This research was supported by the Intramural Research Program of the NIH, The National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases (NIDDK), Grant 1Z01 DK011006. We wish to thank Michele Allen for providing technical assistance, Eleni Solomos for editorial assistance, and the NIH veterinary and animal care staff for providing care for the mice used in developing this method.

Este procedimento foi aprovado pelo Instituto Nacional de Diabetes e Doenças Digestivas e Renais Animal Care e do Comitê Use. 1. Preparação <ol><li> Para permitir a rápida identificação de cada rato antes do teste, tatuagem as caudas de todos os ratos para serem treinados e testados com marcas de identificação. NOTA: Este passo é opcional. marcador permanente ou outros métodos de identificação pode ser utilizado como uma alternativa à tatuagem. </li><li> Antes da formação e ratinhos de teste, certifique-se de que a esteira é sobre uma superfície plana e definido para o tapete rolante ângulo desejado de inclinação (ângulo recomendado de inclinação: 10 °, para ser mantido consistente ao longo de treinamento e teste) e definir a frequência de choque elétrico e intensidade de forma adequada (recomendado: 2 Hz, 1,22 mA). NOTA: O choque elétrico usado deve produzir não mais do que uma sensação de formigamento leve quando tocado por um dedo sem luva e deve ser entregue em um fash pulsátilion (com cada choque com duração de 200 ms). </li><li> Coloque uma folha de papel de açougueiro ou um pano absorvente debaixo do tapete rolante para recolher boli fecal e urina durante o treinamento e testes. </li><li> Colocar uma folha de papel ou de uma almofada absorvente sobre a terceira esteira do alojamento (isto é, a tampa de plástico transparente que cobre as faixas do tapete rolante) mais afastada da grade de choque. NOTA: Este passo é opcional, mas vai criar um espaço mais escura e podem fornecer o incentivo adicional para evitar a parte inferior do tapete rolante. </li><li> Se pretende utilizar uma escova de aço para fornecer motivação adicional durante o treinamento, garantir que um está prontamente disponível antes de iniciar as sessões de treinamento. </li><li> Certifique-se de que qualquer fármaco ou método para induzir e / ou aliviar a fadiga está disponível e pode ser preparado ou realizada durante o Passo 2,14. </li></ol> 2. Ratos treinamento para usar a escada rolante NOTA: O treinamento é necessário para garantir que os ratosestão familiarizados com a esteira e tarefa e pode executar adequadamente quando testado. Se a maioria dos ratos sendo treinados estão recebendo choques frequentes ou de outra forma um mau desempenho durante uma sessão de treinamento, sessões de formação adicionais devem ser realizados. No primeiro dia, a maioria dos ratos será chocado várias vezes. No segundo dia do treinamento, os ratos deve ser raramente fazer contato com a grade. Se um rato exibe desempenho consistente formação pobre, que devem ser retirados do estudo. Para ratinhos C57BL / 6NCr femininos, esta é uma ocorrência rara (menos do que 1% ter sido removido a partir de estudos, devido a pobre desempenho de formação), mas deve notar-se que outras estirpes podem funcionar de modo diferente durante o treino. <ol><li> Com o tapete rolante (e velocidade definido para 0 m / min), levante individualmente os ratos pelas cauda dos ratos e coloque em pistas separadas de uma escada rolante mouse. Prontamente ativar a grade correspondente após a colocação de cada rato na esteira. Certifique-se de que os ratos são colocados directamente ón o cinto de esteira. NOTA: A quantidade de tempo e distância cada rato é realizada pela cauda deve ser minimizado, colocando a gaiola perto da esteira antes de transferir os ratos para a esteira e / ou permitindo ratos para ficar em uma plataforma sólida (por exemplo, uma tampa de gaiola de arame ) até que eles estão perto da esteira e o experimentador está pronto para colocá-los na esteira. </li><li> Permitir que os ratos de explorar livremente a esteira para 1-3 min ou até que cada rato tem explorado sua pista e / ou receberam pelo menos um choque da rede. </li><li> Ligue o tapete rolante e, lentamente, aumentar a velocidade até que começa a mover (aproximadamente 1,5 a 3,0 m / min). Monitorar todos os ratos para garantir que eles comece a caminhar. Se um rato não comece a andar ou caminha em direção a grade choque, estar preparado para intervir tocando o mouse com uma escova de arame ou cócegas cauda. </li><li> Lentamente, aumente a velocidade da esteira de 8 m / min. Iniciar um temporizador e continuar comportamento de monitoramento. </li><li> Aumentar a velocidade da esteira de9 m / min a 5 min, 10 m / min a 7 min, e parar a esteira em 10 min. </li><li> Permitir que os ratos para explorar rapidamente a escada rolante, em seguida, remover e voltar cada um para sua gaiola. </li><li> Limpar a esteira e grade com álcool e substituir o papel ou pano absorvente por baixo da escada rolante. </li><li> Para treinar ratos, repita os passos 2.1 a 2.7. NOTA: Permitir álcool secar antes de colocar novos ratos na esteira. </li><li> No segundo dia de treinamento, repita o Passo 2.1. Ligue o tapete rolante e aumentar a velocidade de 10 m / min. Iniciar um temporizador. NOTA: a velocidade do tapete rolante pode ser aumentada mais rapidamente do que no primeiro dia de treino. </li><li> Aumentar a velocidade da esteira a 11 m / min a 5 min, 12 m / min a 10 min, e parar a esteira em 15 min. </li><li> Retirar ratos e devolvê-los às suas gaiolas. </li><li> Limpar a esteira e grade com álcool e substituir o papel ou pano absorvente por baixo da escada rolante. Para treinar ratos, repita os passos 2.9 através de 2.12. </li><li>Realizar dias adicionais (3 dias) de formação da mesma maneira como o segundo dia. Nota: Esta etapa é opcional, mas é altamente recomendável se a maioria ou todos os ratos (do mesmo sexo e tensão) sendo treinados dificuldade de exibição com a tarefa. Ratos podem geralmente um bom desempenho na Etapa 3, quando eles foram treinados durante 3 dias (ou seja, com um dia adicional de formação), embora dias adicionais ou menos de treinamento podem ser apropriadas dependendo de seu desempenho durante o segundo dia de treino e da duração passo 2,14. </li><li> Permitir que pelo menos um dia inteiro para passar em que os ratos não têm exposição a esteira antes de prosseguir para a Etapa 3. NOTA: Qualquer fármaco (s) utilizados para induzir e / ou aliviar a fadiga deve ser administrada durante esta etapa. NOTA: Este período de tempo pode variar em comprimento e utilizada para induzir a intervenções de fadiga e / ou de teste para reduzir ou eliminar a fadiga. Se testar ratos mais de 7 dias após a conclusão da formação, um estudo-piloto é recomendado paraverificar se os ratinhos utilizados irá executar durante o teste. </li></ol> 3. esteira teste de fadiga NOTA: Neste teste, o comportamento de fadiga-like é definido como passar 5 segundos consecutivos na &quot;zona de fadiga&quot;. A zona de fadiga é definido como a região que engloba a parte do cinto de esteira dentro de aproximadamente um comprimento do corpo da grade de choque, bem como a grelha, em si. Antes do teste, garantir que o ponto de delinear esta zona é claro para o experimentador, tais como através da aplicação de uma marca para a parte superior ou lateral de pistas de esteira. <ol><li> Defina a velocidade da esteira a 12 m / min. Não inicie o tapete rolante. Certifique-se de que o choque grades estão desligados. </li><li> Individualmente colocar ratos em faixas separadas da esteira. Ativar a grade correspondente imediatamente após a colocação de cada rato na esteira. </li><li> Simultaneamente começar a esteira e um cronômetro. NOTA: Não intervir durante os testes, exceto para remover os ratosque cumprem o critério para a remoção (veja o passo 3.5). </li><li> Aumentar a velocidade da esteira, como indicado na Tabela 1. Observar atentamente todos os ratos durante todo o teste. NOTA: A esteira velocidades listadas na Tabela 1 foram selecionados com base em observações de fêmeas adultas camundongos C57BL / 6NCr. Velocidades mais altas, o tapete rolante pode ser apropriado para a maior (por exemplo, não consanguíneos ratinhos CD-1) ou mais ratinhos atléticos. </li><li> Se um rato permanece na zona de fadiga por 5 s contínua, retire imediatamente o rato da esteira e gravar a duração e distância funcionou. </li><li> Quando há ratos permanecem na esteira, parar a esteira. Limpar a esteira e grade com álcool e substituir o papel ou pano absorvente por baixo da escada rolante. </li><li> Para testar ratos, repita os passos 3.1 a 3.6. NOTA: Este passo é opcional. </li></ol>

