exercise. This simple and inexpensive model facilitates investigation into the effect of VWR on multiple measurements of wheel activity, minimizing factors that could limit or affect experimental outcomes.

This protocol describes an effective voluntary wheel-running model that can be implemented in various research contexts. Unlike other voluntary running models, this method avoids isolation housing while tracking running metrics in individual mice.

Voluntary wheel running (VWR) in rodents is used to evaluate performance and endurance and to simulate exercise. In contrast to other exercise paradigms ...

تشغيل عجلة وتعقيد البيئة باعتبارها تدخل علاجي في نموذج حيواني من FASD

Summary

Explore More Videos

Chapters in this video

المعتدل قبل الولادة الكحول والتعرض الكمي من السلوك الاجتماعي في الجرذان الكبار

باستخدام القائم على آخر فقدان الشهية القوارض نموذج لدراسة أساس العصبية من فقدان الشهية العصبي

رواية استكشاف كائن باعتباره الفحص المحتملة لالعالي ترتيب المتكرر السلوك في الفئران

لتشغيل الآلية المبتكرة القائمة على عجلة لتحسين الأداء الجرذ التدريب

تقييم على أساس النشاط فقدان الشهية في الفئران

Modeling Fetal Alcohol Spectrum Disorders in Zebrafish to Characterize the Impact of an Adverse Embryonic Environment on Adult Social Behavior

استراتيجيات تقييم السلوكيات الشبيهة بالتوحد في الفئران

استراتيجيات تقييم السلوكيات الشبيهة بالتوحد في الفئران

استراتيجيات تقييم السلوكيات الشبيهة بالتوحد في الفئران

Tracking Individual Running Metrics in Mice Using a Voluntary Wheel Running Protocol that Minimizes Social Isolation