Spletna revija za znanstvenike, strokovnjake
in nevroznanstvene navdušence
Naslovnica Članki Intervjuji Mnenja Zdravje Korenine eSinapsa Številke
Etično naravnana animalna nevroznanost
članki
eSinapsa, 2011-1
Zvezdan Pirtošek
Eksoskeleti – inteligentne bionske naprave
Marko Munih
O aktualnih dilemah draženja globokih možganskih struktur pri obsesivno - kompulzivni motnji
Nadja Jarc
Sledite svojo srečo ... z iPhone
Urban Kordeš
eSinapsa, 2011-2
Renata Salecl
Gašper Tkačik
Astrociti – spregledane zvezde nevrobiologije
Marko Kreft, Robert Zorec
Sašo Dolenc
Meditacija - malo truda, veliko koristi
Luka Dimic
eSinapsa, 2011-3
Mara Bresjanac
Martina Starc
Rok Berlot
Varnost uporabe generičnih protiepileptičnih zdravil
Mojca Kržan, Matevž Kržan
Možgani, računalniki - nekaj vmes
Miha Pelko
eSinapsa, 2012-4
Ali so moški in ženski možgani različni?
Gregor Majdič
O kognitivnih motnjah pri bolnikih s Parkinsonovo boleznijo
Dejan Georgiev
Akutno možgansko kap lahko uspešno zdravimo
Nina Vujasinovič, Bojana Žvan
Vloga nevropsihološke diagnostike pri odkrivanju zgodnjih znakov alzheimerjeve bolezni
Simon Brezovar
eSinapsa, 2013-5
Srečanje dveh velikanov: možganov in imunskega sistema
Matej Markota
Novo odkritje na področju sporadičnih prionskih bolezni
Jana Jerše, Nadja Jarc
Učinek placeba brez lažnih zdravil in zavajanja
Mara Bresjanac
Subarahnoidna krvavitev zaradi tromboze venskih sinusov
Mateja Repar, Anita Resman Gašperčič
eSinapsa, 2013-6
Odstranjevanje možganskih tumorjev pri budnem bolniku
Andrej Vranič, Jasmina Markovič, Blaž Koritnik
Zmedena bolnica, ki nič ne vidi ali PRES
Manja Hribar, Vid Zgonc
Manja Hribar
Sistemska skleroza in ishemična možganska kap - vzročna povezanost ali le koincidenca?
Mateja Repar, Janja Pretnar Oblak
Netravmatska lokalizirana konveksitetna subarahnoidna krvavitev
Mateja Repar, Fajko F. Bajrović
Klemen Grabljevec
Z omejevanjem spodbujajoča terapija pri bolnikih po nezgodni možganski poškodbi
Dejana Zajc, Klemen Grabljevec
eSinapsa, 2014-7
Možgani v mreži navezanosti, ki nas zaznamuje
Barbara Horvat
Vpliv senzoričnega dotoka na uglasitev možganskih povezav
Peter Gradišnik
Človeški konektom ali kakšne so zveze v naših možganih
Blaž Koritnik
Niko Lah
Torkove delavnice za osnovnošolce
Mateja Drolec Novak, Vid V. Vodušek
Da ne pozabim! Tehnike za pomladitev spomina
Klara Tostovršnik, Hana Hawlina
Površina socialne nevroznanosti
Manuel Kuran
Clarity - bistri možgani Karla Deisserotha
Gregor Belušič
Barbara Gnidovec Stražišar
Bojana Žvan
Nevroplastičnost po možganski kapi
Marjan Zaletel
Klinično psihološka obravnava pacientov po možganski kapi in podpora pri vračanju na delovno mesto
Barbara Starovasnik Žagavec
Možgani: organ, s katerim ljubimo
Andraž Matkovič
Marija Šoštarič Podlesnik
Gibalno-kognitivna vadba: praktična delavnica
Mitja Gerževič, Marina Dobnik
Anton Grad
Nevrologija, imunologija, psihiatrija …
Bojan Rojc
Andraž Stožer, Janez Bregant
Dominika Novak Pihler
Možganska kap – »kako ostati v omrežju?«
Nina Ozimic
Klara Tostovršnik
eSinapsa, 2014-8
Znotrajžilno zdravljenje možganskih anevrizem
Tamara Gorjanc, Dimitrij Lovrič
Obravnava hladnih možganskih anevrizem
Bojana Žvan, Janja Pretnar Oblak
Ali deklice z Rettovim sindromom govorijo z očmi?
