stringtranslate.com

Приподнятый крестообразный лабиринт

Схематическое изображение приподнятого крестообразного лабиринта.

Приподнятый крестообразный лабиринт ( EPM ) — это тест, измеряющий тревожность у лабораторных животных, который обычно использует грызунов в качестве скринингового теста на предполагаемые анксиолитические или анксиогенные соединения и в качестве общего исследовательского инструмента в нейробиологических исследованиях тревожности, таких как ПТСР и ЧМТ . [1] Модель основана на отвращении подопытного животного к открытым пространствам и склонности к тигмотаксии . В EPM эта тревожность выражается в том, что животное проводит больше времени в закрытых рукавах. Валидность модели подвергается критике, поскольку неклассические клинические анксиолитики дают неоднозначные результаты в тесте EPM. Несмотря на это, модель по-прежнему широко используется для скрининга предполагаемых анксиолитиков и для общих исследований мозговых механизмов тревожности.

Метод

Приподнятый крестообразный лабиринт (для мышей)

В тесте используется приподнятый, плюсообразный (+) аппарат с двумя открытыми и двумя закрытыми рукавами. Поведенческая модель основана на общем отвращении грызунов к открытым пространствам. Это отвращение приводит к тигмотаксису : предпочтению оставаться в закрытых пространствах или близко к краям ограниченного пространства. В EPM это означает, что животные ограничивают свое движение закрытыми рукавами. [2] [3] [4] [5]

Снижение тревожности в крестообразном лабиринте определяется увеличением доли времени, проведенного в открытых рукавах (время в открытых рукавах/общее время в открытых или закрытых рукавах), и увеличением доли входов в открытые рукава (входы в открытые рукава/общее количество входов в открытые или закрытые рукава). Общее количество входов в рукава и количество входов в закрытые рукава иногда используются в качестве мер общей активности. [6] Связь между EPM и другими тестами исследовательской активности ( открытое поле и выход) была проанализирована на двух линиях мышей. [7]

Критика

Хотя EPM является наиболее часто используемой моделью поведения животных при тревоге, существует несколько вопросов, касающихся обоснованности модели. Классические клинические анксиолитики, такие как бензодиазепины (например, Валиум ), действительно снижают показатели тревоги при EPM. Однако более новые соединения, такие как агонисты 5-HT 1A (например, Буспар ), дают неоднозначные результаты. Селективные ингибиторы обратного захвата серотонина и трициклические антидепрессанты , которые обычно используются в клинических условиях для лечения тревожных расстройств, также не приводят к стабильному анксиолитическому эффекту при EPM. [5] Это повышает вероятность того, что EPM является подходящей моделью для тестирования соединений, связанных с ГАМК , таких как бензодиазепины или прямые агонисты ГАМК А , но не для других препаратов. Несмотря на это, модель обычно используется для скрининга предполагаемых анксиолитиков и для общих исследований мозговых механизмов тревоги, [8] , вероятно, из-за простоты использования и большого количества исследований, уже описанных в литературе.

Вариации

Приподнятый нулевой лабиринт

Приподнятый нулевой лабиринт (мышь видна в правом верхнем углу)

Приподнятый нулевой лабиринт (EZM) представляет собой приподнятую круговую дорожку с чередующимися открытыми светлыми областями и закрытыми темными областями. [9] [10] Непрерывная природа этого аппарата устраняет проблему EPM в том, как учитывать присутствие животного в центральной области EPM. В тесте EPM животные могут проводить до 30% своего времени в неоднозначной центральной стартовой области или часто возвращаться в нее, что затрудняет оценку биологического значения поведения, связанного с тревогой. Животное вернется в центральную область, потому что оно привыкло к этой области и ассоциирует ее с «безопасностью». [11]

Необработанные грызуны демонстрируют более высокую степень исследования открытых областей в EZM, чем в EPM. Это может означать, что EPM подавляет исследование, но необходимо учитывать тот факт, что грызуны проводили время в центральной зоне EPM. EZM более чувствительна к изменениям, чем EPM, поскольку базовый уровень в EZM ниже, чем в EPM. [9]

Приподнятый Т-образный лабиринт

Приподнятый Т-образный лабиринт (ETM) имеет три рукава в форме буквы «Т». Один рукав закрыт и перпендикулярен двум другим открытым рукавам. Этот тест предназначен для наблюдения за эффектами тревожности и тем, как они влияют на обучение. Грызуна помещают в закрытый рукав и позволяют ему исследовать. Испытание заканчивается, когда грызуны помещают все четыре лапы в один из открытых рукавов. Грызунам разрешается проходить несколько испытаний, пока они не научатся оставаться в одном из открытых рукавов в течение 300 секунд. Это измерение ингибиторного избегания . В зависимости от того, что грызуны получали во время сеансов обучения, они обучались с разной скоростью, предоставляя информацию о том, как мозг хранит воспоминания. [12] Этот тест можно использовать для оценки долговременной памяти. Когда грызун достаточно обучен, исследователи снова проверяют его через неделю, чтобы посмотреть, помнит ли он все еще оставаться в закрытом рукаве.

