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Laberinto en cruz elevada

Dibujo esquemático de un laberinto elevado.

El laberinto en cruz elevada ( EPM ) es una prueba que mide la ansiedad en animales de laboratorio que generalmente utiliza roedores como prueba de detección de supuestos compuestos ansiolíticos o ansiogénicos y como una herramienta de investigación general en la investigación de la ansiedad neurobiológica , como el TEPT y el TCE . [1] El modelo se basa en la aversión del animal de prueba a los espacios abiertos y la tendencia a ser tigmotáxico . En el EPM, esta ansiedad se expresa cuando el animal pasa más tiempo en los brazos cerrados. La validez del modelo ha sido criticada ya que los ansiolíticos clínicos no clásicos producen resultados mixtos en la prueba EPM. A pesar de esto, el modelo todavía se usa comúnmente para detectar supuestos ansiolíticos y para la investigación general de los mecanismos cerebrales de la ansiedad.

Método

Un laberinto elevado en cruz (para ratones)

La prueba utiliza un aparato elevado con forma de signo (+) con dos brazos abiertos y dos cerrados. El modelo de comportamiento se basa en la aversión general de los roedores a los espacios abiertos. Esta aversión conduce a la tigmotaxis : una preferencia por permanecer en espacios cerrados o cerca de los bordes de un espacio delimitado. En el EPM, esto se traduce en que los animales limitan su movimiento a los brazos cerrados. [2] [3] [4] [5]

La reducción de la ansiedad se indica en el laberinto en cruz por un aumento en la proporción de tiempo pasado en los brazos abiertos (tiempo en brazos abiertos/tiempo total en brazos abiertos o cerrados) y un aumento en la proporción de entradas en los brazos abiertos (entradas en brazos abiertos/total de entradas en brazos abiertos o cerrados). El número total de entradas en los brazos y el número de entradas en los brazos cerrados se utilizan a veces como medidas de la actividad general. [6] La relación entre el EPM y otras pruebas de actividad exploratoria ( campo abierto y emergencia) se ha analizado en dos cepas de ratones. [7]

Crítica

Si bien el EPM es el modelo de comportamiento animal de ansiedad más comúnmente empleado, existen varias cuestiones relacionadas con la validez del modelo. Los ansiolíticos clínicos clásicos, como las benzodiazepinas (p. ej., Valium ), reducen las medidas de ansiedad en el EPM. Sin embargo, compuestos más nuevos, como los agonistas de 5-HT 1A (p. ej., Buspar ) dan resultados mixtos. Los inhibidores selectivos de la recaptación de serotonina y los antidepresivos tricíclicos , que se emplean comúnmente en entornos clínicos para tratar los trastornos de ansiedad, tampoco conducen a un efecto ansiolítico estable en el EPM. [5] Esto plantea la posibilidad de que el EPM sea un modelo adecuado para probar compuestos relacionados con GABA , como las benzodiazepinas o los agonistas directos del GABA A , pero no para otros fármacos. A pesar de esto, el modelo se emplea comúnmente para detectar supuestos ansiolíticos y para la investigación general de los mecanismos cerebrales de la ansiedad, [8] probablemente debido a la facilidad de empleo y la gran cantidad de estudios que ya existen en la literatura.

Variaciones

Laberinto de cero elevado

Laberinto elevado de cero (se puede ver el ratón en la parte superior derecha)

El laberinto elevado de ceros (EZM, por sus siglas en inglés) es una pista circular elevada con áreas de luz abiertas alternadas y áreas oscuras cerradas. [9] [10] La naturaleza continua de este aparato elimina el problema del EPM de cómo dar cuenta de la presencia del animal en el área central del EPM. En la prueba EPM, los animales pueden pasar hasta el 30% de su tiempo en el área central ambigua de inicio o regresar a ella con frecuencia, lo que dificulta la evaluación de la importancia biológica del comportamiento relacionado con la ansiedad. El animal regresará al área central porque está habituado a esa área y la asocia con estar "seguro". [11]

Los roedores no tratados muestran una mayor exploración de áreas abiertas en el EZM que en el EPM. Esto podría indicar que el EPM inhibe la exploración, pero debe tenerse en cuenta el hecho de que los roedores pasaron tiempo en la zona central del EPM. El EZM es más sensible a los cambios que el EPM debido a que el nivel de referencia en el EZM es menor que el del EPM. [9]