Anka Slana, Urška Slana
Progresivna multifokalna encefalopatija
Urša Zabret, Katarina Šurlan Popovič
Ne ubijaj – poskusi na živalih
Martina Perše
Poizkusi na živalih - za in proti
Simon Horvat
eSinapsa, 2015-9
Kako deluje navigacijski sistem v naših možganih
Simon Brezovar
Vsakodnevno delo slepe osebe / s slepo osebo
Denis Kamnar
Uroš Marušič
Manca Tekavčič Pompe
Toni Pustovrh
Marko Hawlina
Od svetlobe do podobe ali kako vidijo svet naši možgani
Simon Brezovar
Janja Hrastovšek
Zala Kurinčič
Pogledi na mejno osebnostno motnjo
Jerica Radež, Peter Kapš
Uvid kot socialno psihološki fenomen
Vid Vodušek
Uvod v vidno-prostorske funkcije s praktičnimi primeri
Ana Bujišić, Sanja Roškar
eSinapsa, 2015-10
Difuzijsko magnetnoresonančno slikanje
Rok Berlot
Katja Pavšič
Radiološko izolirani sindrom - ali ga moramo poznati?
Matej Vouk, Katarina Šurlan Popovič
Kako izgledajo možgani, ki govorijo več jezikov?
Gašper Zupan
Nov pristop v rehabilitaciji - terapija s pomočjo psa
Mateja Drljepan
Pogled v maternico z magnetnoresonančno preiskavo
Taja Jordan, Tina Vipotnik Vesnaver
Saša Zorjan
Saša Zorjan
Nevroestetika: ko nevroznanost obišče galerijo
Anja Voljavec, Hana Hawlina, Nika Vrabič
Ali so psihogeni neepileptični napadi res psihogeni?
Saška Vipotnik, Gal Granda
Kako nam lahko glasna glasba »vzame« sluh in povzroči tinitus
Nejc Steiner, Saba Battelino
eSinapsa, 2016-11
Mara Bresjanac
Kako ultrazvok odpira pot v možgane
Kaja Kolmančič
Kako je epigenetika spremenila nevroznanost
Metka Ravnik Glavač
Ondinino prekletstvo ali sindrom prirojene centralne hipoventilacije
Katja Pavšič, Barbara Gnidovec Stražišar, Janja Pretnar Oblak, Fajko F. Bajrović
Zika virus in magnetnoresonančna diagnostika nepravilnosti osrednjega živčevja pri plodu
Rok Banko, Tina Vipotnik Vesnaver
Motnje ravnotežja otrok in odraslih
Nejc Steiner, Saba Battelino
eSinapsa, 2016-12
Vloga magnetnoresonančne spektroskopije pri obravnavi možganskih tumorjev
Gašper Zupan, Katarina Šurlan Popovič
Tiskanje tridimenzionalnih modelov v medicini
Andrej Vovk
Aleš Oblak
Kevin Klarič
Sinestezija: umetnica, ki ne želi odrasti
Tisa Frelih
Računska psihiatrija: od nevroznanosti do klinike
Nastja Tomat
Kognitivni nadzor: od vsakdanjega življenja do bolezni
Vida Ana Politakis
eSinapsa, 2017-13
Internet: nadgradnja ali nadomestek uma?
Matej Perovnik
Vloga črevesnega mikrobioma pri odzivu na stres
Vesna van Midden
Stres pušča posledice tako na človeškem kot živalskem organizmu
Jasmina Kerčmar
Prikaz normalne anatomije in bolezenskih stanj obraznega živca z magnetno resonanco
Rok Banko, Matej Vrabec
Psihedelična izkušnja in njen zdravilni potencial
Anja Cehnar, Jona Basle
Vpliv hiperglikemije na delovanje možganov
Jasna Šuput Omladič, Simona Klemenčič
Nevrofibromatoza: napredujoče obolenje centralnega in perifernega živčevja
Nejc Steiner, Saba Battelino
Fenomen žrtvenega jagnja v dobi interneta
Dolores Trol
Tesnoba staršev in strategije spoprijemanja, ko pri otroku na novo odkrijejo epilepsijo
Daša Kocjančič, Petra Lešnik Musek, Vesna Krkoč, David Gosar
eSinapsa, 2017-14
Zakaj ne zapeljem s ceste, ko kihnem?