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The authors have nothing to disclose.

O protocolo atual descreve como usar uma escada rolante mouse para medir o comportamento de fadiga-like. Este método possui várias vantagens sobre VWRA, um ensaio pré-clínico comum de comportamento fadiga semelhante. VWRA requer que os ratos escolher para interagir com o aparelho de ensaio. Como resultado, algumas estirpes de ratinhos consanguíneos raramente interagem com a roda 16 e executado tão pouco que pode ser difícil ou impossível de identificar uma diminuição induzida por fadiga em actividade. Em contraste, o teste de esteira fadiga elimina essa escolha e, portanto, proporciona um ensaio alternativa viável de comportamento à fadiga, como para os ratos que não correm sobre rodas em execução. Este protocolo pode ser utilizado como um substituto ou complemento para VWRA e outras medidas de comportamento fadiga semelhantes e podem ser particularmente úteis para testar terapias potenciais da droga para reduzir a fadiga em modelos de ratos. Depois de estabelecer por meio de um estudo piloto que o comportamento de fadiga-like é observável em um modelo específico rato, potencial tratamentos poderia ser administrada para aliviar a fadiga e reduzir o comportamento de fadiga-like. Se um tratamento medicamentoso atenua comportamento fadiga semelhante quando testados utilizando este protocolo, (ou uma droga semelhante) pode ser de valor terapêutico para o tratamento de algumas formas de fadiga humana. Além disso, embora haja ainda muitos passos necessários para a transição de estudos pré-clínicos para ensaios clínicos, este protocolo permite que um maior número de ratos a serem testadas em um período de tempo muito mais curto do que VWRA para que os efeitos de fadiga-like e tratamentos potenciais podem ser estudados e entendida mais rapidamente. Existem várias limitações importantes e considerações a ter em conta quando se usa este protocolo. Em primeiro lugar, deve notar-se que, tal como este teste requer uma atividade física para medir o comportamento de fadiga-like, ele pode não ser adequado para as condições de teste que induzem caquexia ou atrofia muscular (câncer, por exemplo, avançado). Observamos, também que, se os mesmos ratos são testados repetidamente, pode haveruma diminuição em conformidade global (Figura 3B). Este efeito não pode ser observado em todas as programações de testes ou em todos os tipos de ratos, e tratamento de drogas ou outras intervenções podem alterar este efeito, mas é uma consideração importante ao planejar estudos utilizando este método. Além disso, há um risco de ferimentos se um rato cai no fosso entre o cinto de esteira e a grade de choque enquanto a escada rolante está em execução. Para minimizar este risco, os ratos devem ser cuidadosamente observadas durante todo o treinamento e testes para garantir a sua segurança e a utilização de (15 g &lt;) ratos muito jovens ou pequenos devem ser evitados. Por fim, apesar de os dados piloto recolhidos sugerem que fêmea CD-1 e ratinhos transgénicos macho e fêmea sobre um fundo 129S1 / SvImJ irá executar esta tarefa (dados não mostrados), até à data, este protocolo tem sido principalmente utilizado para testar fêmea C57BL / 6NCr . Como tal, deve notar-se que outras estirpes de ratinho sexos e podem diferir em formação e o desempenho do teste. Por último,embora os dados piloto recolhidos sugerem que ratos transgénicos fêmea CD-1 e do sexo masculino e feminino em um fundo 129S1 / SvImJ irá executar esta tarefa (dados não mostrados), até à data, este protocolo tem sido principalmente utilizado para testar 9-10 semanas de idade, do sexo feminino murganhos C57BL / 6NCr. Como tal, deve notar-se que os ratinhos de diferentes idades, sexos, ou estirpes podem diferir em formação e o desempenho do teste. Durante os testes, é crucial que os ratos que satisfazem os critérios de fadiga são eficientemente e rapidamente removida, como técnica de remoção pobre pode fornecer motivação adicional para um mouse para continuar a executar, fazendo algo diferente do comportamento em fadiga semelhante a ser medido. Embora o método particular de remoção dependerá conforto experimentador, um método simples de remoção envolve o uso do dedo indicador e médio de uma mão. Cada dedo deve ser realizada em linha reta e ligeiramente afastados uns dos outros antes de entrar na escada rolante pista e prontamente fechado em torno da cauda, ​​perto da base, ou sobre tele nuca do mouse. Uma vez firmemente agarrado, o rato pode ser prontamente removido. É importante que os ratos que estar familiarizado com a grade de choque para proporcionar motivação para executar durante o teste, mas choques frequentes durante o treinamento pode ser prejudicial para o desempenho no teste. Após o primeiro dia de treinamento, a maioria dos ratos vão andar na esteira com sucesso e responder a um choque correndo ou pulando afastado na esteira, em seguida, retomar a pé para evitar a deriva de volta para a grade. Alguns ratos, no entanto, pode reagir fortemente a choques e / ou encontrar formas de não realizar a tarefa sem receber qualquer. Os ratos que reagem fortemente à grade de choque pode receber choques mais frequentes, gastar menos tempo a caminhar na esteira, e podem tentar fugir da esteira. Com estes ratinhos, o experimentador pode colocar uma mão enluvada na parte de trás da pista para encorajar suavemente o rato para continuar a executar. Para evitar caminhar na esteira, alguns ratos podem explorar uma limitação do gr choqueidentidade. A grade requer pelo menos dois pontos de contato direto da pele (ou seja, duas ou mais patas deve tocar a grade) para chocar um animal. Assim, se um rato se senta sobre ele sem permitir que dois pés para tocar a grade, ele não vai ficar chocado. Se este comportamento é observado, o experimentador pode gentilmente cutucar o mouse para fazer com que ele se mova seus pés e receber um choque ou levantar o mouse para substituí-lo na esteira. Se estas intervenções são bem sucedidas, o rato deve começar a andar na esteira de forma mais consistente dentro de alguns minutos e em sessões de treinamento futuras. Se esta não for bem sucedida intervenção, o rato deve ser removido a partir do estudo.