Laberinto en T elevado

El laberinto elevado en T (ETM) tiene tres brazos en forma de letra "T". Un brazo está cerrado y perpendicular a los otros dos brazos que están abiertos. Esta prueba está diseñada para observar los efectos de la ansiedad y cómo afecta el aprendizaje. El roedor se coloca en el brazo cerrado y se le permite explorar. La prueba termina cuando los roedores colocan las cuatro patas en uno de los brazos abiertos. A los roedores se les permiten múltiples pruebas hasta que aprenden a permanecer en uno de los brazos abiertos durante 300 segundos. Esta es una medida de evitación inhibitoria . Dependiendo de lo que se les haya dado a los roedores durante las sesiones de entrenamiento, aprenderían a diferentes velocidades dando información sobre cómo el cerebro almacena los recuerdos. [12] Esta prueba se puede utilizar para evaluar la memoria a largo plazo. Cuando un roedor ha sido suficientemente entrenado, los investigadores lo volverán a probar después de una semana para observar si todavía recuerda permanecer en el brazo cerrado.

Prueba de evitación discriminativa del laberinto en cruz

Representación esquemática del aparato utilizado para la prueba de evitación discriminativa del laberinto en cruz.

Al igual que el EPM estándar, el aparato utilizado en la prueba de evitación discriminativa del laberinto en cruz (PMDAT) tiene cuatro brazos. Esta prueba se ha utilizado para investigar las interacciones entre la memoria aversiva y las respuestas de ansiedad en roedores. El aparato tiene dos brazos abiertos opuestos a dos brazos cerrados. En esta prueba, uno de los brazos cerrados se empareja con estímulos aversivos (por ejemplo, luz brillante, ruido blanco fuerte). Durante el entrenamiento, los animales se colocan en el aparato de cara a la intersección entre los brazos abiertos. Cada vez que el animal entra en el brazo cerrado aversivo, se presenta el estímulo aversivo hasta que el animal sale del brazo. Tras una segunda exposición al laberinto (por ejemplo, 24 h más tarde), ya no se presenta el estímulo aversivo. La retención de la memoria aversiva se evalúa en función del tiempo relativo pasado en el brazo no aversivo en comparación con el brazo previamente aversivo y el comportamiento de ansiedad se calcula en función del tiempo pasado en los brazos abiertos durante la sesión de entrenamiento. [13]

Prueba de campo cuadrado concéntrico multivariante (prueba MCSF)

El test MCSF es un modelo de comportamiento que se utiliza para estudiar la evaluación de riesgos, la asunción de riesgos, la ansiedad y la búsqueda de seguridad. Tiene un diseño completamente diferente al del laberinto en T, pero en lugar de utilizar una batería de diferentes modelos de comportamiento, este test se puede utilizar para medir una variedad de variables dependientes e independientes. En este contexto, "multivariable" se define como que el sujeto tiene la libertad de elegir entre diferentes entornos contenidos en el mismo aparato y sesión. [14]

El MCSF consta de diferentes áreas asociadas con la toma de riesgos y la búsqueda de refugio. Por lo tanto, el sujeto puede elegir entre lugares con diferentes cualidades en cuanto a áreas abiertas, iluminación, refugio y desafíos exploratorios. La arena consta de una habitación oscura cerrada por paredes y techo, pasillos poco iluminados, área abierta con iluminación moderada, un área de tableros con agujeros que requiere un cierto esfuerzo físico para alcanzar y un puente elevado con alta iluminación. [14]

Laberinto elevado en cruz para humanos que utiliza realidad virtual

Utilizando una combinación de realidad virtual y elementos del mundo real, el EPM se ha transferido al uso con humanos. [15] Los participantes que tomaron parte en el estudio fueron colocados en una cruz de madera de 3,5 por 3,5 metros de ancho y 0,3 m de alto mientras usaban un casco de realidad virtual. En el entorno virtual, la cruz real coincidió en dimensión y orientación exactas. Los brazos abiertos estaban por encima de una caída de 50 metros sobre agua abierta, mientras que los brazos cerrados estaban rodeados por una superficie estable y firme alrededor de la plataforma. [15] De manera similar al comportamiento de roedores observado en un EPM, los participantes informaron una mayor ansiedad con los brazos abiertos y también los evitaban más. Los participantes con alta ansiedad también mostraron una mayor evitación de los brazos abiertos. [15]