Anka Slana Ozimič, Grega Repovš
Nobelova nagrada za odkritje molekularnih mehanizmov nadzora cirkadianih ritmov
Leja Dolenc Grošelj
Možgani pod stresom: od celic do duševnih motenj
Nastja Tomat
Na sledi prvi vzročni terapiji Huntingtonove bolezni
Danaja Metul
Razlike med spoloma pri Parkinsonovi bolezni
Kaja Kolmančič
eSinapsa, 2018-15
Susceptibilno poudarjeno magnetnoresonančno slikanje pri bolniku z ALS
Alja Vičič, Jernej Avsenik, Rok Berlot
Sara Fabjan
Reverzibilni cerebralni vazokonstrikcijski sindrom – pot do diagnoze
Maja Cimperšek, Katarina Šurlan Popovič
Liam Korošec Hudnik
Kognitivno funkcioniranje pri izgorelosti
Marina Horvat
eSinapsa, 2019-16
Maša Čater
Saša Koprivec
Infekcije osrednjega živčnega sistema s flavivirusi
Maja Potokar
Raziskava: Kako depresija vpliva na kognitivne sposobnosti?
Vida Ana Politakis
Razvoj depresije pri otrocih z vidika navezovalnega vedenja
Neža Grgurevič
Sonja Prpar Mihevc
Umetno inteligentna nevroznanost: srečanje nevronskih mrež in možganske fiziologije
Kristijan Armeni
Čebelji strup pri preventivi nevrodegenerativnih bolezni in priložnost za klinično prakso
Matjaž Deželak
eSinapsa, 2019-17
IgG4+ – skupni imenovalec diagnoz iz preteklosti
Cene Jerele, Katarina Šurlan Popovič
Nov molekulski mehanizem delovanja ketamina v astrocitih
Matjaž Stenovec
Praktični pristop k obravnavi utrujenosti in motenj spanja pri bolnikih z multiplo sklerozo
Nik Krajnc, Leja Dolenc Grošelj
Jure Pešak
eSinapsa, 2020-18
Bolezni spektra anti-MOG pri odraslih
Nik Krajnc
Samomor pod lupo nevroznanosti
Alina Holnthaner
eSinapsa, 2020-19
Ob mednarodnem dnevu znakovnih jezikov
Anka Slana Ozimič
Teorija obetov: kako sprejemamo tvegane odločitve
Nastja Tomat
Sara Fabjan
Matjaž Deželak
Nina Stanojević, Uroš Kovačič
Od človeških nevronov do možganskih organoidov – nova obzorja v nevroznanosti
Vesna M. van Midden
Splošna umetna inteligenca ali statistične jezikovne papige?
Kristijan Armeni
Zunajcelični vezikli kot prenašalci zdravilnih učinkovin preko krvno-možganske prepreke
Saša Koprivec
Matjaž Deželak
eSinapsa, 2021-20
Migrena: starodavna bolezen, sodobni pristopi k zdravljenju
Eva Koban, Lina Savšek
Zgodnji razvoj socialnega vedenja
Vesna Jug
Nastja Tomat
Mikrosplet: povezovanje preko mikrobioma
Tina Tinkara Peternelj
Stimulacija možganov kot način zdravljenja depresije
Saša Kocijančič Azzaoui
eSinapsa, 2021-21
eSinapsa, 2022-22
Sodobni vidiki motenj hranjenja
Karin Sernec
Ples in gibalni dialog z malčki
Neva Kralj
Atul Gawande
Jezikovna funkcija pri Alzheimerjevi bolezni
Gašper Tonin
Dostava terapevtikov preko krvno-možganske pregrade
Matjaž Deželak
eSinapsa, 2022-23
Akutni ishemični infarkt hrbtenjače pri zdravih otrocih – kaj lahko pove radiolog?
