Summary

Avaliação do Comportamento Dominante-Submisso em Ratos Adultos Após Traumatismo Cranioencefálico

Published: December 16, 2022
doi:

Summary

O presente protocolo descreve um modelo de traumatismo cranioencefálico induzido por percussão fluida em ratos, seguido por uma série de testes comportamentais para compreender o desenvolvimento do comportamento dominante e submisso. A utilização desse modelo de traumatismo cranioencefálico em conjunto com testes comportamentais específicos possibilita o estudo dos prejuízos sociais após a lesão cerebral.

Abstract

A competição por recursos como comida, território e parceiros influencia significativamente as relações dentro das espécies animais e é mediada por hierarquias sociais que muitas vezes são baseadas em relações dominantes-submissas. A relação dominante-submisso é um padrão de comportamento normal entre os indivíduos de uma espécie. O traumatismo cranioencefálico é uma causa frequente de prejuízo na interação social e na reorganização das relações dominante-submissa em pares de animais. Este protocolo descreve o comportamento submisso em ratos machos adultos da raça Sprague-Dawley após a indução de traumatismo cranioencefálico usando um modelo de percussão fluida em comparação com ratos virgens através de uma série de testes dominante-submissos realizados entre 29 dias e 33 dias após a indução. O teste de comportamento dominante-submisso mostra como a lesão cerebral pode induzir comportamento submisso em animais que competem por comida. Após o traumatismo cranioencefálico, os roedores foram mais submissos, como indicado por passarem menos tempo no comedouro e terem menor probabilidade de chegar primeiro ao cocho em comparação com os animais controle. De acordo com esse protocolo, o comportamento submisso se desenvolve após traumatismo cranioencefálico em ratos machos adultos.

Introduction

A competição intraespécie ocorre quando membros de uma mesma espécie competem por um recurso limitado ao mesmo tempo1. Em contraste, a competição interespécies ocorre entre membros de duas espécies diferentes2. A competição intraespécies é dividida em dois tipos, incluindo interferência (adaptada) e exploração (competição), e surge dependendo do tipo de recurso em disputa, como alimento e território3.

A existência de hierarquias sociais é impossível sem relações dominantes-submissas (DSRs). A dominância apresenta-se como “ganhar” e a subordinação como “perder” dentro de pares de animais4. No entanto, os DSRs aparecem não apenas em pares, mas também em grupos de três ou mais. Em 1922, Thorleif Schjelderup-Ebbe descreveu a hierarquia de dominância em galinhas domésticas. Os principais sinais de distinção entre os animais dominantes e subordinados foram o tempo de comedouro e o comportamento agressivo. A hierarquia de dominância é dividida em duas formas: linear e não linear5. A dominância linear envolve dois grupos, A e B. Nesse paradigma de relações transitivas6, o grupo A domina o grupo B, ou o grupo B domina o grupo A. A dominância não linear ocorre quando há pelo menos uma relação circular: A domina B, B domina C e C domina A7.

Existem modelos de avaliação do comportamento dominante-submisso para diferentes espécies, incluindo roedores, aves8, primatas não humanos 9,10,11 e humanos 12. O método dominante-submisso está bem representado na literatura e tem sido aplicado como modelo para avaliar mania e depressão13, bem como a atividade de drogas antidepressivas14. Esse modelo tem sido utilizado para investigar o estresse de vida precoce após a separação materna em ratos adultos15. Os paradigmas do DSR podem ser divididos em três modelos: o modelo de redução do comportamento dominante13,16, o modelo de redução do comportamento submisso 14 e o modelo de reversão de dominância da clonidina17.

Este estudo demonstra uma investigação da DSR por meio de tarefas baseadas na competição alimentar. As vantagens desse método são sua fácil reprodutibilidade e a capacidade de observar e analisar com precisão o comportamento dominante-submisso. Além disso, a tarefa comportamental dominante-submissa depende mais da comida do que do território, ao contrário das tarefas comportamentais comparáveis, o que torna essa tarefa comportamental mais barata e simples e os pesquisadores não precisam passar por treinamento complicado para executar a tarefa e processar os dados.

O objetivo geral do presente estudo é demonstrar o desenvolvimento de DSR após traumatismo cranioencefálico (TCE). O TCE está associado a prejuízos sociais, depressão e ansiedade. O modelo de indução de TCE é um modelo padrão simples e eficaz que envolve a indução de traumatismo cranioencefálico com dispositivo de percussão fluida18,19.