Тест на дискриминационное избегание крестообразного лабиринта

Схематическое изображение аппарата, используемого для теста на дискриминативное избегание в крестообразном лабиринте.

Как и стандартный EPM, аппарат, используемый в тесте дискриминативного избегания крестообразного лабиринта (PMDAT), имеет четыре рукава. Этот тест использовался для исследования взаимодействия между аверсивной памятью и реакциями тревоги у грызунов. Аппарат имеет два открытых рукава напротив двух закрытых рукавов. В этом тесте один из закрытых рукавов сочетается с аверсивными стимулами (например, яркий свет, громкий белый шум). Во время обучения животных помещают в аппарат лицом к перехвату между открытыми рукавами. Каждый раз, когда животное входит в аверсивный закрытый рукав, аверсивный стимул предъявляется до тех пор, пока животное не покинет рукав. При повторном посещении лабиринта (например, через 24 часа) аверсивные стимулы больше не предъявляются. Сохранение аверсивной памяти оценивается на основе относительного времени, проведенного в неаверсивном рукаве по сравнению с ранее аверсивным рукавом, а тревожное поведение рассчитывается на основе времени, проведенного в открытых рукавах во время сеанса обучения. [13]

Многомерный тест концентрических квадратов (MCSF-тест)

Тест MCSF — это поведенческая модель, используемая для изучения оценки риска, принятия риска, тревожности и поведения, стремящегося к безопасности. Он имеет совершенно иную конструкцию по сравнению с t-лабиринтом, но вместо использования батареи различных поведенческих моделей этот тест может использоваться для измерения различных зависимых и независимых переменных. В этом контексте «многомерный» определяется как то, что у субъекта есть свободный выбор различных сред, содержащихся в одном и том же аппарате и сеансе. [14]

MCSF состоит из различных областей, связанных с риском и поиском убежища. Таким образом, субъект может выбирать между локациями с различными качествами относительно открытых зон, освещенности, укрытия и исследовательских задач. Арена состоит из темной комнаты, окруженной стенами и потолком, тускло освещенных коридоров, открытой зоны с умеренным освещением, области с дырками, для достижения которой требуются определенные физические усилия, и возвышенного моста с ярким освещением. [14]

Приподнятый крестообразный лабиринт для людей, использующих виртуальную реальность

