Dit artikel geeft een gedetailleerde beschrijving van een nieuw muisbeoordelingsprotocol. Bewijs van de gevoeligheid van deze olfactorische graaftaak voor affectieve toestand wordt ook aangetoond en het nut ervan in verschillende onderzoeksgebieden wordt besproken.
Oordeelsbias (JB) zijn verschillen in de manier waarop individuen in positieve en negatieve affectieve / emotionele toestanden dubbelzinnige informatie interpreteren. Dit fenomeen is al lang waargenomen bij mensen, waarbij individuen in positieve toestanden ‘optimistisch’ reageren op ambiguïteit en die in negatieve toestanden in plaats daarvan ‘pessimisme’ vertonen. Onderzoekers die gericht zijn op het beoordelen van dierlijke affecten hebben gebruik gemaakt van deze differentiële reacties en hebben taken ontwikkeld om oordeelsbias te beoordelen als een indicator van affectieve toestand. Deze taken worden steeds populairder in verschillende soorten en onderzoeksgebieden. Voor laboratoriummuizen, de meest gebruikte gewervelde dieren in onderzoek en een soort waarop sterk wordt vertrouwd om affectieve stoornissen te modelleren, is echter slechts één JB-taak met succes gevalideerd als gevoelig voor veranderingen in affectieve toestand. Hier geven we een gedetailleerde beschrijving van deze nieuwe murine JB-taak en bewijs van de gevoeligheid voor muisinvloed. Hoewel verfijningen nog steeds nodig zijn, opent de beoordeling van muis JB de deur voor het beantwoorden van zowel praktische vragen over het welzijn van muizen als fundamentele vragen over de impact van affectieve toestand in translationeel onderzoek.
Het meten van affectief gemoduleerde oordeelsbias (voortaan JB) is een nuttig hulpmiddel gebleken voor het bestuderen van de emotionele toestanden van dieren. Deze innovatieve benadering is ontleend aan de menselijke psychologie, omdat mensen die positieve of negatieve affectieve toestanden ervaren (emoties en stemmingen op langere termijn) op betrouwbare wijze verschillen aantonen in de manier waarop ze informatie verwerken 1,2,3. Mensen die bijvoorbeeld angst of depressie ervaren, kunnen neutrale gezichtsuitdrukkingen interpreteren als negatief, of neutrale zinnen als bedreigend 4,5. Het is waarschijnlijk dat deze vooroordelen een adaptieve waarde hebben en daarom bewaard blijven voor soort 6,7. Onderzoekers die het affect van dieren willen beoordelen, hebben slim geprofiteerd van dit fenomeen, waarbij optimisme wordt geoperationaliseerd als de verhoogde verwachting van beloning als reactie op neutrale of dubbelzinnige signalen, en pessimisme als de verhoogde verwachting van straf of beloningsverzuim 8,9. In een experimentele setting kunnen optimistische en pessimistische reacties op dubbelzinnige stimuli dus worden geïnterpreteerd als indicatoren van positief en negatief affect, respectievelijk 10,11.
In vergelijking met andere indicatoren van dierlijk effect, hebben JB-taken het potentieel om bijzonder waardevolle hulpmiddelen te zijn, omdat ze in staat zijn om zowel de valentie als de intensiteit van affectieve toestandente detecteren 10,11. Het vermogen van JB-taken om positieve toestanden te detecteren (bijv. Rygula et al.12) is vooral nuttig omdat de meeste indicatoren van dierlijk affect beperkt zijn tot de detectie van negatieve toestanden13. Tijdens JB-taken worden dieren meestal getraind om te reageren op een positieve discriminerende cue die beloning voorspelt (bijv. hoogfrequente toon) en een negatieve discriminerende cue die straf voorspelt (bijv. Laagfrequente toon), voordat ze een dubbelzinnige cue (bijv. tussentoon) krijgen gepresenteerd8. Als een dier als reactie op dubbelzinnige signalen ‘optimistisch’ de getrainde reactie op de positieve cue uitvoert (alsof het beloning verwacht), duidt dit op een positieve beoordelingsbias. Als alternatief, als dieren de negatief getrainde reactie vertonen om straf te vermijden, is dit indicatief voor ‘pessimisme’ of negatieve oordeelsbias.