Fadiga afeta uma ampla gama de pessoas, pode reduzir significativamente a qualidade de vida, e muitas vezes tem uma patogênese obscura ou desconhecida. Fadiga relacionada com o cancro (CRF), por exemplo, é experimentada pela maioria dos pacientes com cancro em tratamento e pode persistir por muito tempo após o tratamento do cancro tenha sido completada e na ausência de cancro detectáveis ​​1. Além disso, a fadiga é também um sintoma proeminente em inúmeras outras doenças e distúrbios, incluindo a síndrome de fadiga crónica, depressão, diabetes, e fibromialgia. Felizmente, existem intervenções não farmacológicas que são capazes de ajudar algumas pessoas que sofrem de fadiga (por exemplo, o exercício pode reduzir CRF para alguns pacientes com cancro da mama 2,3), mas muitas pessoas ainda não têm tratamento eficaz. Além disso, tratamentos com drogas existentes para o CRF não foram encontrados para ser ampla, se de todo, eficaz 4-7. Apesar da necessidade terapêutica e ausência de Drug opções de tratamento, os ensaios pré-clínicos de fadiga para auxiliar na descoberta e no desenvolvimento de novos tratamentos fadiga faltam, especialmente em modelos animais. Um dos únicos ensaios pré-clínicos de fadiga para estudos com roedores é a atividade roda voluntária de corrida (VWRA) 9-15, em que ratos ou outros roedores têm acesso gratuito a uma roda de corrida e sua atividade funcionamento diário é gravado. Em muitos estudos, VWRA é a única medida do comportamento de fadiga-like, com o comportamento de fadiga-like definido (em qualquer VWRA ou o protocolo atual) como uma diminuição da atividade física medida no grupo experimental. Embora VWRA pode fornecer uma medida longitudinal útil de fadiga-como comportamento, é um ensaio relativamente de baixo rendimento, a corrida varia consideravelmente entre linhagens de camundongos puras 16, e requer assuntos a serem alojados individualmente, o que pode causar mudanças no desempenho comportamento e teste 17-19. Outros ensaios, como a casa gaiola monitoramento comportamental eanálise, também pode fornecer a coleta de dados contínua e alguns sistemas podem permitir assuntos a serem alojados em pares 20. Estes ensaios têm utilidade, mas pode ser menos sensível como um meio de detectar comportamento de fadiga-like e, como a roda de corrida, também são de baixo rendimento. Em contraste com VWRA, testes rato esteira não dependem de actividade voluntária e pode ser concluído em um curto período de tempo, permitindo um maior rendimento. Em comparação com VWRA, estes testes empregam motivadores externos. Especificamente, há geralmente uma grade de metal eletrificada localizado na parte traseira da correia em movimento para fornecer os ratos com um choque elétrico deve deixam de funcionar. Além desta grade de choque, os ratos podem ser motivados a correr na esteira por meio de vários outros métodos, incluindo cutucando, cutucando, ou tocá-los com uma mão, escova, ou outra ferramenta e dirigir sopros curtos de ar para eles. Em vez de fadiga, testes rato esteira são muitas vezes utilizados para medir aeróbio e / ou anaerOBIC capacidade de exercício 21-25. Ratos são motivados a executar até que eles são incapazes de ou não querem continuar a correr na esteira como um meio de escapar novos choques elétricos. Testes em seguida, termina quando os ratos cumprir o critério de exaustão. Nestes protocolos, para garantir que os ratos atingir verdadeira exaustão fisiológico, o critério para a exaustão é geralmente definido como passar cinco segundos contínuos que colocam na parte superior da grade de choque e não para continuar a execução em face de estímulos aversivos repetidas. Assim, o comportamento de fadiga-like podem ser mascarados em testes de esteira típicos devido à forte natureza aversiva da motivação externa e critério para terminar o teste. Curiosamente, e em contraste com muitos outros estudos utilizando esteiras de roedores, uma publicação recente descreve uma outra versão de um teste de fadiga tapete rolante, o qual foi utilizado como parte de um exame dos efeitos do stress social em ratos 26. Embora o método utilizado por este grupo marcadamente diferente do Cuprotocolo rrent (ou seja, eles empregaram uma esteira single-lane e exigiu 10 segundos de choque elétrico como o critério para terminar seu teste), o estudo destaca a utilidade e interesse no desenvolvimento de um teste de fadiga rápida, simples de usar a esteira do rato. A fadiga é provável que seja detectável por outros meios de roda de funcionamento e alterações no comportamento de rotina. CRF torna os pacientes se sentem esgotados por uma menor quantidade de fadiga muscular, como determinado pela análise eletromiográfica, do que as pessoas sem CRF 27. Além disso, motivação reduzida tem sido observado e é medido por várias escalas de medição de fadiga humana 28,29. Assim, um ensaio pré-clínico útil do comportamento de fadiga-like deve distinguir entre ratos saudáveis ​​e cansados ​​com base em uma medida que não seja a capacidade fisiológica e não deve diminuições obscuros em motivação. Para atingir esse fim, evitando limitações de VWRA e outros ensaios, os wa métodos atuaiss desenvolvido por adaptar o teste do rato esteira. Este método usa uma grade de choque como o único motivador externo para fazer camundongos correr na esteira. Ratos aprendem rapidamente que a rede proporciona um estímulo aversivo e prontamente afastar-se dela quando colocado na esteira e manter uma certa distância dele durante a corrida. Quando os ratos fadiga, eles passam cada vez mais tempo na direção da parte de trás da esteira em vez de manter a velocidade em direção à extremidade dianteira. Assim, o critério para a conclusão do teste neste protocolo é passar cinco segundos contínuas na zona de fadiga designado (isto é, a parte traseira do tapete rolante, que varia de cerca de um comprimento do corpo da grade de choque para, e incluindo, a grade de choque). Isso leva vantagem da natureza aversiva da rede sem a necessidade de ratos para receber muitos ou quaisquer choques reais após o treinamento. Ao permitir que os ratinhos para completar o teste usando o critério de corrente em vez de exaustão (como definido acima),este método proporciona um meio de usar a esteira para medir o comportamento de fadiga semelhante ao invés de sua máxima capacidade fisiológica (ou quase máxima). Assim, este método pode proporcionar um ensaio simples e de alto rendimento de comportamento fadiga semelhantes em ratinhos e podem servir quer como uma medida independente ou complementar a outros ensaios de comportamento fadiga semelhante.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="988">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:264px;">Exer 3/6 Animal Treadmill</td>
			<td style="width:167px;">Columbus Instruments</td>
			<td style="width:131px;">1050-RM Exer-3/6</td>
			<td style="width:427px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Stopwatch</td>
			<td>Daigger</td>
			<td>EF24490M&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Wire brush</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>03-572-5</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Compressed air</td>
			<td>Dust-Off</td>
			<td>FALDSXLPW</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Absorbent pads</td>
			<td>Daigger</td>
			<td>EF2175CX&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Butcher paper</td>
			<td>Newell Paper Company</td>
			<td>4620510</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Alcohol (70%)</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>BP82011</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

