הערכת התנהגויות אינטראקציה חברתית
Summary
כאן אנו מתארים פרוטוקול מפורט לבדיקה של חברותיות בעכברים באמצעות חברותיות של קרולי והעדפה מבחן החידוש החברתי. אנו מתארים את היתרונות יישומים אפשריים עבור הליך זה, כולל פרטים קריטיים חשוב הפירוש הנכון של התוצאות.
Abstract
אינטראקציות חברתיות הן מרכיב בסיסי ובעלי כושר הסתגלות של הביולוגיה של מינים רבים. הכרה חברתית היא קריטית עבור המבנה והיציבות של רשתות ומערכות יחסים המגדירים החברות. עבור בעלי חיים, כגון עכברים, הכרה conspecifics עשוי להיות חשוב לשמירה על היררכיה חברתית בחירה בן זוג 1.
מגוון של הפרעות נוירופסיכיאטריות מאופיינים הפרעות התנהגות חברתית והכרה חברתית, כולל דיכאון, בספקטרום האוטיזם, הפרעות דו קוטבית, הפרעות כפייתית, וסכיזופרניה. מחקרים על בני אדם, כמו גם בבעלי חיים (למשל, תסיסנית melanogaster, Caenorhabditis elegans, מ.א.ס. מאסכאלאס, Rattus norvegicus) זיהו גנים המעורבים בוויסות של התנהגות חברתית 2. כדי להעריך חברותיות במודלים של בעלי חיים, בדיקות התנהגותיות פותחו מספר (הנסקרת ב 3). מחקר אינטגרטיבי במודלים של בעלי חיים באמצעות בדיקות מתאימות התנהגות חברתית עשוי להוביל לפיתוח טיפולים משופרים עבור psychopathologies חברתית.
המבחן שלוש קאמרית פרדיגמה המכונה חברותיות של קרולי והעדפה פרוטוקול חידוש חברתי הועסק בהצלחה ללמוד השתייכות חברתית זיכרון חברתי בכמה שורות עכבר מולדת ו מוטציה (לדוגמא: 4-7). העיקרון המרכזי של מבחן זה מבוסס על הבחירה החופשית של העכבר נושא לבלות בכל התאים שלוש תיבת במהלך שני מפגשים ניסיוני, לרבות קשר עקיף עם אחד או שניים עם עכברים בה הוא מוכר. כדי לכמת את הנטיות החברתיות של העכבר ניסיוני, את המשימות העיקריות הן למדוד) את הזמן עם רומן conspecific ב) העדפה רומן לעומת conspecific מוכר. לפיכך, עיצוב ניסיוני של בדיקה זו מאפשרת הערכה של שני היבטים קריטיים אבל להבדיל של התנהגות חברתית, כגון השתייכות מוטיבציה חברתית /, כמו גם הזיכרון החידוש החברתי. "לחברותיות" במקרה זה מוגדר הנטייה לבלות עם עכבר נוסף, לעומת משך הזמן לבד בחדר זהה, אך ריק 7. "העדפת החידוש החברתי" מוגדר הנטייה לבלות עם עכבר unencountered בעבר ולא עם העכבר מוכר 7. בדיקה זו מספקת תוצאות חזקות, אשר לאחר מכן יש לנתח בזהירות, לפרש ותמך / ומאושר ע"י מבחני חברתיות חלופיות. בנוסף יישומים ספציפיים, המבחן של חברותיות קראולי ניתן לכלול כמרכיב חשוב של המסך כללי ההתנהגות של עכברים שעברו מוטציה.