Katarina Šurlan Popovič, Barbara Šijaković
eSinapsa, 2023-24
Možganska omrežja pri nevrodegenerativnih boleznih
Tomaž Rus, Matej Perovnik
Morske živali kot navdih za nevroznanstvenike: morski konjiček, morski zajček in klobučnjak
Tina Bregant
Metoda Feldenkrais: gibanje in nevroplastičnost
Mateja Pate
Etično naravnana animalna nevroznanost
Maša Čater
Helena Motaln, Boris Rogelj
eSinapsa, 2023-25
Urban Košak, Damijan Knez, Anže Meden, Simon Žakelj, Jurij Trontelj, Jure Stojan, Maja Zakošek Pipan, Kinga Sałat idr.
eSinapsa, 2024-26
Naravno okolje kot vir zdravja in blagostanja
Karin Križman, Grega Repovš, Gaja Zager Kocjan, Gregor Geršak
Katja Peganc Nunčič, Damjan Osredkar
Tanja Goltnik
Ali je zgodnje vstajanje dedno?
Cene Skubic, Laura Plavc, Damjana Rozman, Leja Dolenc Grošelj
Vedenjsko testiranje laboratorijskih glodalcev v laboratorijskem okolju se je začelo v 1890-ih s študijami Millsa, Klineja in Smalla 1 2 3. Pred temi zgodnjimi študijami so bile le opazovalne študije o vedenju divjih živali 4. Vendar pa sistematična opazovanja in kvantifikacija vedenjskih rezultatov še dolgo niso bili na voljo. Večina vedenjskih testov za proučevanje vedenja in psihologije laboratorijskih glodalcev se je razmahnila šele ob začetku 20. stoletja in vse odtlej je bil najpogosteje v uporabi sistem nagrade ali kazni (Slika 1). Z razvojem metod v znanosti in povečevanju zavedanja o dobrobiti laboratorijskih živali so se vedenjski testi začeli spreminjati in izboljševati v smeri izboljšanega počutja živali in povečani ponovljivosti rezultatov.
Mills je sredi 90-ih let 19. stoletja predstavil metodo ontogenetskega dnevnika za glodavce, s katerim je preučeval fizični in psihološki razvoj 1. Kline in Small sta uvedla vedenjske teste za oceno kognicije in prav njun sodelavec, Stewart, je prvi uporabil kvantitativni test za oceno motorične aktivnosti glodalcev 5. Stewartovi poskusi so tudi navdihnili Klineja k uporabi podgan kot živalskega modela za študije učenja 6. Kline in Small sta v svojih vedenjskih testih navadno uporabljala lačne podgane, pomanjkanje hrane pa je postalo zelo razširjen protokol v kasnejših študijah. Lakota je bila prepoznana in uporabljena kot temeljni motivator vedenjske nevroznanosti 7.
Vedenjski testi na živalih v splošnem sestojijo iz treh ključnih elementov: *motivacijski faktor, ki žival motivira za sodelovanje v testu, *opaženo vedenje (vedenje, ki ga pričakujemo, da ga bo žival izkazovala kot odgovor na test) *izmerljiv rezultat (kvantificirana spremenljivka, povezana z vedenjskim odgovorom).
Večina testov do 50. let 20. stoletja je nato uporabljala sistem nagrade ali kazni, kot so pomanjkanje hrane ali električni šoki 8. Vendar pa je aktivno izogibanje povzročanju nelagodja, bolečine ali stresa pri živalih v biomedicinskih raziskavah s časom vodilo k razvoju testov, prijaznih živalim, da se zagotovi dobro počutje živali in izboljša ponovljivost rezultatov. Kot odgovor na te etične in metodološke pomisleke je bilo razvitih več živalim prijaznih vedenjskih testov, ki predstavljajo moderno dobo vedenjske nevroznanosti.
Idealno bi bilo, da vedenjski test ne vsebuje motivacijskega faktorja, ki bi povzročal bolečino ali stres. Opazovano vedenje mora biti naravno. Tako so vedenjski testi, ki so prijazni živalim, primerni za preskušanje motornih ali posturalnih vzorcev, specifičnih za vrsto 8. Merjena spremenljivka, povezana z vedenjem živali, mora biti enostavna za merjenje v laboratoriju z metodo, ki je za žival varna, bodisi z direktnim opazovanjem, snemanjem vedenja, snemanjem zvoka ali ultrasoničnih vokalizacij ter uporabe različnih tipov senzorjev za spremljanje telesne teže, temperature in drugih parametrov.
