Eine Aufgabe zur Bewertung der Auswirkungen eines Partners auf die Geschwindigkeit und Genauigkeit der Motorleistung in Ratten
Summary
Ein Verfahren zur Messung der Geschwindigkeit und Genauigkeit der Motorleistung von Ratten in einem sozialen Zustand wird beschrieben. Das Protokoll ermöglicht es uns, die Auswirkungen der bloßen Anwesenheit anderer auf die Geschwindigkeit und Genauigkeit der Motorleistung in einem Experiment zu untersuchen.
Abstract
Unserer Kenntnis nach hat keine Studie die Auswirkungen der bloßen Anwesenheit auf die Genauigkeit der Leistung bei Tieren untersucht. Daher haben wir eine experimentelle Aufgabe entwickelt, um die motorische Leistung von Ratten (Geschwindigkeit und Genauigkeit) in einem sozialen Zustand zu messen. Ratten wurden trainiert, auf einer Landebahn zu laufen und einen Hebel am Ende der Start- und Landebahn herunterzuziehen. In Tests führten Ratten die Aufgabe solitär (einzeln) oder in Gegenwart einer konföderierten Ratte jenseits des Hebels (Paar oder soziale Bedingung) aus. Als Indizes der Performance-Geschwindigkeit haben wir die Zeit gemessen, die benötigt wird, um mit dem Laufen zu beginnen, durch die Start- und Landebahn zu laufen und den Hebel herunterzuziehen. Als Index der Leistungsgenauigkeit zählten wir die Anzahl der Versuche, bei denen Ratten beim ersten Versuch den Hebel herunterziehen konnten. Zur Analyse der Daten wurden einweg- und zweiwegswiederholte Varianzanalysen verwendet. Diese Lauf-und-Pull-Aufgabe ermöglichte es uns, die Auswirkungen des Vorhandenseins eines anderen Konspezifischen auf die Geschwindigkeit und Genauigkeit der Motorleistung in einem Experiment zu untersuchen. Die Ergebnisse zeigten, dass Ratten die Aufgabe schneller, aber weniger genau in Paarsitzungen als in einzelnen Sitzungen ausführten. Dieses Protokoll wäre ein gültiges Tiermodell, um die Auswirkungen der bloßen Anwesenheit auf die Geschwindigkeit und Genauigkeit der Motorleistung bei Ratten zu untersuchen.
Introduction
Die Auswirkungen sozialer Bedingungen auf die Leistung werden bei Mensch und Tier seit langem untersucht, da Allport1 von “sozialer Erleichterung” als “eine Zunahme der Reaktion nur aus dem Anblick oder dem Klang anderer, die dieselbe Bewegung machen” bezeichnet wurde. 2. Obwohl Allport1 die soziale Situation (Ko-Aktion oder bloße Anwesenheit eines anderen) nicht unterscheidet, hat sich gezeigt, dass die bloße Anwesenheit anderer Personen die Leistungsgeschwindigkeit oder Frequenz3,4 ,5,6. Darüber hinaus führt das bloße Vorhandensein anderer konspezifischer Tiere bei Tieren zu einer höheren Ansprechrate oder einer höheren Ansprechgeschwindigkeit während einer Hebelpresseaufgabe bei Ratten7,8 und einer höheren Ansprechrate bei Rhesusaffen während einer einfachen kognitive Aufgabe9.
Beim Menschen hat sich gezeigt, dass soziale Situationen nicht nur die Ansprechfrequenz oder Geschwindigkeit, sondern auch die Genauigkeit der Leistung10beeinflussen. Basierend auf einer Metaanalyse von Bond und Titus11argumentierte Strauss12, dass Situationen, die in Studien über soziale Erleichterungen verwendet werden, je nach den Merkmalen der verwendeten Aufgabe eine andere Wirkung haben würden. Insbesondere würde eine Dekremente in der Leistung erwartet, wenn die Studie eine Aufgabe ansetzte, die hohe Anforderungen an die Fähigkeit stellte, seinen Körper genau zu kontrollieren und mit einem gewissen Maß an Geschwindigkeit zu arbeiten, was tendenziell durch seine qualitativen Aspekte (z. B. Genauigkeit der Leistung)13.