the treadmill fatigue test: a simple, high-throughput assay of fatigue-like behavior for the mouse

A fadiga é um sintoma proeminente em muitas doenças e distúrbios e reduz a qualidade de vida para muitas pessoas. A falta de clara patogénese e insuficiência das intervenções actuais para tratar a fadiga adequadamente em todos os pacientes deixa uma necessidade de novas opções de tratamento. Apesar da necessidade terapêutica e importância da investigação pré-clínica para ajudar a identificar novos tratamentos promissores, alguns ensaios pré-clínicos de fadiga estão disponíveis. Além disso, o ensaio pré-clínico mais comum utilizado para avaliar o comportamento fadiga semelhante, roda de corrida voluntária, não é adequado para utilização com algumas estirpes de ratinhos, pode não ser sensível a drogas que reduzem a fadiga, e tem relativamente baixa taxa de transferência. O protocolo atual descreve um romance, ensaio pré-clínico não-voluntária de comportamento à fadiga, como, o teste de fadiga esteira, e fornece provas da sua eficácia na detecção de comportamento à fadiga, como em ratos tratados com um medicamento de quimioterapia conhecido por causar fadiga em seres humanos e fadiga comportamento -como nos animals. Este ensaio pode ser uma alternativa benéfica para roda de corrida, como o comportamento de fadiga-like e potenciais intervenções pode ser avaliado em um maior número de ratos ao longo de um período de tempo mais curto, permitindo assim a descoberta mais rápida de novas opções terapêuticas.

