Mekanik çatışmadan kaçınma testi, farelerde ağrı duyarlılığının refleksif olmayan bir okuması olarak kullanılır ve çeşitli fare ağrısı modellerinde duygusal-motivasyonel tepkileri daha iyi anlamak için kullanılabilir.
Ağrı hem duyusal (nosiseptif) hem de duygusal (hoş olmayan) boyutlardan oluşur. Preklinik modellerde, ağrı geleneksel olarak ağrının nosiseptif bileşeni ile ilgili çıkarımlara izin veren, ancak ağrının duygusal veya motivasyonel bileşeni hakkında çok az bilgi sağlayan refleksif testler kullanılarak değerlendirilmiştir. Bu nedenle, ağrının bu bileşenlerini yakalayan testler geliştirmek translasyonel olarak önemlidir. Bu nedenle, araştırmacıların ağrı algısını bu düzeyde incelemek için refleksif olmayan davranışsal testler kullanmaları gerekir. Mekanik çatışmadan kaçınma (MCA), 3 odacıklı bir paradigmada zararlı bir mekanik uyarana motivasyonel tepkileri incelemek için kurulmuş gönüllü bir refleksif olmayan davranış testidir. Bir farenin konum tercihindeki bir değişiklik, rakip zararlı uyaranlarla karşı karşıya kaldığında, pençelerin dokunsal uyarımına karşı parlak ışığın algılanan tatsızlığını çıkarmak için kullanılır. Bu protokol, ağrı araştırmacılarının çeşitli fare ağrısı modellerinde duygusal-motivasyonel tepkileri anlamak için kullanabilecekleri MCA testinin değiştirilmiş bir versiyonunu özetlemektedir. Burada özel olarak tanımlanmamış olsa da, örnek MCA verilerimiz, MCA prosedürünü göstermek için ağrı modelleri olarak intraplantar tam Freund adjuvanını (CFA), korunmuş sinir hasarını (SNI) ve bir kırık / döküm modelini kullanır.
Ağrı, duyusal ve duygusal bileşenlerle ilgili karmaşık bir deneyimdir. Ağrı algısı eşiğinde bir azalma ve termal ve / veya mekanik uyaranlara aşırı duyarlılık, uyaranla uyarılan ağrı davranış testlerinin yakalayabileceği bu deneyimin temel özellikleridir (Hargreaves’in ısı duyarlılığı testi ve von Frey mekanik duyarlılık testi gibi)1,2. Bu tür testler sağlam ve tekrarlanabilir sonuçlar vermesine rağmen, algılanan zararlı bir uyarandan refleksif geri çekilmeye güvenmeleri ile sınırlıdır. Bu, yalnızca bu testlere devam eden ağrı araştırmalarına güvenmeyi sorgulamıştır. Bu amaçla, ağrı araştırmacıları birkaç yıldır ağrının duygusal ve / veya motivasyonel bileşenlerinin daha fazlasını yakalamak için kemirgen ağrı modellerinde kullanılmak üzere alternatif / tamamlayıcı davranış testlerini araştırmaktadır. Bu uyarılmamış, gönüllü veya refleksif olmayan önlemler (örneğin, tekerlek koşma, yuvalama aktivitesi, şartlı yer tercihi 3,4,5), klinik öncesi ağrı araştırmalarının çevrilebilirliğini geliştirmek amacıyla uygulanmaktadır.
Mekanik çatışmadan kaçınma (MCA) testi ilk olarak Harte ve ark. tarafından 2016yılında 6, ağırlıklı olarak sıçanlarda 7,8’de kullanılır ve daha önceki bir yaklaşımın bir modifikasyonunu temsil eder – yerden kaçınma paradigması. Bu yaklaşımda, arka pençenin zararlı bir uyaranı, hayvanın bu tür bir uyarımdan kaçmak / kaçınmak için amaçlı davranışlarını yönlendirmek için başka türlü arzu edilen (karanlık) bir odada gerçekleştirilir 9,10. MCA testi, arka pençenin bir gözlemci tarafından manuel olarak zararlı bir şekilde uyarılmasına güvenmek yerine, fareleri engelleyici bir ortamdan kaçmak ve karanlık odaya ulaşmak için potansiyel olarak zararlı bir uyaranı müzakere etmeye zorlar. Tahlil testine adını veren çatışma / kaçınma şu iki rakip motivasyondan kaynaklanmaktadır: parlak aydınlatılmış alanlardan kaçmak ve pençelerin zararlı uyarılmasından kaçınmak. MCA testi ayrıca, ağrı kesici çevresel ipuçlarıyla eşleştirilmesinin, ağrı kesici / ödüllendirici bağlam11 için bir tercihi yansıtan davranış değişikliklerini yönlendirdiği şartlı yer tercihi testi ile özellikleri de paylaşır.
Temel olarak konuşursak, tüm bu analizler benzer bir yaklaşımı paylaşır: bir hayvanın bir aversif ortamı diğerine tercih etmesinde, duygusal / motivasyonel durumlarının bir göstergesi olarak bir kayma kullanmak. MCA testi, parlak bir şekilde aydınlatılmış bir odadan ve ardından ayarlanabilir yükseklik problarına sahip karanlık bir orta odadan ve herhangi bir engelleyici uyaran içermeyen karanlık bir üçüncü odadan oluşan 3 odalı bir paradigmadır. Yaralanmamış bir fare, kemirgenlerin parlak ışığa doğuştan gelen isteksizliği göz önüne alındığında, tipik olarak karanlık bir odaya kaçmak için motive edilir12. Bu örnekte, parlak aydınlatılmış bir ortamdan kaçmak için doğal motivasyon, yalnızca karanlık ortamda meydana gelen arka pençe stimülasyonuyla (ayarlanabilir yükseklik probları) karşılaşma konusundaki isteksizliğin üstesinden gelir. Buna karşılık, ağrı yaşayan bir fare (örneğin iltihaplanma veya nöropati nedeniyle), parlak aydınlatılmış ortamda daha fazla zaman geçirmeyi tercih edebilir, çünkü devam eden dokunsal aşırı duyarlılık ortamında mekanik probların hoş olmayan dokunsal deneyiminden kaçınmak için motivasyon vardır.
