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疼痛与炎症研究

OPAD 面部疼痛测试仪

时间:2021-01-29来源:本站作者:玉研仪器

详细介绍

OPAD 面部疼痛测试仪是由Neubert 及其同事(2005)开发的一种基于自愿行为的疼痛评估操作系统。市面上普遍的疼痛评估工具只提供了对疼痛的一维评估。疼痛反应涉及了大脑执行功能和其他感受,因此,仅依靠反射和先天反应并不能提供完整的评估。此外,疼痛治疗药具有镇静作用,并且除了可以缓解疼痛之外还会影响心理功能。因此,基于奖励冲突的可以深入分析疼痛反应的模式被证明是一种更好的评估方法。


OPAD 面部疼痛评估系统是由热电极(基于珀尔帖效应)与金属丝(用于热性和机械性疼痛敏感性评估)组成的温度控制系统和机械刺激系统。饥饿的动物被放置在操作室中,只有当它接触到热和机械刺激时才能获得食物奖励。本质上,受试动物的任务是选择忍受痛苦以获得奖励。与通常基于反射行为的传统疼痛测定不同,OPAD 系统允许受试动物选择其自身的疼痛阈值以获得奖励。这种奖励冲突模式提供了更好的面部,满意度和预期效度。此外,OPAD 系统还包含了在人类身上可以被观察到的心理和情感层面的疼痛。


仪器设备:

OPAD 测试笼由亚克力笼体和金属基座组成。笼体内部的底座有一个额外的金属格栅。在笼体内的一侧,奖励水瓶的开口衬有一对热刺激探头和镍钛金属丝,分别向口面部区域提供热刺激和机械刺激。两个刺激探头之间的距离可以根据动物的大小而改变。此外,可以使用相关软件和LCD 屏幕来控制和管理设置的温度(温度范围在4°到75°C)和实验参数。该装置配备有一个带有金属喷嘴的奖励水瓶。只有同时接触到热电极或突起的金属丝,才能获得奖励。该设备可以设置自动记录数据。


操作规程:

每次使用面部疼痛评估装置前后以及每只受试动物之间请彻底清洁仪器。适当照亮动物活动场所,以确保不必要的外部刺激最小化。除了OPAD 系统的数据采集,还可以使用Noldus EthoVision XT 等跟踪和视频系统。


实验前准备:
在OPAD 实验开始前,让受试动物禁食一段时间。将受试动物放在试验箱中,并将温度计温度设置为非刺激性温度,让受试动物有足够的时间探索仪器。每周至少进行3 次试验,持续2 周或直到观察到连贯的行为。系统最好被用于进行无毛啮齿动物的试验,如果啮齿动物面部有毛发,强烈建议使用适当的方法去除。确保仅去除颊毛,而不是触须垫/胡须,以避免影响受试动物的行为。请在测试前1 至2天执行脱毛程序,以获得准确的结果。测试请前进行疼痛治疗。

面部疼痛评估:
将奖励液体倒进奖励水瓶中,并将奖励水瓶放在支架上,这样受试动物必须接触其颊部区域上的热电极才能够进行舔嘴行为。将受试动物放入测试笼内部,如果受试动物的胡须接触到热电极,或者其颊部区域接触不到电极,则需进一步调整奖励水瓶的位置。将热电极温度设置为实验所需温度,并以预定的实验时长开始实验。根据需要进行重复实验。

数据分析:
OPAD 面部疼痛评估系统使用奖励冲突模式来量化疼痛行为。这台简易的装置可以基于动物对温度的响应以及机械刺激来评估疼痛参数,因此允许在单个系统内比较疼痛反应。该装置可以比较治疗组与未治疗组之间的表现,以及不同疾病之间和病变组之间的表现。

OPAD 软件能够采集以下参数:
动物舔水次数(成功触碰刺激探头次数)
触碰温度探头与机械刺激探头的次数
奖励饮水量(g)
面部接触的持续时间
得到奖励与触碰刺激次数比值
探头温度
得到奖励的潜伏期
接触温度探头和机械刺激探头的潜伏期

总结和要点:
 OPAD 面部疼痛评估系统用于评估啮齿动物对机械痛和热痛的敏感性。
 评估系统是基于动物的自愿行为,而不是对刺激的反射或先天反应。
 评估系统中应用的奖励冲突模式提供了对疼痛阈值的敏感度量。
 该设备包含疼痛的心理和情感维度。
 OPAD 系统不需要约束动物,也不需应用强迫其进行厌恶性刺激。因此,与其他疼痛测定相比,受试动物的测试压力较小。
 OPAD 系统是独立于研究者的,可以获得可重复的结果。
 OPAD 系统的表现可能会受到受试动物的品系、年龄和其他外部刺激等因素的影响。


相关文献:
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Anderson, E. M., Mills, R., Nolan, T. A., Jenkins, A. C., Mustafa, G., …, Neubert, J. K. (2013). Use of the Operant Orofacial Pain Assessment Device (OPAD) to measure changes in nociceptive behavior. Journal of Visual Experiments, (76):e50336. doi: 10.3791/50336.

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Kumada, A., Matsuka, Y., Spigelman, I., Maruhama, K., Yamamoto, Y., …, Oguma, K. (2011). Intradermal injection of Botulinum toxin type A alleviates infraorbital nerve constriction-induced thermal hyperalgesia in an operant assay. Journal of Oral Rehabilitation, 39(1), 63–72. doi:10.1111/j.1365-2842.2011.02236.x

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Nag, S., & Mokha, S. S. (2016). Activation of the trigeminal α2-adrenoceptor produces sex-specific, estrogen dependent thermal antinociception and antihyperalgesia using an operant pain assay in the rat. Behavioral Brain Research, 314:152-8. doi: 10.1016/j.bbr.2016.08.012.

Neubert, J. K., Rossi, H. L., Malphurs, W., Vierck, C. J. Jr, & Caudle, R. M. (2006). Differentiation between capsaicin-induced allodynia and hyperalgesia using a thermal operant assay. Behavioral Brain Research, 170(2):308-15.

Neubert, J. K., Widmer, C. G., Malphurs, W., Rossi, H. L., Vierck, C. J. Jr, & Caudle, R. M. (2005). Use of a novel thermal operant behavioral assay for characterization of orofacial pain sensitivity. Pain, 116(3):386-95.



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