Este protocolo permite comportamento à fadiga do tipo a ser medido em ratos usando uma escada rolante. Os dados apresentados nesta seção foi obtida por treinamento e teste 3 grupos separados de ratos usando o protocolo atual (excluindo Figura 1A e 1C). Para provocar fadiga, 5-fluorouracilo (5-FU), um fármaco quimioterapia citotóxica conhecido por causar fadiga nos seres humanos 30 e o comportamento fadiga semelhante em ratinhos 10,13, foi administrado. Todos os dados apresentados são a partir de ratinhos fêmea adultos C57BL / 6NCr. Os ratinhos foram 9-10 (Figura 1 e 2) ou 9-13 (Figura 3) semanas de idade no momento do teste. A Figura 1 mostra os dados de ratos que foram treinados durante 5 dias, depois tratada com 5-FU (60 mg / kg / dia durante 5 dias), como num modelo previamente publicado a 10, para provocar fadiga. Depois de completar o tratamento, eles foram testados utilizando um exerteste de cise capacidade (Figura 1A), que usou esteira velocidades listadas na Tabela 2 e uma escova de aço, cauda cócegas, e puffs de ar para motivar os ratos a funcionar até incapaz de funcionar. O teste terminou quando um rato passou 5 segundos contínuos no grid choque. No dia seguinte, os ratos foram testados utilizando o teste de esteira fadiga (Figura 1B). Este protocolo pode detectar uma diferença significativa na distância percorrida durante o teste entre os ratinhos tratados com quimioterapia e controle (Figura 1B), enquanto que um teste de capacidade de exercício em esteira não (Figura 1A). Para validar que a diferença encontrada no teste de esteira fadiga foi medir o comportamento de fadiga-like, rato VWRA foi medida em uma experiência separada. Após aclimatação e recolha de actividade roda de funcionamento da linha de base, VWRA foi medida durante o ciclo escuro ( &quot;noite&quot;, quando roda de funcionamento ocorre primeiramente) durante os 5 dias de tratamento com 5-FU e para uma umadicional noite depois de terminada a tratamento com 5-FU. Ratos submetidos a 5-FU tratamento exibido comportamento de fadiga-como a segunda noite do tratamento (Figura 1C). Este efeito aumentou durante o curso da experiência e persistiu para além do final do tratamento, indicando que o comportamento de fadiga do tipo deveria ter sido detectável nos ratinhos a partir das Figuras 1A e 1B. Como o teste de esteira fadiga foi capaz de detectar diferenças na distância percorrida pelo controle e ratos tratados com 5-FU, este apoia a conclusão de que o teste de esteira fadiga é capaz de medir o comportamento de fadiga-like. O teste de esteira fadiga também pode detectar comportamento à fadiga, como em ratos submetidos a quimioterapia em diferentes doses e esquemas de tratamento. Os ratinhos que receberam uma dose de 80 mg / kg de 5-FU por semana por duas semanas (para uma dose cumulativa de cerca de metade do que os ratinhos receberam na Figura 1 </strong&gt;) demonstram um comportamento fadiga semelhante, como demonstrado por uma diminuição da distância percorrida (Figura 2). À medida que o número de sessões de treino e / ou da duração do tempo entre a formação e o teste pode variar dependendo dos ratinhos utilizados e o método utilizado para provocar fadiga, é importante que as mudanças nestas variáveis ​​não impedem a detecção de comportamento fadiga semelhante. As experiências mostradas nas Figuras 1A e 1B (em que os ratinhos receberam 5 dias de formação) e Figura 2 (em que os ratinhos receberam 3 dias de formação) ilustram que o comportamento de fadiga como é detectável quando o número de sessões de treino e o tempo entre a formação e testes são alteradas. Na Figura 3, não há drogas quimioterápicas foram administradas, mas os ratos foram testados utilizando o teste de fadiga semanal esteira. Embora os ratos podem ser testados repeatedly usando este protocolo, mas eles podem tornar-se menos dispostos a correr a partir testes repetidos (Figura 3). A percentagem de ratinhos que não iria funcionar durante os testes semanais aumentaram com cada teste e, depois de o segundo teste, pelo menos, metade dos ratinhos testados não correr sobre o mesmo. Estes dados sugerem que o teste com este protocolo deve ser limitada a um ou dois testes a fim de evitar uma elevada taxa de ratinhos não conformes. <img alt="figura 1" src="/files/ftp_upload/54052/54052fig1.jpg" /> Figura 1:. A fadiga teste de esteira, como Roda Voluntário Correr e em contraste com o Teste de Capacidade de exercício em esteira, Detecta comportamento à fadiga, como em ratos recebendo diariamente quimioterapia nos dias 1-5, os ratos foram treinados diariamente na esteira. Nos dias 6-10, os ratinhos foram submetidos ao tratamento com 5-FU (60 mg / kg / dia) para induzir a fadiga ou PBS. (A) No dia 11, os ratos foram testados usando um padrão de esteira exteste de capacidade ercise. (B) No dia 12, os ratos foram submetidos ao teste de esteira fadiga. Actividade de execução (C) da roda (mostrado como uma percentagem do valor basal de corrida sem tratamento). Os ratos foram aclimatados à execução de gaiolas de rodas por 7 dias e roda de linha de base de corrida foi coletado ao longo de 4 noites adicionais e uma média para determinar roda de linha de base em execução para cada rato. Nos dias 1-5, os murganhos foram tratados com 5-FU (60 mg / kg / dia) ou PBS. 1 noite é a noite após a primeira dose de 5-FU. Para os painéis A e B, os dados são a média + DP 5-6 ratinhos por grupo de tratamento. Para o painel C, os dados são a média ± DP a partir de 6 ratinhos por grupo de tratamento. ** P &lt;0,01, t de Student -test; *** P &lt;0,001, de duas vias medidas repetidas análise de variância com correção de Bonferroni <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/54052/54052fig1large.jpg" target="_blank">Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a> Figura 2: Tratamento semanal com 5-FU Induz comportamento à fadiga, como em ratos Nos dias 1 a 3, os ratos foram treinados diariamente na esteira.. Nos dias 4 e 11, os ratinhos receberam injecções de 5-FU (80 mg / kg) ou PBS. No dia 12, os ratos foram submetidos ao teste de fadiga esteira. Os dados são a média + SD de 12 ratinhos por grupo de tratamento. * P &lt;0,05, teste t de Student <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/54052/54052fig2large.jpg" target="_blank">Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a> <img alt="Figura 3" src="/files/ftp_upload/54052/54052fig3.jpg" /> Figura 3:. Distância Run and Compliance Tarefa de ratos durante os testes de esteira de fadiga repetida em dias 1 a 3, os ratos foram treinados diariamente na esteira. Nos dias 5, 12, 19, 26 e 33, os ratos foram submetidos a testes de fadiga esteira. Mgelo receberam duas injecções de PBS no dia antes do teste e uma única injecção de 30 min antes do teste. (A) distância percorrida por ratos durante cada semana de testes. Os dados são a média + SD de 12 ratinhos. (B) A percentagem de ratinhos não corredor durante cada semana de testes. Camundongos não corredor foram arbitrariamente definida como ratos que não são executados por pelo menos 6 min. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/54052/54052fig3large.jpg" target="_blank">Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a> <table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody><tr><td> Tempo (min) </td><td> Velocidade (m / min) </td></tr><tr><td> 0 </td><td> 12 </td></tr><tr><td> 0,5 </td><td> 14 </td></tr><tr><td> 1 </td><td> 16 </td></tr><tr><td> 6 </td><td> 18 </td></tr><tr><td> 30 </td><td> 20 </td></tr><tr><td> 45 </td><td> 22 </td></tr&gt; <tr><td> 60 </td><td> 24 </td></tr><tr><td> 75 </td><td> 26 </td></tr></tbody></table> Tabela 1: velocidade da esteira Durante o ensaio à fadiga. <table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody><tr><td> Tempo (min) </td><td> Velocidade (m / min) </td></tr><tr><td> 0 </td><td> 10 </td></tr><tr><td> 10 </td><td> 15 </td></tr><tr><td> 15 </td><td> 16.8 </td></tr><tr><td> 18 </td><td> 18,6 </td></tr><tr><td> 21 </td><td> 20.4 </td></tr><tr><td> 24 </td><td> 22.2 </td></tr><tr><td> 27 </td><td> 24 </td></tr><tr><td> 30 </td><td> 25,8 </td></tr><tr><td> 33 </td><td> 27,6 </td></tr><tr><td> 36 </td><td> 29,4 </td></tr><tr><td> 39 </td><td> 31,2 </td></tr><tr><td> 42 </td><td> 33 </td></tr><tr><td> 45 </td><td> 34,8 </td></tr><tr><td> 48 </td><td> 36,6 </td></tr></tbody></table> Tabela 2: velocidade da esteira durante o teste de capacidade de exercício.