Večina biomedicinskih raziskav za študije bolezni centralnega živčnega sistema uporablja laboratorijske glodavce, kot so miši in podgane. Kot averzivne dražljaje raziskovalci najpogosteje uporabljajo električne šoke, kar lahko povzroči nezaželene spremembe v možganih. Električni šoki namreč lahko spremenijo nevronsko aktivnost in molekularne mehanizme 8. Prav tako se težava pojavi v študijah, kjer kot nagradni stimulus uporabljajo hrano. Vrsta hrane je navadno izbrana na podlagi dosedanjih standardnih izborov ali po presoji raziskovalca, pri čemer prepogosto ni upoštevana naravna potreba laboratorijskih glodalcev glede tipa hrane, količine, teksture in velikosti. Živali imajo vrstno specifične preference glede hrane in odziva nanjo, zato je upoštevanje preferenc laboratorijskih živali pomembno pri dizajniranju študije 8 9.
Etološki pristop lahko raziskovalcem pomaga pri oblikovanju vedenjskih testov, prijaznih živalim, tako da izberejo vedenja, ki ne zahtevajo bolečih ali stresnih motivacijskih dejavnikov in tudi primerne vrste. Na primer, hrčki, s svojo visoko nagnjenostjo h kopičenju hrane, so primerni kot živalski modeli za nagradne spominske teste brez predhodnega lakote 8.
V zadnjih dveh desetletjih pridobivajo vse večjo pozornost raziskovalcev avtomatizirani sistemi za testiranje v domači kletki, kot so IntelliCage, PhenoMaster, Actual-HCA in SmartKage, 10 11 12 13. Ti sistemi omogočajo podrobna motorična in kognitivna testiranja, pa tudi spremljanje in analizo zapletenih družbenih interakcij. Najnovejša novost je tudi povezovanje hišnih kletk z labirinti, kar eksperimentalnim subjektom omogoča prosto raziskovanje novega testnega okolja. O prednostih in slabostih avtomatiziranih sistemov spremljanja laboratorijskih miši in podgan v domači kletki si lahko preberete več v materialih projekta COST TEATIME 14, v katerem sodelujejo tudi slovenski raziskovalci.
Zmanjšanje stresa pri živalih je ključnega pomena za metodološko zdrave raziskave, saj stres povečuje variabilnost poskusnih rezultatov 15. Na stresno reaktivnost pri živalih vplivajo genetski, epigenetski in okoljski dejavniki 16. Da bi povečali ponovljivost eksperimenta, je bistveno zmanjšanje stresa, povezanega z ravnanjem. Ne-averzivne tehnike ročnega rokovanja in avtomatizirani sistemi za preskušanje v domači kletki lahko pomagajo preprečiti negativne vplive na živali v raziskavi 17 18 19. Neznane lastnosti, specifične za vrsto, neprimerni motivatorji in umetni pogoji lahko povečajo naključno napako pri vedenjskih raziskavah, kar ima za posledico neponovljive rezultate in tudi večje individualne razlike med živalmi.
Etično zasnovana nevroznanost tako združuje znanje za razvoj živalskih modelov in vedenjskih testov, pri čemer se spodbuja živalim prijazno vedenjsko testiranje in skrbi za dobro počutje živali za zagotavljanje zanesljivejših rezultatov.