Protocol
Discussion
מ.א.ס. מאסכאלאס הוא מין חברתי העוסק רמות גבוהות של אינטראקציה חברתית הדדית, התנהגות קינון, מינית, הורות משותפת, ריח סימון טריטוריאלי ואגרסיבי 8-10 התנהגויות. המבחנים פותחו מספר לבחון את ההתנהגות החברתית של עכברים (הנסקרת ב 3). כאן, אנו מציגים מבחן מועסק נרחב להעריך חברותיות בעכברים. חברותיות של קרולי והעדפה מבחן חידוש חברתי פותחה במקור על ידי קרולי ועמיתיו 7, 11. ישנם מספר יתרונות הפרדיגמה שלושה החדר, אשר לשפר את אמינות הנתונים לבדיקה של חברותיות, השתייכות חברתית, זיכרון חברתי העדפה, באמצעות נהלים דומים. סגוליות העיקרית של המבחן הזה הוא העיצוב בו עכבר, בעבר unencountered על ידי חיה את הנושא, ממוקם תחת כוס תיל מסוגל לנוע בחופשיות. הדבר מונע מגע פיזי ישיר, ביטול הלחימה ו / או התנהגות תוקפנית אך מאפשר אינטראקציות חושית (ריח, מראה, צליל, טעם). בתנאים אלה, את העכבר יוזם הניסוי ומפסיקה כל האינטראקציות, תמיד שיש בחירה בין העכבר מוכר לעומת מכולה ריקה (בפגישה 1), או בין העכבר מוכר (Stranger 1) לעומת העכבר רומן (Stranger 2). לדוגמה, אחד קאמרית בדיקות אינטראקציה חברתית, עכבר הנושא נחשף זר באותו תא, ומאחר עכברים שניהם מסוגלים לנוע בחופשיות המגע הפיזי הנ"ל פעיל נוטה להיות דומיננטי לא ניתן לבטל. מנגנון שלושה קאמרית הוא הרבה יותר גדול מאשר מכשיר קאמרית טיפוסית אחת, אשר מאפשר את העכבר נושא להישאר בקרבת או להעביר הרחק העכבר זר. לפיכך, רמת הלחץ של מבחן חברותיות של קרולי נמוך נגרם בעיקר על ידי הצבת העכבר ניסיוני לסביבה רומן, המאפשר חזרה על המבחן הזה לאורך זמן, למשל בגילים שונים של הדור עכבר זהה: מבוגרים לעומת צעירים. על ידי השוואת קבוצה צעירה של בעלי חיים עם הדור זהה אך מבוגר, אפשר מעקב להבחין בין פגיעה בזיכרון חברתי הכרה לעומת חברתי ו / או ליקויים קוגניטיביים, אשר ניתן לצפות מושב 2, להיות קשור לגיל תלוי בפיזיולוגיה.
מבחן זה יחסית זמן רב (~ 40 דקות לכל עכבר), המהווה חיסרון. עם זאת, הרפרטואר של מספר פרמטרים ספציפיים ניתן לנטר recoded (ידני ו / או וידאו), המתיר ניתוח חזקים. לדוגמה, חלק של פרמטרים נוספים, כגון הקפאת ו / או התנהגות הטיפוח העצמי, עשוי להצביע על חרדה מוגברת וירידה במוטיבציה להתנהגות חברתית. על ידי שימוש באותו פרוטוקול, עכברים יכולים להערכה מחדש ביום הבא עם העכבר אותו זר 1 כדי לשלול השפעה של חרדה חברתית. פרמטרים נוספים (כגון מקשקש בזנב, נושכת כוס חוט היכן ממוקם Stranger 1) יכול להיות מועיל להבחין בהתנהגות אגרסיבית הידידות מול יוצאת דופן כלפי בעל חיים את הרומן. חרדה נצפה יכול להיות בגלל הסתגלות בלתי הולמת של העכברים לחדר הניסוי, התאורה בחדר מוגזם, עכבר בריאות לקויה, או כתוצאה של הנדסה גנטית ו / או neophobia (בכמה דגמים KO). יתר על כן, הרגלה לקוי עלול להתפרש מוגבלות קוגניטיבית, ועלול להשפיע על תוצאות הפגישה השנייה. לפני חשיפת עכברים לבדוק את זה, חשוב חיות כפוף בריאות כללית ההקרנה נוירולוגיות, כולל טמפרטורת הגוף והמשקל, בדיקה המעיל, ועל סדרה של בדיקות רפלקס הבאים: זיף, ליישר, אוזניים עווית, לכת קרקוש מפתח ( המתואר 12-15). בדיקות התנהגותיות נוספות יכול להיות מועיל בתגובות ספציפית להפלות. מספר גדל של אנשי קשר ו / או עלייה משך הכולל של אנשי קשר עם פעילים הקשורים אולי התנהגות היפראקטיבית של כתמי עכבר ספציפיים, אשר ניתן לאשר באמצעות בדיקת שדה פתוח (למדוד פעילות של תנועה). משך ירידה ו / או מספר אנשי הקשר עשויה להיות קשורה דיכאון ו / או חרדה, כמו התנהגות, אשר ניתן להעריך באמצעות FST, TST או EPM, אפס מבוך, בדיקות אור / חושך, בהתאמה (המתואר 6, 13 , 15).