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The Treadmill Fatigue Test: A Simple, High-throughput Assay of Fatigue-like Behavior for the Mouse

Fatigue is a common, undertreated and frequently poorly-understood symptom in many diseases and disorders. New preclinical assays of fatigue may help to improve current understanding and future treatment of fatigue. To that end, the current protocol provides a novel means of measuring fatigue-like behavior in the mouse.

A esteira de fadiga de teste: Um ensaio simples, de alta taxa de transferência de Fadiga-like Comportamento para o Mouse

Fatigue is a prominent symptom in many diseases and disorders and reduces quality of life for many people. The lack of clear pathogenesis and failure of ...

the-treadmill-fatigue-test-simple-high-throughput-assay-fatigue-like

Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Behavior

18.4K visualizações.  National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases, National Institutes of Health. Fatigue is a common, undertreated and frequently poorly-understood symptom in many diseases and disorders. New preclinical assays of fatigue may help to improve current understanding and future treatment of fatigue. To that end, the current protocol provides a novel means of measuring fatigue-like behavior in the mouse.

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The Resident-intruder Paradigm: A Standardized Test for Aggression, Violence and Social Stress

This video publication explains in detail the experimental protocol of the resident-intruder paradigm in rats. This test is a standardized method to measure offensive aggression and defensive behavior in a semi natural setting. The most important behavioral elements performed by the resident and the intruder are demonstrated in the video and illustrated using artistic drawings. The use of the resident intruder paradigm for acute and chronic social stress experiments is explained as well. Finally, some brief tests and criteria are presented to distinguish aggression from its more violent and pathological forms.

This video shows the resident-intruder paradigm in rats. This test is a standardized method to measure offensive aggression, defensive behavior and violence in a semi-natural setting. The use of the paradigm for social stress experiments is explained as well.

O Paradigma Residente-intruder: um teste padronizado para Agressão, Violência e Estresse social

This video publication explains in detail the experimental protocol of the resident-intruder paradigm in rats. This test is a standardized method to ...

Comportamento

Paw-Dragging: a Novel, Sensitive Analysis of the Mouse Cylinder Test

The cylinder test is routinely used to predict focal ischemic damage to the forelimb motor cortex in rodents. When placed in the cylinder, rodents explore by rearing and touching the walls of the cylinder with their forelimb paws for postural support. Following ischemic injury to the forelimb sensorimotor cortex, rats rely more heavily on their unaffected forelimb paw for postural support resulting in fewer touches with their affected paw which is termed forelimb asymmetry. In contrast, focal ischemic damage in the mouse brain fails to result in comparable consistent deficits in forelimb asymmetry. While forelimb asymmetry deficits are infrequently observed, mice do demonstrate a novel behaviour post stroke termed &#8220;paw-dragging&#8221;. Paw-dragging is the tendency for a mouse to drag its affected paw along the cylinder wall rather than directly push off from the wall when dismounting from a rear to a four-legged stance. We have previously demonstrated that paw-dragging behaviour is highly sensitive to small cortical ischemic injuries to the forelimb motor cortex. Here we provide a detailed protocol for paw-dragging analysis. We define what a paw-drag is and demonstrate how to quantify paw-dragging behaviour. The cylinder test is a simple and inexpensive test to administer and does not require pre-training or food deprivation strategies. In using paw-dragging analysis with the cylinder test, it fills a niche for predicting cortical ischemic injuries such as photothrombosis and Endothelin-1 (ET-1)-induced ischemia &#8211; two models that are ever-increasing in popularity and produce smaller focal injuries than middle cerebral artery occlusion. Finally, measuring paw-dragging behaviour in the cylinder test will allow studies of functional recovery after cortical injury using a wide cohort of transgenic mouse strains where previous forelimb asymmetry analysis has failed to detect consistent deficits.

Classical forelimb asymmetry analysis of the cylinder test is routinely used to assess behavioural deficits in rats following brain injury or stroke; however, it fails to detect consistent deficits in mice. This study demonstrates that quantifying paw-dragging behaviour is a more sensitive analysis of brain injury in mice.

Pata-Arrastando: a Novel, análise de sensibilidade do mouse cilindro de ensaio

The cylinder test is routinely used to predict focal ischemic damage to the forelimb motor cortex in rodents. When placed in the cylinder, rodents explore ...

Morris Water Maze Test: Optimization for Mouse Strain and Testing Environment

The Morris water maze (MWM) is a commonly used task to assess hippocampal-dependent spatial learning and memory in transgenic mouse models of disease, including neurocognitive disorders such as Alzheimer&#8217;s disease. However, the background strain of the mouse model used can have a substantial effect on the observed behavioral phenotype, with some strains exhibiting superior learning ability relative to others. To ensure differences between transgene negative and transgene positive mice can be detected, identification of a training procedure sensitive to the background strain is essential. Failure to tailor the MWM protocol to the background strain of the mouse model may lead to under- or over- training, thereby masking group differences in probe trials. Here, a MWM protocol tailored for use with the F1 FVB/N x 129S6 background is described. This is a frequently used background strain to study the age-dependent effects of mutant P301L tau (rTg(TauP301L)4510 mice) on the memory deficits associated with Alzheimer&#8217;s disease. Also described is a strategy to re-optimize, as dictated by the particular testing environment utilized.