Mills, T. W. (1895). The psychic development of young animals and its physical correlation: V – the rabbit and the cavy or guinea pig. Proceed. Trans. Royal Soc. Canada (2nd Series) 1, 231–239. ↩
Kline, L. W. (1899a). Methods in animal psychology. Am. J. Psychol. 10, 256–279. doi: 10.2307/1412481 ↩
Small, W. S. (1899). Notes on the psychic development of the young white rat. Am. J. Psych. 11, 80–100. doi: 10.2307/1412730 ↩
Mills, T. W. (1888). Squirrels: their habits and intelligence, with special reference to feigning. Proceed. Trans. Royal Soc. Canada (1st Series) 5, 175–188. ↩
Stewart, C. C. (1898). Variations in daily activity produced by alcohol and by changes in barometric pressure and diet, with a description of recording methods. Am. J. Physiol. 1, 40–56. doi: 10.1152/ajplegacy.1898.1.1.40 ↩
Kline, L. W. (1899a). Methods in animal psychology. Am. J. Psychol. 10, 256–279. doi: 10.2307/1412481 ↩
Small, W. S. (1900). An experimental study of the mental processes of the rat. Am. J. Psych. 11, 133–165. doi: 10.2307/1412267 ↩
d’Isa R and Gerlai R (2023) Designing animal-friendly behavioral tests for neuroscience research: The importance of an ethological approach. Front. Behav. Neurosci. 16:1090248. doi: 10.3389/fnbeh.2022.1090248 ↩
Gerlai, R., and Clayton, N. S. (1999a). Analysing hippocampal function in transgenic mice: an ethological perspective. Trends Neurosci. 22, 47–51. doi: 10.1016/S0166-2236(98)01346-0 ↩
Iman, I. N., Yusof, N. A. M., Talib, U. N., Ahmad, N. A. Z., Norazit, A., Kumar, J., et al. (2021). The intellicage system: a review of its utility as a novel behavioral platform for a rodent model of substance use disorder. Front. Behav. Neurosci. 15, 683780. doi: 10.3389/fnbeh.2021.683780 ↩
König, C., Plank, A. C., Kapp, A., Timotius, I. K., von Hörsten, S., and Zimmermann, K. (2020). Thirty mouse strain survey of voluntary physical activity and energy expenditure: influence of strain, sex and day-night variation. Front. Neurosci. 14, 531. doi: 10.3389/fnins.2020.00531 ↩
Mitchell, E. J., Brett, R. R., Armstrong, J. D., Sillito, R. R., and Pratt, J. A. (2020). Temporal dissociation of phencyclidine: induced locomotor and social alterations in rats using an automated homecage monitoring system - implications for the 3Rs and preclinical drug discovery. J. Psychopharmacol. 34, 709–715. doi: 10.1177/0269881120920455 ↩
Ho, H., Kejzar, N., Sasaguri, H., Saito, T., Saido, T. C., De Strooper, B., et al. (2022). A novel fully-automated system for lifelong continuous phenotyping of mouse cognition and behaviour. bioRxiv [preprint]. doi: 10.1101/2022.06.18.496688 ↩
Improving biomedical research by automated behaviour monitoring in the animal home-cage. COST TEATIME. COST Action CA20135. Home | COST Teatime (cost-teatime.org) ↩
Moreira, P. S., Almeida, P. R., Leite-Almeida, H., Sousa, N., and Costa, P. (2016). Impact of chronic stress protocols in learning and memory in rodents: systematic review and meta-analysis. PLoS ONE 11, e0163245. doi: 10.1371/journal.pone.0163245 ↩
Holmes, A., le Guisquet, A. M., Vogel, E., Millstein, R. A., Leman, S., and Belzung, C. (2005). Early life genetic, epigenetic and environmental factors shaping emotionality in rodents. Neurosci. Biobehav. Rev. 29, 1335–1346. doi: 10.1016/j.neubiorev.2005.04.012 ↩
Gouveia, K., and Hurst, J. L. (2017). Optimising reliability of mouse performance in behavioural testing: The major role of non-aversive handling. Sci. Rep. 7, 44999. doi: 10.1038/srep44999 ↩
Kohler, J., Mei, J., Banneke, S., Winter, Y., Endres, M., and Emmrich, J. V. (2022). Assessing spatial learning and memory in mice: classic radial maze versus a new animal-friendly automated radial maze allowing free access and not requiring food deprivation. Front. Behav. Neurosci. 16, 1013624. doi: 10.3389/fnbeh.2022.1013624 ↩
Ho, H., Kejzar, N., Sasaguri, H., Saito, T., Saido, T. C., De Strooper, B., et al. (2022). A novel fully-automated system for lifelong continuous phenotyping of mouse cognition and behaviour. bioRxiv [preprint]. doi: 10.1101/2022.06.18.496688 ↩
asist. dr. Maša Čater, univ. dipl. bioteh.
Katedra za genetiko, animalno biotehnologijo in imunologijo
Oddelek za zootehniko
Biotehniška fakulteta
Univerza v Ljubljani