Protocol

Os experimentos foram aprovados pelo Comitê de Cuidados com Animais da Universidade Ben-Gurion do Neguev.Os experimentos foram realizados seguindo as recomendações das Declarações de Helsinque e Tóquio e das Diretrizes para o Cuidado e Uso de Animais de Laboratório da Comunidade Europeia. Ratos machos adultos da linhagem Sprague-Dawley, pesando entre 300 e 350 g, foram utilizados no presente estudo. Os animais foram alojados à temperatura ambiente de 22 °C ± 1 °C e umidade de 40%-60% com ciclos claro-escuro.</…

Representative Results

Avaliação do escore de gravidade neurológicaOs déficits neurológicos foram avaliados em ratos machos após TCE usando o SNE. Os ratos foram divididos em dois grupos: um grupo TCE e um grupo controle. O grupo controle foi submetido à cirurgia simulada. O SNE permitiu a avaliação da função motora e alteração do comportamento por meio de um sistema de pontos22,23; um escore de 24 indicou disfunção neurológica grave, e um escore de…

Discussion

Estudos clínicos indicam que a lesão cerebral pode aumentar o risco de transtornos psiquiátricos26,27. Além disso, o TCE afeta o desenvolvimento do comportamento social28,29. Nesse protocolo, o modelo de TCE teve efeito na apresentação do comportamento dominante-submisso. O comportamento dominante-submisso manifestou-se em termos de tempo gasto no comedouro e quem chegou primeiro ao comedouro.

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Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Os trabalhos realizados fazem parte da tese de doutorado de Dmitry Frank.

Materials

2% chlorhexidine in 70% alcohol solution SIGMA – ALDRICH 500 cc For general antisepsis of the skin in the operatory field
4 boards of different thicknesses (1.5 cm, 2.5 cm, 5 cm and 8.5 cm) This is to evaluate neurological defect
4-0 Nylon suture 4-00
Bottles Techniplast ACBT0262SU
Bupivacaine 0.1 %
Diamond Hole Saw Drill 3 mm diameter Glass Hole Saw Kit Optional.
Digital Weighing Scale SIGMA – ALDRICH Rs 4,000
Dissecting scissors SIGMA – ALDRICH Z265969
Ethanol 99.9 % Pharmacy 5%-10% solution used to clean equipment and remove odors
Fluid-percussion device custom-made at the university workshop No specific brand is recommended.
Gauze Sponges Fisher
Gloves (thin laboratory gloves) Optional.
Heater with thermometer Heatingpad-1 Model: HEATINGPAD-1/2 No specific brand is recommended.
Horizon-XL Mennen Medical Ltd
Isofluran, USP 100% Piramamal Critical Care, Inc NDC 66794-017 Anesthetic liquid for inhalation
Logitech Webcam Software Logitech 2.51 Software for video camera
Operating forceps SIGMA – ALDRICH
Operating Scissors SIGMA – ALDRICH
PC Computer for USV recording and data analyses Intel Intel core i5-6500 CPU @ 3.2GHz, 16 GB RAM, 64-bit operating system
Plexiglass boxes linked by a narrow passage Two transparent 30 cm × 20 cm × 20 cm plexiglass boxes linked by a narrow 15 cm × 15 cm × 60 cm passage
Purina Chow Purina 5001 Rodent laboratory chow given to rats,  is a lifecycle nutrition that has been used in biomedical research
Rat cages (rat home cage or another enclosure) Techniplast 2000P No specific brand is recommended
Scalpel blades 11 SIGMA – ALDRICH S2771
SPSS SPSS Inc., Chicago, IL, USA A 20 package
Stereotaxic Instrument custom-made at the university workshop No specific brand is recommended
Timing device Interval Timer:Timing for recording USV's Optional. Any timer will do, although it is convenient to use an interval timer if you are tickling multiple rats
Video camera Logitech C920 HD PRO WEBCAM Digital video camera for high definition recording of rat behavior under dominant submissive test

References

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Cite This Article
Frank, D., Gruenbaum, B. F., Semyonov, M., Binyamin, Y., Severynovska, O., Gal, R., Frenkel, A., Knazer, B., Boyko, M., Zlotnik, A. Assessing Dominant-Submissive Behavior in Adult Rats Following Traumatic Brain Injury. J. Vis. Exp. (190), e64548, doi:10.3791/64548 (2022).

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