This manuscript describes a Morris water maze (MWM) protocol tailored for use with a commonly used mouse model of Alzheimer's disease. The MWM is widely used in transgenic mouse models. Implementation of a procedure sensitive to the background strain of the mouse model is essential for detecting group differences.

Morris Water Maze Teste: Otimização para Mouse e Strain Testing Ambiente

 The Morris water maze (MWM) is a commonly used task to assess hippocampal-dependent spatial learning and memory in transgenic mouse models of disease, ...

The Social Dimension of Stress: Experimental Manipulations of Social Support and Social Identity in the Trier Social Stress Test

In many situations humans are influenced by the behavior of other people and their relationships with them. For example, in stressful situations supportive behavior of other people as well as positive social relationships can act as powerful resources to cope with stress. In order to study the interplay between these variables, this protocol describes two effective experimental manipulations of social relationships and supportive behavior in the laboratory. In the present article, these two manipulations are implemented in the Trier Social Stress Test (TSST)&#8212;a standard stress induction paradigm in which participants are subjected to a simulated job interview. More precisely, we propose (a) a manipulation of the relationship between different protagonists in the TSST by making a shared social identity salient and (b) a manipulation of the behavior of the TSST-selection committee, which acts either supportively or unsupportively. These two experimental manipulations are designed in a modular fashion and can be applied independently of each other but can also be combined. Moreover, these two manipulations can also be integrated into other stress protocols and into other standardized social interactions such as trust games, negotiation tasks, or other group tasks.

Previous research on the social dimension of stress has focused on two important variables: social identity and social support. This protocol introduces an effective experimental manipulation of these two social variables and describes their implementation in a standard stress induction paradigm (Trier Social Stress Test).

A Dimensão Social do Stress: Manipulações experimentais de apoio social e de identidade social no Trier Social Stress Teste

In many situations humans are influenced by the behavior of other people and their relationships with them. For example, in stressful situations ...

The 4 Mountains Test: A Short Test of Spatial Memory with High Sensitivity for the Diagnosis of Pre-dementia Alzheimer's Disease

This protocol describes the administration of the 4 Mountains Test (4MT), a short test of spatial memory, in which memory for the topographical layout of four mountains within a computer-generated landscape is tested using a delayed match-to-sample paradigm. Allocentric spatial memory is assessed by altering the viewpoint, colors and textures between the initially presented and target images.
Allocentric spatial memory is a key function of the hippocampus, one of the earliest brain regions to be affected in Alzheimer&#39;s disease (AD) and impairment of hippocampal function predates the onset of dementia. It was hypothesized that performance on the 4MT would aid the diagnosis of predementia AD, which manifests clinically as Mild Cognitive Impairment (MCI).
The 4MT was applied to patients with MCI, stratified further based on cerebrospinal fluid (CSF) AD biomarker status (10 MCI biomarker positive, 9 MCI biomarker negative), and with mild AD dementia, as well as healthy controls. Comparator tests included tests of episodic memory and attention widely accepted as sensitive measures of early AD. Behavioral data were correlated with quantitative MRI measures of the hippocampus, precuneus and posterior cingulate gyrus.
4MT scores were significantly different between the two MCI groups (p = 0.001), with a test score of &#8804;8/15 associated with 100% sensitivity and 78% specificity for the classification of MCI with positive AD biomarkers, i.e., predementia AD. 4MT test scores correlated with hippocampal volume (r = 0.42) and cortical thickness of the precuneus (r = 0.55).
In conclusion, the 4MT is effective in identifying the early stages of AD. The short duration, easy application and scoring, and favorable psychometric properties of the 4MT fulfil the need for a simple but accurate diagnostic test for predementia AD.

This article describes the 4 Mountains Test (4MT), a hippocampus-dependent test of working allocentric spatial memory. The hippocampus is affected early in Alzheimer's disease (AD) and this article outlines the 4MT methodology and results of patient testing, which demonstrates the value of the 4MT in the diagnosis of pre-dementia AD.

A 4 Montanhas de teste: um teste curto de memória espacial com alta sensibilidade para o diagnóstico de pré-demência da doença de Alzheimer

This protocol describes the administration of the 4 Mountains Test (4MT), a short test of spatial memory, in which memory for the topographical layout of ...

The Rodent Psychomotor Vigilance Test (rPVT): A Method for Assessing Neurobehavioral Performance in Rats and Mice

The human Psychomotor Vigilance Test (PVT) is a widely used procedure for measuring changes in fatigue and sustained attention. The present article describes a rodent version of the PVT&#8212;termed the &#34;rPVT&#34;&#8212;that measures similar aspects of attention (i.e., performance accuracy, motor speed, premature responding, and lapses in attention). Data are presented that demonstrate both the short- and long-term usefulness of the rPVT when employed with laboratory rats. Rats easily learn the rPVT, and learning to perform the basic procedure takes less than two weeks of training. Once acquired, rat performances in the rPVT show a high degree of similarity to these same performance measures in the human PVT, including similarities in, lapses in attention, reaction times, vigilance decrements across session time (i.e., the human &#34;time-on-task&#34; effects), and the response-stimulus interval (RSI) effect described for humans. Thus the rPVT can be an extremely valuable tool for assessing the effects of a wide range of variables on sustained attention quite similar to human PVT performances, and thus can be useful for developing novel treatments for neurobehavioral dysfunctions.

The Rodent Psychomotor Vigilance Test rPVT: A Method for Assessing Neurobehavioral Performance in Rats and Mice

A rat version of the human Psychomotor Vigilance Test (PVT) is described that measures aspects of attention similar to those measured with the human PVT, including aspects of human vigilance such as performance accuracy, motor speed, premature responding, and lapses in attention.