Используя комбинацию виртуальной реальности и элементов реального мира, EPM был перенесен для использования с людьми. [15] Участники, которые принимали участие в исследовании, были помещены на деревянный крест шириной 3,5 на 3,5 метра и высотой 0,3 метра, надев гарнитуру виртуальной реальности. В виртуальной среде реальный крест был сопоставлен по точным размерам и ориентации. Открытые руки находились выше 50-метрового обрыва над открытой водой, в то время как закрытые руки были окружены устойчивой и твердой поверхностью вокруг платформы. [15] Подобно наблюдаемому поведению грызунов на EPM, участники сообщали о более высокой тревожности на открытых руках, а также избегали их больше. Участники с высокой тревожностью также демонстрировали более высокую тревожность по отношению к открытым рукам. [15]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Ojo, J; Mouzon, B (май 2016 г.). «Хроническая повторяющаяся легкая травматическая травма головного мозга приводит к снижению мозгового кровотока, повреждению аксонов, глиозу и повышению уровня T-Tau и олигомеров тау». J Neuropathol Exp Neurol . 75 (7): 636–55. doi :10.1093/jnen/nlw035. PMC  4913432 . PMID  27251042.
  2. ^ Пеллоу, С., Шопен, П., Файл, С.Е. и Брайли, М. (1985). «Проверка входов в открытые:закрытые рукава в приподнятом крестообразном лабиринте как мера тревожности у крыс». J. Neurosci. Methods . 14 (3): 149–67. doi :10.1016/0165-0270(85)90031-7. PMID  2864480. S2CID  24168485.{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  3. ^ Трейт, Д., Менар, Дж. и Ройан, К. (1993). «Анксиогенные стимулы в приподнятом крестообразном лабиринте». Pharmacol. Biochem. Behav . 44 (2): 463–469. doi :10.1016/0091-3057(93)90492-c. PMID  8446680. S2CID  35350195.{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  4. ^ Роджерс, Р. Дж. (1997). «Животные модели тревожности: что дальше?». Behav. Pharmacol . 8 (6–7): 477–496. doi :10.1097/00008877-199711000-00003. PMID  9832964.
  5. ^ ab Carobrez, AP; Bertoglio, LJ (2005). «Этологический и временной анализ поведения, похожего на тревожность: модель приподнятого крестообразного лабиринта 20 лет спустя». Neurosci. Biobehav. Rev. 29 ( 8): 1193–1205. doi :10.1016/j.neubiorev.2005.04.017. PMID  16084592. S2CID  514205.
  6. ^ Hogg SA (1996). «Обзор валидности и изменчивости приподнятого крестообразного лабиринта как модели тревожности у животных». Pharmacol. Biochem. Behav . 54 (1): 21–30. doi :10.1016/0091-3057(95)02126-4. PMID  8728535. S2CID  7390888.
  7. ^ Лалонд, Р.; Стразиэль К. (2008). «Связь между тестами открытого поля, приподнятого крестообразного лабиринта и тестами на появление, продемонстрированная мышами C57/BL6J и BALB/c». Журнал методов нейронауки . 171 (1): 48–52. doi :10.1016/j.jneumeth.2008.02.003. PMID  18358538. S2CID  27056010.
  8. ^ Энгин, Э.; Трейт, Д. (2008). «Влияние внутримозговых инфузий препаратов на безусловные реакции страха у животных: систематический обзор». Prog. Neuropsychopharmacol. Biol. Psychiatry . 32 (6): 1399–1419. doi :10.1016/j.pnpbp.2008.03.020. PMID  18495312. S2CID  39534294.
  9. ^ ab Braun, Amanda A; Skelton, Matthew R; Vorhees, Charles V; Williams, Michael Y (2011). «Сравнение приподнятого плюсового и приподнятого нулевого лабиринтов у леченных и нелеченых самцов крыс Sprague-Dawley: эффекты анксиолитических и анксиогенных агентов». Pharmacol Biochem Behav . 97 (3): 406–415. doi :10.1016/j.pbb.2010.09.013. PMC 3006066. PMID  20869983 . 
  10. ^ Кампос, Аллин С; Фогака, Маноэла В; Агиар, Даниэле С; Гимарайнш, Франсиско С. (2013). «Животные модели тревожных расстройств и стресса». Revista Brasileira de Psiquiatria . 35 : 101–111.
  11. ^ Бейли, KR; Кроули, JN (2009). Методы анализа поведения в нейронауке (2-е изд.). Бока-Ратон (Флорида): CRC Press/Taylor & Francis. ISBN 978-1-4200-5234-3. PMID  21204329 . Получено 13 апреля 2016 г. .
  12. ^ Asth, Laila; Rachetti, Vanessa; Gavioli, Elaine C; Andre, Eunice; Lobao-Soares, Bruno (2012). «Задача с приподнятым Т-образным лабиринтом как модель для животных для одновременного изучения эффектов лекарств на долговременную память и тревожность у мышей». Brain Research Bulletin . 87 (6): 526–533. doi : 10.1016/j.brainresbull.2012.02.008 . PMID  22394406. S2CID  15198930.
  13. ^ Леан, Андерсон; Медейрос, Андре; Аполинарио, Дженеди; Кабрал, Алисия; Рибейро, Алессандра; Барбоза, Флавио; Силва, Регина (2016). «Память, зависящая от гиппокампа, в задаче на дискриминационное избегание в крестообразном лабиринте: роль пространственных сигналов и активности CA1». Behavioural Brain Research . 304 : 24–33. doi : 10.1016/j.bbr.2016.02.012. PMID  26876135. S2CID  23591620.
  14. ^ ab Мейерсон, Бенгт Дж.; Аугустссон, Ханна; Берг, Марита; Роман, Эрика (2006). «Концентрическое квадратное поле: многомерная тестовая арена для анализа исследовательских стратегий». Behavioural Brain Research . 168 (1): 100–113. doi :10.1016/j.bbr.2005.10.020. PMID  16356558. S2CID  21991.
  15. ^ abc Бидерманн, Сара В.; Бидерманн, Даниэль Г.; Венцлафф, Фредерике; Курьяк, Тим; Нури, Савис; Ауэр, Маттиас К.; Видеманн, Клаус; Брикен, Пир; Фусс, Йоханнес (2017-12-21). "Приподнятый крестообразный лабиринт в смешанной реальности для изучения поведения человека, связанного с тревогой". BMC Biology . 15 (1): 125. doi : 10.1186/s12915-017-0463-6 . ISSN  1741-7007. PMC 5740602 . PMID  29268740. 

Внешние ссылки