Bu makalede, MCA testinin değiştirilmiş bir sürümü açıklanır. Orijinal yöntemi (sıçanlardagerçekleştirilen 6) farelerde kullanılmak üzere uyarladık. Ayrıca, veri toplamayı kolaylaştırmak için test edilen prob yüksekliklerinin sayısını altıdan üçe (zemin yüksekliğinden 0, 2 ve 5 mm yüksek) düşürdük. Bu yaklaşım çoklu ağrı modellerinde test edilmiş ve bilinen analjeziklerle doğrulanmıştır, bu da ağrı aşırı duyarlılığının ve / veya ilişkili duygusal ve motivasyonel değişikliklerin davranıştaki bu değişiklikleri yönlendirdiğini göstermektedir. Bu yaklaşımın uygulanması nispeten hızlıdır ve diğer refleksif olmayan önlemlerle karşılaştırıldığında uyarlanabilir, bu da günlerce süren alışkanlık ve eğitim 1,2 gerektirebilir. Diğer ağrı ölçümleriyle uyum içinde, MCA ağrının duygusal ve motivasyonel yönleri hakkında değerli bilgiler üretebilir.
Tüm davranış testlerinde olduğu gibi, hayvanların tedavisine uygun kullanım, randomizasyon ve körleştirme baştan sona esastır. Karmaşık davranışlara ve karar vermeye yönelik çok faktörlü girdiler göz önüne alındığında, hayvanların sıkıntıyı en aza indirirken mümkün olduğunca tutarlı bir şekilde ele alınması, alışkanlık haline getirilmesi ve test edilmesi zorunludur. Fare yerleştirme zamanlamasını oda 1’e yeniden üretmek, LED ışıklarını açmak ve bariyeri kaldırmak için d…
The authors have nothing to disclose.
GM, NDSEG Graduate Fellowship tarafından desteklenmektedir. VLT, NIH NIGMS hibe #GM137906 ve Rita Allen Vakfı tarafından desteklenmektedir. AJS, Savunma Bakanlığı hibeleri W81XWH-20-1-0277, W81XWH-21-1-0197 ve Rita Allen Vakfı tarafından desteklenmektedir. Washington Üniversitesi Tıp Fakültesi’nden Dr. Alexxai Kravitz’e, oda 2 kat ve prob plakası için 3D yazıcı dosyalarını tasarladığı ve serbestçe kullanılabilir hale getirdiği için minnettarız.
32.8ft 3000K-6000K Tunable White LED Strip Lights, Dimmable Super Bright LED Tape Lights with 600 SMD 2835 LEDs | Lepro | SKU: 410087-DWW-US | For lighting chamber 1. https://www.lepro.com/32ft-dimmable-tunable-white-led-strip-lights.html |
3D printed 'spike bed' and 'chamber 2 floor' | Shapeways | N/A | Optional, for mechanical probes as an alternative to blunted map pins. |
70% ethanol | Various | N/A | To clean MCA between mice. |
Acryl-Hinge 2 | TAP Plastics | N/A | for attaching chamber lids to rear walls. https://www.tapplastics.com/product/plastics/handles_hinges_latches/acryl_hinge_2/122 |
Chemcast Cast Acrylic Sheet, Clear | TAP Plastics | N/A | 3mm thick. For front wall of chamber 1. https://www.tapplastics.com/product/plastics/cut_to_size_plastic/acrylic_sheets_cast_clear/510 |
Chemcast Cast Transparent Colored Acrylic, Transparent Dark Red – 50% | TAP Plastics | N/A | 3mm thick. 50% light transmission. For walls and lids of chambers 2 and 3. https://www.tapplastics.com/product/plastics/cut_to_size_plastic/acrylic_sheets_transparent_colors/519 |
Chemcast Translucent & Opaque Colored Cast Acrylic, Sign Opaque White – 0.1% | TAP Plastics | N/A | 3mm thick. For side walls and lid of chamber 1. https://www.tapplastics.com/product/plastics/cut_to_size_plastic/acrylic_sheets_color/341 |
Disinfectant (e.g. Quatricide) | Pharmacal Research Laboratories, Inc. | 65020F | To disinfect MCA at the end of a testing session. |
Dry-erase markers and board | Various | N/A | To add experimental info to the beginning of video footage. |
Map pins | Various | N/A | Optional, for mechanical probes. Use sandpaper to blunt sharp points before use. Can be used in place of 3D-printed parts. |
Paper towels | Various | N/A | To clean/disinfect MCA. |
SCIGRIP Weld-On #3 Acrylic Cement | TAP Plastics | N/A | For assembling acrylic sheets into chambers and affixing hinges. https://www.tapplastics.com/product/repair_products/plastic_adhesives/weld_on_3_cement/131 |
Stopwatch | Various | N/A | To record escape latencies/dwell times in real-time or from recorded video. |
Timer | Various | N/A | To ensure LED turn-on, barrier removal and test completion are timed consistently. |
Video camera | Various | HDRCX405 Handycam Camcorder | To record mouse behavior in the MCA device. Can be substituted with any consumer-grade video camera capable of 1080p resolution. |
Tripod | Famall | N/A | Any tripod that can hold the camera at bench height for recording MCA footage is acceptable. |