O psicomotora Teste Rodent Vigilância (rPVT): um método para avaliar Neurobehavioral Desempenho em ratos e camundongos

The human Psychomotor Vigilance Test (PVT) is a widely used procedure for measuring changes in fatigue and sustained attention. The present article ...

A Method to Test the Effect of Environmental Cues on Mating Behavior in Drosophila melanogaster

An individual's sexual drive is influenced by genotype, experience and environmental conditions. How these factors interact to modulate sexual behaviors remains poorly understood. In Drosophila melanogaster, environmental cues, such as food availability, affect mating activity offering a tractable system to investigate the mechanisms modulating sexual behavior. In D. melanogaster, environmental cues are often sensed via the chemosensory gustatory and olfactory systems. Here, we present a method to test the effect of environmental chemical cues on mating behavior. The assay consists of a small mating arena containing food medium and a mating couple. The mating frequency for each couple is continuously monitored for 24 h. Here we present the applicability of this assay to test environmental compounds from an external source through a pressurized air system as well as manipulation of the environmental components directly in the mating arena. The use of a pressurized air system is especially useful to test the effect of very volatile compounds, while manipulating components directly in the mating arena can be of value to ascertain a compound's presence. This assay can be adapted to answer questions about the influence of genetic and environmental cues on mating behavior and fecundity as well as other male and female reproductive behaviors.

A Method to Test the Effect of Environmental Cues on Mating Behavior in Drosophila melanogaster

We demonstrate an assay to analyze the environmental and genetic cues that influence mating behavior in the fruit fly Drosophila melanogaster.

Um método para testar o efeito de sugestões ambientais no comportamento de acoplamento em<em&gt; Drosophila melanogaster</em

An individual's sexual drive is influenced by genotype, experience and environmental conditions. How these factors interact to modulate sexual behaviors ...

A Simple and Low-cost Assay for Measuring Ambulation in Mouse Models of Muscular Dystrophy

Measuring functional outcomes in the treatment of muscular dystrophy is an essential aspect of preclinical testing. The assessment of voluntary ambulation in mouse models is a non-invasive and reproducible activity assay that is directly analogous to measures of patient ambulation such as the 6-minute walk test and related mobility scores. Many common methods for testing mouse ambulation speed and distance are based on the open field test, where an animal&#39;s free movement within an arena is measured over time. One major downside to this approach is that commercial software and equipment for high-resolution motion tracking is expensive and may require transferring mice to specialized facilities for testing. Here, we describe a low-cost, video-based system for measuring mouse ambulation that utilizes free and open-source software. Using this protocol, we demonstrate that voluntary ambulation in the dystrophin-null mdx mouse model for Duchenne muscular dystrophy (DMD) is decreased relative to wild-type mouse activity. In mdx mice expressing the utrophin transgene, these activity deficits are not observed and the total distance traveled is indistinguishable from wild-type mice. This method is effective for measuring changes in voluntary ambulation associated with dystrophic pathology, and provides a versatile platform that can be readily adapted to diverse research settings.

This protocol describes a flexible, low-cost system for measuring mouse ambulation in an open field activity assay. We show that a 6-minute ambulation assay based on this system detects a decrease in voluntary movement in mdx mice, and accurately distinguishes improvement in a muscle-specific rescue of these animals.

Um ensaio simples e de baixo custo para medir a deambulação em modelos de Mouse de Distrofia Muscular

Measuring functional outcomes in the treatment of muscular dystrophy is an essential aspect of preclinical testing. The assessment of voluntary ambulation ...

A Simple Non-invasive Method for Temporary Knockdown of Upper Limb Proprioception

Proprioception may be the least well measured of all contributors to the neural control of movement. New precise, reliable measures of proprioception are needed for clinical diagnosis of impairment, and to measure outcomes of proprioceptive training. The purpose of this simple, non-invasive method is to temporarily knockdown upper limb proprioception in healthy adults, to an extent that would be useful in the development and testing of upper limb proprioception measures. Knockdown models have two main advantages over studying humans with impaired proprioception: participant availability and the ability to control the extent of impairment across participants. Current published methods of temporary proprioception knockdown of the upper limb, such as ischemic nerve blocks and cryotherapy, are invasive, impractical, or uncomfortable for the participant. Here, vibration over the ulnar groove was used to reduce upper limb proprioception. High frequency vibration may reduce proprioceptive acuity by inhibiting pacinian corpuscle-induced input. The effect of vibration used in this protocol was confirmed using two quantitative measures. This method was simple to administer, comfortable for participants, and practical.

The goal of this protocol is to demonstrate a practical method to temporarily interfere with proprioception in the upper limb of healthy humans.

Um método não-invasivo simples para Knockdown temporária de propriocepção do membro superior

Proprioception may be the least well measured of all contributors to the neural control of movement. New precise, reliable measures of proprioception are ...

Measuring Active and Passive Tameness Separately in Mice

Domesticated animals such as dogs and laboratory mice show a high level of tameness, which is important for humans to handle them easily. Tameness has two behavioral components: a reluctance to avoid humans (passive tameness) and a motivation to approach humans (active tameness). To quantify these components in mice, we previously developed behavioral tests for active tameness, passive tameness, and the willingness to stay on a human hand, each designed to be completed within 3 min. The data obtained were used for selective breeding, with a large number of mice analyzed per generation. The active tameness test measures the movement of the mouse toward a human hand and the contact it engages in. The passive tameness test measures the duration of time that a mouse tolerates human touch. In the stay-on-hand test, a mouse is placed on a human hand and touched slowly using the thumb of that hand; the duration of time that the animal remains on the hand is measured. Here, we describe the test set-up and apparatus, explain the procedures, and discuss the appropriate data analysis. Finally, we explain how to interpret the results.

Tameness in animals includes a reduction of avoidance responses to humans (passive tameness) and an increase in active approaches to humans (active tameness). Here, we describe detailed protocols for three behavioral tests (active tameness, passive tameness, and stay-on-hand tests) to separately measure the active and passive tameness of mice.

Medição de ativa e passiva domesticidade separadamente em ratos

Domesticated animals such as dogs and laboratory mice show a high level of tameness, which is important for humans to handle them easily. Tameness has two ...