לאחר תנאים מתאימים מוחלים נצפו הבדלים משמעותיים, יש דרישה לבצע מעקב בדיקות, כדי לאשר את הממצאים. Olfaction ממלא תפקיד מרכזי בהכרה חברתית מכרסמים, מאז תתרנות או המושרה כימית או הסרת אבני איבר vomeronasal הפרט הכרה 16, 17. עכברים נוטים להריח ריח רומן ואז מהר להרגיל את החידוש שלה. המבחן הנורה חוש הריח יכול לשמש למטרה זו (המתוארת 6, 7).
ישנם גם שינויים ושימוש חלופי מבחן של שלושה חברותיות תא תא, כגון הערכת התנהגות אימהית, על ידי בחינת זמןבילה על ידי הנקבה נושא בקרבה כוס המכילה גוריה (המשקף מוטיבציה אימהית), כמו גם מוטיבציה מינית, על ידי הערכת התגובה של נבדק זכר / נקבה אל נקבה / זכר תחת כוס במקום זר 1 בפגישה 1 7, 11.
בדיקות נוספות שניתן להשתמש בהם כדי לבחון חברותיות בעכברים באמצעות גישות חלופיות / פרדיגמות, כגון אינטראקציה חברתית בכלוב בבית ו / או בסביבה רומן (חד תא מבחן אינטראקציה חברתית), הפורץ תושב הבדיקה, מחיצה הבדיקה, הגישה החברתית , הגומלין החברתיים, וכו 'אינטראקציה (המתואר 3, 18). קולות בטווחים קולי קולי, רמזים חזותיים, התעורר אצלם ובדרך משושי עשוי גם לתרום תקשורת של מידע על קשרים חברתיים (הנסקרת ב 19).
חברותיות לקויי והתנהגות חברתית dysregulated היה מעורב גם סימן ההיכר של הפרעות פסיכיאטריות רבות. לדוגמה, ספקטרום האוטיזם מהפרעה וסכיזופרניה הן המאופיינת גירעונות ניכרת קוגניציה חברתית והתנהגות חברתית 20, ושיבושים של התוצאה היחסים החברתיים לסיכון מוגבר של דיכאון 21. לפיכך, הבדיקה המתואר כאן ניתן להשתמש במודלים של בעלי חיים בתנאים הנ"ל. יתר על כן, מבחן זה ישים להערכת ההשפעות האפשריות של חומרים פרמקולוגיים על חברותיות (הנסקרת ב 3, 22-24).
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
OKB ו JRW כתב את כתב היד. עבודה זו נתמכה על ידי מענק CIHR MOP 74,711 (כדי JRW).
Materials
| Material Name | Type | Company | Catalogue Number | Comment |
|---|---|---|---|---|
| Ethanol 70% (commercial Alcohols) | MSH | 19901 | ||
| Clidox 1:5:1 Base Activator |
Pharmacal | 96130F 95130F |
1 part Base to 5 parts water to 1 part Activator |
References
- Berry, R. J., Bronson, F. H. Life history and bioeconomy of the house mouse. Biological reviews of the Cambridge Philosophical Society. 67, 519-550 (1992).
- Robinson, G. E., Grozinger, C. M., Whitfield, C. W. Sociogenomics: social life in molecular terms. Nature reviews. 6, 257-270 (2005).
- Silverman, J. L., Yang, M., Lord, C., Crawley, J. N. Behavioural phenotyping assays for mouse models of autism. Nat Rev Neurosci. 11, 490-502 (2010).
- Clapcote, S. J., Lipina, T. V., Millar, J. K., Mackie, S., Christie, S., Ogawa, F., Lerch, J. P., Trimble, K., Uchiyama, M., Sakuraba, Y., Kaneda, H. Behavioral phenotypes of Disc1 missense mutations in mice. Neuron. 54, 387-402 (2007).
- Labrie, V., Lipina, T., Roder, J. C. Mice with reduced NMDA receptor glycine affinity model some of the negative and cognitive symptoms of schizophrenia. Psychopharmacology. 200, 217-230 (2008).
- Kaidanovich-Beilin, O., Lipina, T. V., Takao, K., Eede, M. v. a. n., Hattori, S., Laliberte, C., Khan, M., Okamoto, K., Chambers, J. W., Fletcher, P. J., Macaulay, K., Doble, B. W., Henkelman, M., Miyakawa, T., Roder, J., Woodgett, J. R. Abnormalities in brain structure and behavior in GSK-3alpha mutant mice. Molecular brain. 2, 35-35 (2009).