Mit Ausnahme einiger Studien14,15, jedoch haben sich die meisten Studien über soziale Erleichterungen bei Tieren nicht auf die Genauigkeit der Leistung konzentriert. Zum Beispiel untersuchten Takano und Ukezono16 die Wirkung der bloßen Anwesenheit bei Ratten mit einer geschickten Aufgabe17. Sie verlangten von Ratten, sich umzudrehen und dann ein Belohnungspellet auf einem Regal zu greifen, indem sie ihr Vorderglied benutzten. Die Autoren berichteten nur über die Leistungsgeschwindigkeit, obwohl die Aufgabe einen Index der Leistungsgenauigkeit liefern konnte. Umgekehrt untersuchten Ogura und Matsushima14 die Auswirkungen von Co-Action auf die Hackgenauigkeit sowie die Laufgeschwindigkeit bei Küken. Das Ergebnis zeigte, dass die Hackgenauigkeit geringer war und die Laufgeschwindigkeit in der Co-Action-Situation höher war als in der Einzelsituation.
Obwohl sich Ogura und Matsushima14 zum ersten Mal auf den qualitativen Aspekt einer Aktion konzentrierten, ging es in ihrer Studie um die Wirkung von Co-Action. Die meisten sozialen Bedingungen, einschließlich Desko-Aktionen, implizieren unweigerlich die Anwesenheit eines anderen. Um den für das Mithandeln einzigartigen Effekt zu untersuchen, ist es unerlässlich, die Wirkung der bloßen Anwesenheit von der des Mithandelns auf die Leistung eines Individuums zu trennen. Die Studie untersuchte jedoch nicht die Wirkung der bloßen Anwesenheit. Unserer Kenntnis nach hat keine Studie die Auswirkungen der bloßen Anwesenheit auf die Genauigkeit der Leistung bei Tieren untersucht.
Wir haben die Aufgabe in Takano und Ukezonos Studie16 modifiziert, um die Auswirkungen der bloßen Anwesenheit sowohl auf die Leistungsgeschwindigkeit als auch auf die Genauigkeit zu bewerten. Diese Methode ermöglicht es uns, die Auswirkungen sozialer Bedingungen, insbesondere das bloße Vorhandensein eines Konspezifen, auf die Leistungsgenauigkeit und Leistungsgeschwindigkeit bei Ratten in einem Experiment zu untersuchen.
Protocol
Representative Results
Discussion
Diese Aufgabe ermöglicht es uns, die Auswirkungen der bloßen Anwesenheit anderer auf die Geschwindigkeit und Genauigkeit der Motorleistung zu bewerten. Die hier in diesem Bericht gemeldeten Effektgrößen wären groß genug. Wir berechneten 2 (in diesem Experiment gab es keinen großen Unterschied zwischen2 und2G), und diese Effektgrößen werden als mittel (2 > 0,06) oder groß( 2 > 0,14) nach dem von Cohen18dargestellten Kriterium . Aus diesem Grund waren wir der Ansicht, dass die in dieser Studie beobachteten Unterschiede aussagekräftig und zuverlässig sind. Die Ergebnisse des Experiments entsprachen fast denen aus Studien am Menschen4,10, und das Ergebnis der Studie von Ogura und Matsushima14, die die Wirkung von Co-Action auf die Geschwindigkeit und Genauigkeit des Laufens untersuchte. und Hackverhalten bei Küken. Obwohl Studien über soziale Erleichterung beim Menschen die Auswirkungen sozialer Bedingungen auf Geschwindigkeit und Genauigkeit des Verhaltens untersuchten, haben die meisten früheren Studien an Tieren den bloßen Anwesenheitseffekt auf die Leistungsgenauigkeit nicht untersucht. Das hier vorgestellte Protokoll bietet ein besseres Tiermodell zur Untersuchung der Auswirkungen der bloßen Anwesenheit auf die Motorleistung.