Véase también

Referencias

  1. ^ Ojo, J; Mouzon, B (mayo de 2016). "La lesión cerebral traumática leve repetitiva crónica produce una reducción del flujo sanguíneo cerebral, lesión axonal, gliosis y un aumento de los oligómeros de T-Tau y Tau". J Neuropathol Exp Neurol . 75 (7): 636–55. doi :10.1093/jnen/nlw035. PMC  4913432 . PMID  27251042.
  2. ^ Pellow, S., Chopin, P., File, SE y Briley, M. (1985). "Validación de entradas de brazos abiertos:cerrados en un laberinto elevado en cruz como medida de ansiedad en la rata". J. Neurosci. Métodos . 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. ^ Treit, D., Menard, J. y Royan, C. (1993). "Estímulos ansiogénicos en el laberinto elevado en cruz". 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. ^ Rodgers, RJ (1997). "Modelos animales de ansiedad: ¿hacia dónde vamos?". Behav. Pharmacol . 8 (6–7): 477–496. doi :10.1097/00008877-199711000-00003. PMID  9832964.
  5. ^ ab Carobrez, AP; Bertoglio, LJ (2005). "Análisis etológicos y temporales de la conducta ansiosa: el modelo del laberinto elevado en cruz 20 años después". Neurosci. Biobehav. Rev. 29 ( 8): 1193–1205. doi :10.1016/j.neubiorev.2005.04.017. PMID  16084592. S2CID  514205.
  6. ^ Hogg SA (1996). "Revisión de la validez y variabilidad del laberinto elevado en cruz como modelo animal de ansiedad". Pharmacol. Biochem. Behav . 54 (1): 21–30. doi :10.1016/0091-3057(95)02126-4. PMID  8728535. S2CID  7390888.
  7. ^ Lalonde, R; Strazielle C (2008). "Relaciones entre el campo abierto, el laberinto elevado en cruz y las pruebas de emergencia mostradas por ratones C57/BL6J y BALB/c". Journal of Neuroscience Methods . 171 (1): 48–52. doi :10.1016/j.jneumeth.2008.02.003. PMID  18358538. S2CID  27056010.
  8. ^ Engin, E.; Treit, D. (2008). "Los efectos de las infusiones intracerebrales de fármacos en las reacciones de miedo incondicionado de los animales: una revisión sistemática". 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). "Comparación de los laberintos elevados de signo más y de signo cero en ratas Sprague-Dawley macho tratadas y no tratadas: efectos de los agentes ansiolíticos y ansiogénicos". Pharmacol Biochem Behav . 97 (3): 406–415. doi :10.1016/j.pbb.2010.09.013. PMC 3006066. PMID  20869983 . 
  10. ^ Campos, Alline C; Fogacá, Manoela V; Aguiar, Daniele C; Guimaraes, Francisco S (2013). "Modelos animales de trastornos de ansiedad y estrés". Revista Brasileira de Psiquiatria . 35 : 101–111.
  11. ^ Bailey, KR; Crawley, JN (2009). Métodos de análisis de la conducta en neurociencia (2.ª ed.). Boca Raton (FL): CRC Press/Taylor & Francis. ISBN 978-1-4200-5234-3. PMID  21204329 . Consultado el 13 de abril de 2016 .
  12. ^ Asth, Laila; Rachetti, Vanessa; Gavioli, Elaine C; Andre, Eunice; Lobao-Soares, Bruno (2012). "La tarea del laberinto en T elevado como modelo animal para investigar simultáneamente los efectos de los fármacos sobre la memoria a largo plazo y la ansiedad en ratones". Boletín de investigación cerebral . 87 (6): 526–533. doi : 10.1016/j.brainresbull.2012.02.008 . PMID  22394406. S2CID  15198930.
  13. ^ Leão, Anderson; Medeiros, Andre; Apolinario, Genedy; Cabral, Alicia; Ribeiro, Alessandra; Barbosa, Flavio; Silva, Regina (2016). "Memoria dependiente del hipocampo en la tarea de evitación discriminativa del laberinto en cruz: el papel de las señales espaciales y la actividad CA1". Behavioural Brain Research . 304 : 24–33. doi :10.1016/j.bbr.2016.02.012. PMID  26876135. S2CID  23591620.
  14. ^ ab Meyerson, Bengt J.; Augustsson, Hanna; Berg, Marita; Roman, Erika (2006). "El campo cuadrado concéntrico: un campo de pruebas multivariado para el análisis de estrategias exploratorias". Investigación del cerebro conductual . 168 (1): 100–113. doi :10.1016/j.bbr.2005.10.020. PMID  16356558. S2CID  21991.
  15. ^ abc Biedermann, Sarah V.; Biedermann, Daniel G.; Wenzlaff, Frederike; Kurjak, Tim; Nouri, Sawis; Auer, Matthias K.; Wiedemann, Klaus; Briken, Peer; Fuss, Johannes (21 de diciembre de 2017). "Un laberinto en cruz elevado en realidad mixta para estudiar el comportamiento humano relacionado con la ansiedad". BMC Biology . 15 (1): 125. doi : 10.1186/s12915-017-0463-6 . ISSN  1741-7007. PMC 5740602 . PMID  29268740. 

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