- Moy, S. S., Nadler, J. J., Perez, A., Barbaro, R. P., Johns, J. M., Magnuson, T. R., Piven, J., Crawley, J. N. Sociability and preference for social novelty in five inbred strains: an approach to assess autistic-like behavior in mice. Genes, brain, and behavior. 3, 287-302 (2004).
- Carter, C. S., Williams, J. R., Witt, D. M., Insel, T. R. Oxytocin and social bonding. Annals of the New York Academy of Sciences. , 652-6204 (1992).
- Miczek, K. A., Maxson, S. C., Fish, E. W., Faccidomo, S. Aggressive behavioral phenotypes in mice. Behavioural brain research. 125, 167-181 (2001).
- Arakawa, H., Arakawa, K., Blanchard, D. C., Blanchard, R. J. A new test paradigm for social recognition evidenced by urinary scent marking behavior in C57BL/6J mice. Behavioural brain research. 190, 97-104 (2008).
- Crawley, J. N. Designing mouse behavioral tasks relevant to autistic-like behaviors. Mental retardation and developmental disabilities research reviews. 10, 248-258 (2004).
- Miyakawa, T., Leiter, L. M., Gerber, D. J., Gainetdinov, R. R., Sotnikova, T. D., Zeng, H., Caron, M. G., Tonegawa, S. Conditional calcineurin knockout mice exhibit multiple abnormal behaviors related to schizophrenia. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 100, 8987-8992 (2003).
- Yamasaki, N., Maekawa, M., Kobayashi, K., Kajii, Y., Maeda, J., Soma, M., Takao, K., Tanda, K., Ohira, K. Alpha-CaMKII deficiency causes immature dentate gyrus, a novel candidate endophenotype of psychiatric disorders. Molecular brain. 1, 6-6 (2008).
- Crawley, J. . What’s Wrong with My Mouse? Behavioral Phenotyping of Transgenic and Knockout Mice. , (2000).
- Holmes, A., Kinney, J. W., Wrenn, C. C., Li, Q., Yang, R. J., Ma, L., Vishwanath, J., Saavedra, . Galanin GAL-R1 receptor null mutant mice display increased anxiety-like behavior specific to the elevated plus-maze. Neuropsychopharmacology. 28, 1031-1044 (2003).
- Matochik, J. A. Role of the main olfactory system in recognition between individual spiny mice. Physiology & behavior. 42, 217-222 (1988).
- Bluthe, R. M., Dantzer, R. Role of the vomeronasal system in vasopressinergic modulation of social recognition in rats. Brain research. 604, 1-2 (1993).
- Tanda, K., Nishi, A., Matsuo, N., Nakanishi, K., Yamasaki, N., Sugimoto, T., Toyama, K., Takao, K., Miyakawa, T. Abnormal social behavior, hyperactivity, impaired remote spatial memory, and increased D1-mediated dopaminergic signaling in neuronal nitric oxide synthase knockout mice. Molecular brain. 2, 19-19 (2009).
- Scattoni, M. L., Crawley, J., Ricceri, L. Ultrasonic vocalizations: a tool for behavioural phenotyping of mouse models of neurodevelopmental disorders. Neuroscience and biobehavioral reviews. 33, 508-515 (2009).
- Couture, S. M., Penn, D. L., Losh, M., Adolphs, R., Hurley, R., Piven, J. Comparison of social cognitive functioning in schizophrenia and high functioning autism: more convergence than divergence. Psychological medicine. 40, 569-579 (2010).
- Zisook, S., Shuchter, S. R. Depression through the first year after the death of a spouse. The American journal of psychiatry. 148, 1346-1352 (1991).
- Trainor, B. C., Workman, J. L., Jessen, R., Nelson, R. J. Impaired nitric oxide synthase signaling dissociates social investigation and aggression. Behavioral neuroscience. 121, 362-369 (2007).
- Volke, V., Soosaar, A., Koks, S., Bourin, M., Mannisto, P. T., Vasar, E. 7-Nitroindazole, a nitric oxide synthase inhibitor, has anxiolytic-like properties in exploratory models of anxiety. Psychopharmacology. 131, 399-405 (1997).
- Griffin, M. G., Taylor, G. T. Norepinephrine modulation of social memory: evidence for a time-dependent functional recovery of behavior. Behavioral. 109, 466-473 (1995).