Sinds de ontwikkeling van de eerste succesvolle JB-taak voor dieren door Harding en collega’s8, zijn er verschillende JB-taken ontwikkeld voor een breed scala aan soorten in verschillende onderzoeksvelden7. Maar ondanks hun toenemende populariteit zijn jb-taken voor dieren vaak arbeidsintensief. Bovendien, misschien omdat ze methodologisch verschillen van de menselijke taken die hen inspireerden, produceren ze soms nul- of contra-intuïtieve resultaten14 en leveren ze meestal slechts kleine behandelingseffectgroottes15 op. Als gevolg hiervan kunnen JB-taken een uitdaging zijn om te ontwikkelen en te implementeren. In feite, voor laboratoriummuizen, de meest gebruikte gewervelde dieren in onderzoek16,17 en een soort waarop sterk wordt vertrouwd om affectieve aandoeningen te modelleren18, is slechts één JB-taak met succes gevalideerd als gevoelig voor veranderingen in affectieve toestand19 ondanks vele pogingen in het afgelopen decennium (zie aanvullend materiaal van Resasco et al.19 voor een samenvatting). Dit artikel beschrijft de onlangs gevalideerde murine JB-taak, beschrijft het biologisch relevante ontwerp en benadrukt de manieren waarop deze humane taak kan worden toegepast om belangrijke hypothesen te testen die relevant zijn voor het beïnvloeden van muizen. Over het algemeen kan het protocol worden geïmplementeerd om de affectieve effecten van elke variabele van belang op JB bij muizen te onderzoeken. Dit omvat categorische behandelingsvariabelen zoals hier beschreven (medicijn- of ziekte-effecten, omgevingscondities, genetische achtergrond, enz.), Of relaties met continue variabelen (fysiologische veranderingen, gedrag van thuiskooien, enz.).
Het op geur gebaseerde graafprotocol en de hier beschreven resultaten tonen het vermogen van deze nieuwe JB-taak om veranderingen in de affectieve toestand van de muis te detecteren. De taak biedt dus een waardevol hulpmiddel voor verschillende onderzoeksgebieden. Net als bij elke JB-taak is het voor het beoordelen van het effect op dieren van cruciaal belang dat dieren eerst leren onderscheid te maken tussen signalen (stap 4.7.3) en dat de dubbelzinnige stimulus wordt geïnterpreteerd als intermediair (stap 5.3). Hoewel…
The authors have nothing to disclose.
De auteurs zijn Miguel Ayala, Lindsey Kitchenham, Dr. Michelle Edwards, Sylvia Lam en Stephanie Dejardin dankbaar voor hun bijdragen aan het Validatiewerk van Reseasco et al.19 waarop dit protocol is gebaseerd. We willen ook de muizen en onze geweldige dierenverzorgingstechnici, Michaela Randall en Michelle Cieplak, bedanken.
Absolute ethanol | Commercial alcohol | P016EAAN | Dilute to 70% with distilled water, for cleaning |
Centrifuge tubes | Fischer | 55395 | 15 mL tubes used to dilute essences here. However, size may be selected based on total volume required for sample size |
Cheerios (original) | Cheerios | N/A | Commercially available. Used as reward to train animals to enter annex cage for handling |
Corncob bedding | Envigo | 7092 | Teklad 1/8 corncob bedding used in digging pots and animal cages |
Cotton pads | Equate | N/A | Commercially available. Modified in lab to fit within tissue cassettes for scent dispensing |
Digging pots | Rubbermaid | N/A | Commercially available. Containers were modified to fit the apparatus in the lab |
Dried, sweetened banana chips | Stock and Barrel | N/A | Commercially available. High value reward in JB task |
JB apparatus | N/A | The apparatus was made in the lab | |
JWatcher event recording software | Animal Behavior Laboratory, Macquarie University | Version 1.0 | Freely available for download online. Used to score digging behavior during JB task |
Mint extract | Fleibor | N/A | Commercially "Menta (Solución)". Discriminative stimulus odor |
Rodent Diet | Envigo | 2914 | Teklad global 14% protein rodent maintenance diets. Low value reward in JB task and regular diet in home cage |
SAS statistical software | SAS | Version 9.4 | Other comparable software programs (e.g. R) are also appropriate |
Vanilla extract | Fleibor | Commercially available "Vainilla (Solución)". Discriminative stimulus odor | |
Video camera | Sony | DCR-SX22 | Sony handycam. |