Als Einschränkung könnte der Unterschied zwischen der Erstschlagsrate in Paar- und Einzelbedingungen als Wirkung der Praxis interpretiert werden. Trotz vermutlich ausreichender Ausbildung könnte es Raum für Verbesserungen in der Leistung von Ratten geben. In den letzten vier Sitzungen der Trainingsphase für die Lauf-und-Pull-Sequenz gab es keine Änderungen mehr in den Indizes der Leistungsgenauigkeit und Leistungsgeschwindigkeit. In den Testphasen stieg die Erstschlagquote jedoch kontinuierlich an. Diese Erhöhung könnte als die Wirkung der Praxis interpretiert werden. Darüber hinaus kann dieses experimentelle Design (A-B-A-B-Design) die Wirkung der Praxis nicht von der Wirkung von Bedingungen ausschließen. Zukünftige Experimente sollten (1) das A-B-B-A-Design oder ein anderes geeignetes Versuchsdesign verwenden, um die Wirkung der Praxis auszuschließen, und (2) erwägen, die Trainingsphase für die Lauf-und-Pull-Sequenz zu verlängern.
Dieses Protokoll kann in einer Studie mit einem Zwischen-Themen-Design verwendet werden, obwohl die Antwort auf die Fragen “Welches Design ist geeignet? Innerhalb des Subjekts oder zwischen dem Thema?” wäre von Fall zu Fall. Im Allgemeinen kann eine Studie, die das Zwischen-Themen-Design verwendet, den Praxiseffekt ausschließen, der in dieser Studie beobachtet werden könnte. Die Zwischenkonstruktion erfordert jedoch mehr Tiere und mehr Zeit für eine Studie (d. h., wenn das Protokoll in diesem Artikel verwendet wird, wären 7-8 h pro Tag erforderlich, um alle Ratten an einem Tag mit einem Gerät zu testen). Eine Studie, die das einzelspezifische Design verwendet, kann die Anzahl der benötigten Tiere und die Zeit für eine Studie reduzieren, aber der Experimentator muss die Wirkung der Praxis kontrollieren. Zeit und Kosten sollten sorgfältig abgewogen werden, bevor der Experimentator das experimentelle Design wählt.
Mit geringfügigen Änderungen kann diese Aufgabe angewendet werden, um die Wirkung von Co-Action oder sozialer Erleichterung durch Spiegel10 und andere soziale Situationen zu untersuchen, die beim Menschen auf die Leistungsgeschwindigkeit und Leistungsgenauigkeit von Ratten untersucht wurden. Um die Wirkung des Co-Action zu untersuchen, trennen Sie den Hebel in der zentralen Trennwand in zwei Hebel und richten Sie die Hebel so an, dass jeder Hebel an einer Seite des Kastens gezogen werden kann. Um die Wirkung der Verwendung eines Spiegels zu untersuchen, ändern Sie die acrylklare Wand auf der Seite des Konföderierten in den Spiegel. Auf die gleiche Weise könnte die Wirkung eines unsichtbaren Konföderierten hinter der undurchsichtigen Wand untersucht werden. Zukünftige Studien, die diese Modifikationen verwenden, werden durch einen facettenreichen Vergleich der motorischen Leistung zwischen Arten zu einem umfassenden Verständnis der sozialen Erleichterung beitragen.
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Diese Arbeit wurde durch ein Grant-in-Aid for Scientific Research (KAKENHI) an Y.S. (Fördernummer: JP18J10733) von der Japan Society for the Promotion of Science unterstützt.
Materials
| 45 mg Dustless Precision Pellets Rodent, Purified |
Bio-Serv. | F0021 | |
| Arduino Mega 2560 REV3 | Arduino S.r.l. | None | |
| Pellets Dispenser with Feeder (Rats) | Harvard Apparatus | 76-0353 | |
| Power DVD 14 | CyberLink | None | Use an adequate video playback program which enables frame-by-frame playback. |
| Run-and-pull task apparatus | Bio Medica Corp. | Custom-made item | The set of apparatus (box), an air compressor, and a control device for air cylinders which receives inputs from Arduino. |
| Video camera | JVC | GZ-R300 |
References
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